Méthane (CH₄)

Description :

Le méthane (CH₄) est un gaz inflammable, incolore et inodore appartenant au groupe des hydrocarbures. Il est également connu sous le nom de méthylhydrogène. Le méthane est le représentant le plus simple des alcanes. Avec une faible formation de suie, le méthane brûle en dioxyde de carbone et en eau. Aux côtés du dioxyde de carbone (CO₂), le méthane est l'un des gaz à effet de serre les plus pertinents, contribuant de manière décisive au changement climatique. En tant que composé chimique naturel, le méthane est le principal composant du gaz naturel et sert notamment de source d'énergie et de matière première pour des synthèses techniques.

Valeurs limites pour le méthane :

Le méthane étant pratiquement non toxique pour l'être humain, aucune valeur limite nationale ou internationale n'a été fixée pour ce gaz.

Même si le méthane n'a que des effets sanitaires relativement inoffensifs sur l'être humain, une concentration trop élevée n'est pas sans danger. L'inflammabilité élevée du méthane représente en particulier un risque important. La limite inférieure d'explosivité (LIE) est fixée à une teneur en méthane de 29 g/m³. Cela signifie qu'à partir d'une proportion de méthane de 4,4 % vol. (pourcentage volumique) dans l'air, la propagation de la flamme dans le mélange gazeux se produit de façon totalement autonome lors d'une inflammation et déclenche des explosions.

Conséquences d'une concentration trop élevée ou trop basse :

Le méthane est avant tout un gaz non toxique, seulement légèrement anesthésiant. À concentration plus élevée, il peut cependant provoquer des difficultés respiratoires, augmenter la fréquence respiratoire et cardiaque et entraîner une tension artérielle basse accompagnée de vertiges et d'étourdissements. Le manque d'oxygène responsable de ces effets peut également affecter le système nerveux central et entraîner somnolence, engourdissement des bras et des jambes ainsi que confusion mentale et pertes de mémoire. Ces effets ne causent toutefois généralement pas de dommages permanents, mais limitent nettement la santé et la capacité de performance, par exemple dans les environnements de travail. En raison du déplacement de l'oxygène, un risque d'asphyxie existe néanmoins à très forte concentration.

Si la concentration de méthane dans l'air atteint 5 à 15 pour cent, un mélange explosif se forme. Si des sources d'inflammation sont alors présentes, telles que des flammes nues, des étincelles, des surfaces chaudes, de l'électricité ou une charge électrostatique, le risque d'explosion est accru. Outre de graves brûlures, l'échauffement du méthane produit également des gaz dangereux tels que le monoxyde de carbone.

Origine du CH₄ :

Le méthane se forme constamment par des processus biologiques et géologiques. Il se forme ainsi sous l'effet des températures et de la pression élevées dans les couches terrestres profondes et est souvent libéré dans l'atmosphère terrestre par des activités volcaniques.

Lors des processus de putréfaction de substances organiques en l'absence d'air, des micro-organismes émettent entre autres du méthane. Les plantes et les animaux produisent également du méthane, qu'ils libèrent dans leur environnement.

Sur les 500 millions de tonnes de méthane émises chaque année, 70 % sont dues aux activités humaines. L'élevage et la culture agricole contribuent en particulier à l'augmentation de la proportion de méthane dans l'air respiré. L'élevage bovin à lui seul est responsable de 39 % des émissions, la riziculture inondée de 17 %.

De plus, le secteur des transports, l'extraction et la production de combustibles (comme le charbon et le gaz), le raffinage du pétrole, la production de fonte, d'acier et de fonte malléable ainsi que le traitement des déchets, des eaux usées et des boues d'épuration y contribuent de manière décisive.

Capteur utilisé :

Le méthane est mesuré au moyen d'un capteur basé sur l'absorption infrarouge. L'avantage de ce principe est sa durée de vie très longue par rapport à un capteur électrochimique et l'absence quasi totale de sensibilités croisées. L'inconvénient est un prix un peu plus élevé.

Mesurer le méthane :

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