El meta es el component majoritari del gas natural, aproximadament un 97% en volum a temperatura ambient i pressio estandard, el meta es un gas incolor i inodor. Com a mesura de seguretat s'hi afegeix un odorant, habitualment metanotiol o etanotiol . el meta te un punt de fusio de -183?°C. a una atmosfera i un punt d'ebullicio de -161,5 °C . Com a gas es nomes inflamable en un estret interval de concentracions a l'aire (5-15%). El meta liquid no es combustible.

El meta no es toxic. El seu principal perill per a la salut son les cremades que pot provocar si entra en ignicio. Es altament inflamable i pot formar barreges explosives amb l'aire. El meta reacciona violentament amb oxidants, halogens i alguns compostos halogenats. El meta es tambe un asfixiant i pot desplacar l'oxigen en un espai tancat. L'asfixia pot sobrevindre si la concentracio d'oxigen es reduida per sota el 19,5% per desplacament. Les concentracions a les quals es formen les barreges explosives o inflamables son molt mes petites que les concentracions a les quals el risc d'asfixia es significatiu. Si hi ha estructures construides al damunt o a prop d'abocadors, el meta despres pot penetrar a l'interior dels edificis i exposar els ocupants a nivells significatius de meta. Alguns edificis tenen sistemes per sota els seus fonaments per capturar aquest gas i expulsar-lo de l'edifici. Un exemple d'aquest tipus de sistema es troba en l' edifici Dakin , Brisbane , California .

Les principals reaccions del meta son: combustio , reformacio amb vapor ( steam reforming ) per donar gas de sintesi ( syngas ), i halogenacio . En general, les reaccions del meta son dificultoses de controlar. Per exemple, l'oxidacio parcials fins a metanol es dificil d'aconseguir; la reaccio normalment segueix fins a donar dioxid de carboni i aigua.

En la combustio del meta hi ha involucrats una serie de passos: Es creu que el meta reacciona en primer lloc amb l'oxigen per formar formaldehid (HCHO or H
2 CO ). Tot seguit el formaldehid es descompon en el radical formil , el qual a continuacio dona monoxid de carboni i hidrogen . Aquest proces es conegut en el seu conjunt com pirolisi oxidativa.

CH
4 ?+ O
2 ?→ CO + H
2 ?+ H
2 O

Seguint la pirolisis oxidativa, l' H
2 s'oxida formant H
2 O , reomplint les especies actives i desprenent calor. Aquest proces es molt rapid, sent la seva durada habitual inferior a un mil·lisegon.

2H
2 ?+ O
2 ?→2H
2 O

Finalment el CO s'oxida, formant CO
2 i alliberant mes calor. Aquest proces es generalment mes lent que la resta de passos, i requereix uns quants mil·lisegons per produir-se.

2CO + O
2 ?→2CO
2

La forca de l' enllac covalent carboni - hidrogen es troba entre els mes forts de tots els hidrocarburs, i per tant el seu us com a primera materia es limitat. Malgrat l'alta energia d'activacio per trencar l'enllac C-H, el meta es encara el principal material de partida per fabricar hidrogen mitjancant reformacio amb vapor. La recerca de catalitzadors que puguin facilitar l'activacio de l'enllac C-H en el meta i altres alcans lleugers es una area d'investigacio de gran importancia industrial.

El meta reacciona amb els halogens sota condicions adequades. La reaccio te lloc de la seguent manera.

CH
4 ?+ X
2 ?→ CH
3 X + HX

A on X es un halogen: fluor (F), Clor (Cl), Brom (Br) i a vegades Iode (I). El mecanisme d'aquesta reaccio es el d' halogenacio per radicals lliures .

Per a mes informacio de l'us del meta com a combustible, consulteu: gas natural .

El meta es important per a la generacio electrica , ja que s'empra com a combustible en les turbines de gas o en els generadors de vapor . Si be el seu calor de combustio, d'uns 802 kJ/mol, es el mes petit de tots els hidrocarburs, si es divideix per la seva massa molecular (16 g/mol) es troba que el meta, el mes simple dels hidrocarburs, produeix mes quantitat de calor per unitat de massa que altres hidrocarburs mes complexos. En moltes ciutats, el meta es transporta en canonades fins a les cases per a ser emprat com a combustible per a la calefaccio i per cuinar. En aquest context se l'anomena gas natural .

El meta es emprat en processos quimics industrials i pot ser transportat com a liquid refrigerat (gas natural liquat, or GNL ). Mentre que les fuites d'un contenidor refrigerat son inicialment mes pesants que l'aire a causa de l'alta densitat del gas fred, a temperatura ambient el gas es mes lleuger que l'aire. Els gasoductes transporten grans quantitats de gas natural , del qual el meta es el principal component. A la industria quimica, el meta es la primera materia elegida per a la produccio d' hidrogen , metanol , acid acetic i anhidre acetic . Quan s'empra per a produir qualsevol d'aquests productes quimics, el meta es transforma primer en gas de sintesi , una barreja de monoxid de carboni i hidrogen , mitjancant reformacio per vapor. En aquest proces, el meta i el vapor reaccionen amb l'ajuda d'un catalitzador de niquel a altes temperatures (700 -1100?°C)

CH
4 + H
2 O → CO + 3H
2

La proporcio de monoxid de carboni enfront de l'hidrogen pot ser ajustada mitjancant la reaccio de desplacament de gas d'aigua al valor desitjat.

CO + H
2 O → CO
2 + H
2

Altres productes quimics menys importants derivats del meta inclouen l' acetile obtingut fent passar meta a traves d'un arc electric , i els clorometans ( clorometa , diclorometa , cloroform , y tetraclorur de carboni ), produits per mitja de la reccio del meta amb gas de clor . Tanmateix, l'us d'aquests productes esta disminuint, l'acetile essent reemplacat per substituts mes economics i els clorometans degut a motius de salut i mediambientals.

Una major font de meta es la seva extraccio dels diposits geologics coneguts com a camps de gas natural. Es troba associat a altres hidrocarburs combustibles i a vegades acompanyat per heli i nitrogen . El gas, especialment si esta situat en formacions poc profundes (baixa pressio), es forma per la putrefaccio anaerobica de materia organica i la resta es creu que prove de la lenta desgasificacio del materials primordials situats a les parts mes profundes del planeta. En termes generals, els diposits de gas es generen en sediments enterrats a major profunditat i mes altes temperatures que els que donen lloc al petroli .

Tambe es pot extreure meta dels diposits de carbo (CMB son les seves sigles en angles) mitjancant la perforacio de pous en les capes de carbo , bombant a continuacio l'aigua de la veta per produir una despressuritzacio la qual cosa permet la desabsorcio del meta i la seva pujada pel pou fins a la superficie. Amb aquesta tecnica es produeix el 7% del gas natural dels Estats Units , si be pot haver-hi problemes mediambientals degut a la baixada del nivell dels aquifers i a la presencia de contaminants en l'aigua extreta. Els hidrats de meta, o clatrats (combinacions de gel i meta en el fons mari) son una futura font potencial de meta, si be fins ara no n'existeix cap explotacio comercial.

A mes dels camps de gas natural una forma alternativa per obtenir meta es mitjancant el biogas generat per la fermentacio de la materia organica que es troba en els fems , en els llots de les aigues residuals, en la brossa domestica, o altres primeres materies biodegradables, sota condicions anaerobiques . El meta tambe es pot produir industrialment emprant com a materies primeres l' hidrogen (el qual es pot obtenir mitjancant electrolisi ) i el dioxid de carboni mitjancant el proces Sabatier .

CO
2 + 4H
2 → CH
4 + 2H
2 O

La ramaderia intensiva es una font important de meta. ^[5] Totes les especies n'emeten, pero la produccio de gas dels remugants es llargament superior. Per exemple, a Argentina la ramaderia ?el pais comptava el 2008 amb 55 millions de vaques? es responsable de 30% de les emissions de gasos amb efecte d'hivernacle. ^{[6] [7]}

El meta es un gas d'hivernacle molt important a l'atmosfera de la Terra amb un potencial d'escalfament de 23 per centenari. Aixo implica que l'emissio d'una tona de meta tindra 23?vegades l'impacte de l'emissio d'una tona de dioxid de carboni durant els seguents cent anys. El meta te un gran efecte per un breu periode (aproximadament deu anys), mentre que el dioxid de carboni te un petit efecte per un periode perllongat (sobre els cent anys). Degut a aquesta diferencia en l'efecte i el periode, el potencial d'escalfament global del meta en un termini de 20?anys es de 63. La concentracio de meta s'ha incrementat un 150% des de 1750 i es responsable del 20% del forcant radiatiu total de tots els gasos hivernacles de llarga vida i distribucio global. ^[8] La concentracio mitjana de meta en la superficie de la terra l'any 1998 era de 1.745 ppmm . ^[9] La seva concentracio es mes alta a l'hemisferi nord perque la majoria de les fonts (naturals i antropogeniques) son mes grans en aquell hemisferi. Les concentracions varien estacionalment amb un minim a la fi de l'estiu.

El meta es forma prop de la superficie, i es transportat a l' estratosfera per l'aire ascendent dels tropics . L'augment incontrolat de meta a l'atmosfera de la Terra es controlat naturalment ?encara que la influencia humana pot interferir en aquesta regulacio? per la reaccio del meta amb el radical hidroxil , una molecula formada per la reaccio de l'oxigen atomic amb l'aigua.

Al principi de la historia de la Terra ?aproximadament fa 3.500?milions d'anys? hi havia 1.000?vegades mes meta a l'atmosfera que en l'actualitat. El meta primordial va esser alliberat per l'activitat volcanica. Va ser durant aquesta epoca quan va apareixer la vida a la Terra. Entre les primeres formes de vida es trobaven bacteris metanogenes que mitjancant l'hidrogen i el dioxid de carboni generaven meta i aigua.

L'oxigen no va ser un component majoritari de l'atmosfera fins que els organismes fotosintetics aparegueren mes tard en la historia de la Terra. Sense oxigen el meta podia romandre a l'atmosfera mes temps i a mes altres concentracions que en les actuals condicions.

Houweling i cols. (1999) donen els seguents valors per a les emissions de meta (Tg/a: teragrams per any): ^[9]

Gairebe la meitat de l'emissio total es deguda a l'activitat humana. ^[8] Les plantes (p. ex. els boscs) han sigut recentment identificades com una important font de meta. Un article recent ha calculat unes emissions anuals de 62-236?milions de tones i que aquesta nova font pot tenir implicacions importants. ^{[10] [11]} Tanmateix, els autors tambe senyalen que els seus descobriments son preliminars respecte a la importancia exacta d'aquesta emissio de meta. ^[12]

A altes pressions com les que es troben al fons de l'ocea, el meta forma un clatrat solid amb l'aigua, conegut com a hidrat de meta . La quantitat de meta que es troba atrapada amb aquesta forma en els sediments oceanics es desconeguda pero possiblement es molt gran, de l'ordre del bilio de tones. La hipotesi del " fusell de clatrats " es una teoria que suggereix que si l'escalfament global produeix un augment de la temperatura suficient d'aquests diposits, tot aquest meta es podria alliberar sobtadament a l'atmosfera. Com que el meta es vint-i-tres vegades mes potent (per al mateix pes, en un periode de 100?anys) que el dioxid de carboni com a gas hivernacle, s'amplificaria de manera immensa l'efecte d'hivernacle, escalfant la Terra fins a nivells imprecedents. Aquesta teoria serviria tambe per explicar la causa d'esdeveniments de rapid escalfament global en el passat llunya de la Terra, com el maxim termic del Paleoce-Eoce de fa 55?milions d'anys.

Encara que siguin menys dramatiques que les dels clatrats, les emissions de meta per part de les torberes mentre el pergelisol es fon es un altre efecte que contribueix a l'augment del meta atmosferic. Encara que els registres del pergelisol son limitats, en anys recents (1999 i 2001) s'han batut els records de desgel al pergelisol a Alaska i Siberia . Les mesures recents a Siberia tambe mostren que el meta alliberat es cinc vegades mes gran que les estimacions previes. ^[13] En temps normals, les torberes i les aiguamolls tenen un paper important en fixar grans quantitats meta i CO₂. La seva sobreexplotacio ?com a combustible o com terra en l'horticultura? aixi com el drenatge son una altra font d'emissions antropogens. ^{[14] [15]}

El principal mecanisme d'eliminacio de meta de l'atmosfera es mitjancant la reaccio amb el radical hidroxil, el qual es forma pel bombardeig dels raigs cosmics sobre les molecules de vapor d'aigua.

CH
4 ?+ · OH → · CH
3 ?+ H
2 O

Aquesta reaccio a la troposfera dona al meta una vida de 9,6?anys. Dos embornals mes son el sol (160?anys de vida) i la perdua estratosferica per la reaccio amb les especies quimiques ·OH, Cl i O(¹D) a l'estratosfera (120?anys vida), donant lloc a una vida neta de 8,4?anys. ^[9]

La presencia demostrada de meta a Mart constitueix encara un misteri i es un possible signe de vida a Mart. La variacio estacional d'aquest gas en l'atmosfera marciana suggereix que hi ha una font activa d'origen geologic o biologic.

Syrtis Major es una de les regions del planeta roig on s'origina el meta. El meta a Mart es va descobrir l'any 2003 i apareix en l'atmosfera marciana en una proporcio de 10 parts per 1000?milions dins una atmosfera que en un 95% es de dioxid de carboni . La sonda europea Mars Express va confirmar la presencia permanent de meta que donada la degradacio fotoquimica que pateix nomes es pot explicar si hi ha una font renovable d'aquest gas. ^[16]

L'origen del meta marcia pot ser geologic (volcanic, pero tanmateix no hi ha evidencies de volcans superficials) o biologic. En aquest segon cas haurien de ser microbis anaerobis que potser podrien viure sota la superficie en una possible aigua liquida. ^[17]

Segons va publicar la revista Science el gener de 2009, s'han emprat detectors d'infrarojos des de telescopis terrestres i s'ha pogut observar l'evolucio del meta al llarg de tres anys marcians (equivalents a 7?anys terrestres) i s'ha vist que el meta mostra variacions en el temps i acumulacio en certes regions. Concretament s'ha vist que la font principal en contenia 19.000?tones amb una emissio per segon de 600 grams. La vida mitjana del meta a Mart es molt curta, de quatre anys terrestres, i potser el degraden oxidants presents en la pols flotant.

Una hipotesi apunta a la presencia de microbis sota el gel marcia, on la radiacio podria produir hidrogen a partir d'aigua liquida i el CO₂ proporcionar el carboni per a fer el meta. El proper rover marcia, MSL , estara equipat amb sistemes per a mesurar meta i determinar quin isotop de carboni conte. En cas de tractar-se de carboni-12, seria biologic.