Metaanin palaminen on kemiallinen reaktio, joka tapahtuu palamalla metaanikaasua – joka on hajuton ja väritön fossiilinen polttoaine – aiheuttaen suuria määriä lämpöä ja painetta. Tätä kaasua ei ole läsnä ympäröivässä ilmakehässä, mutta se voidaan ottaa louhintamenetelmillä fossiilisista peruspolttoaineista kaikkialla maailmassa. Metaania ei voida itse polttaa tehokkaasti ilman happea lisäaineena. Tämä yhdistelmä saa metaanin palamaan, jota kutsutaan metaanin palamiseksi.
Metaanin polttamisesta syntyvä lämpö ja paine ovat energiaa, jota käytetään erilaisissa ajoneuvoissa ja koneissa, joita käytetään henkilökohtaiseen ja ammattikäyttöön, kuten polttoaineen polttoteollisuuden koneissa ja kuumailmapalloissa, sekä Bunsen-polttimissa. Tämä palamisprosessi tuottaa energiaa sekä hiilidioksidin ja veden sivutuotteita, jotka voivat aiheuttaa ympäristön ja ilman saastumista, jos ennaltaehkäisytoimia ei toteuteta. Monissa sovelluksissa metaanin poltto yhdistetään muiden hiilivetykaasujen kanssa tarvittavan energian saavuttamiseksi sitä vaativien kohteiden käyttämiseen.
Varsinainen prosessi, joka aiheuttaa metaanin palamisen, alkaa oksidatiivisella pyrolyysillä, jossa metaani muutetaan hiilimonoksidiksi. Tämän kemiallinen kaava on CH4+O2 >> CO+H2+H20. Seuraavaksi ylimääräinen vety reagoi happiin muodostaen vettä, mikä vapauttaa jonkin verran lämpöä palokammioon. Tämän prosessin kemiallinen kaava on CH4+O2 >> CO+H2+H2O.
Ylimääräisen vedyn ohella muodostunut hiilimonoksidi reagoi myös ympäröivään happiin muodostaen hiilidioksidia, mikä aiheuttaa vielä enemmän lämpöä muodostuvassa polttokammiossa. Tämän prosessin kemiallinen kaava on 2CO2+O2 >> 2CO2. Täydellinen kemiallinen kaava, kun ilmakehän olosuhteet ovat vakio, kirjoitetaan muodossa CH4+2O2 >> CO2+2H2O+891KJ/mooli, jolloin saadaan metaanin palamisprosessin lopullinen tieteellinen kaava, jota käytetään maksimoimaan metaanin palamisprosessi.
Periaatteessa metaanin palaminen alkaa hapen ja metaanin yhdistämisestä tietyntyyppisessä polttokammiossa, kuten moottorin lohkon sisällä, ja päättyy lämmön tuottamiseen. Tämä lämpö aiheuttaa paineen kammiossa, joka pakottaa ulospäin, jolloin koneen tai moottorin eri osat alkavat liikkua. Lämpö käytetään prosessin aikana, kun taas biotuotteet, hiilidioksidi ja vesi, poistetaan pakojärjestelmien kautta. Tämä prosessi toimii useimpien ajoneuvotyyppien ja nykyaikaisten koneiden kanssa, ja se on välttämätön osa henkilökohtaisia ja ammatillisia tehtäviä nykypäivän korkean teknologian maailmassa.