לאור היותו מקור אנרגיה נקי ויעיל, לגז טבעי אינספור שימושים בתעשייה ויישומים חדשים מתפתחים ללא הרף. ענף התעשייה צורך כיום יותר גז טבעי מכל צרכן קצה אחר וצפוי לשמור על מגמה זו עד שנת 2030, שנה שבה 40% מצריכת הגז העולמית צפויים לשמש לצרכי תעשייה, והילך.

הכוח העיקרי שמעצב את הביקוש לגז טבעי ולמקורות אנרגיה אחרים בענף התעשייה הוא המעבר מתהליכים תעשייתיים עתירי אנרגיה לתהליכים שצורכים פחות אנרגיה. מאחורי שינוי זה עומדים שני גורמים: התייעלות אנרגטית של ציוד ותהליכים, וכמוכן מעבר למוצרים שנדרש להשקיע פחות אנרגיה בייצורם. על אף המהפך בצריכת האנרגיה של תהליכים תעשייתיים, הביקוש לאנרגיה בענף התעשייה צפוי לעלות בעקבות התגברות הביקוש התעשייתי. קיימים מספר גורמים פוטנציאליים להעדפת גז טבעי על פני מקורות אנרגיה אחרים על מנת לעמוד בדרישות אנרגטיות של ענף התעשייה לטווח הארוך, שביניהם:

• הביקוש הגואה ליישומים יעילים המופעלים בגז טבעי כחלופה לתהליכים בלתי יעילים ביותר מבחינה אנרגטית, למשל עבור ייצור קיטור. מערכות משולבות ליצירת חום וחשמל שפועלות על בסיס גז טבעי וכן גם דודי חימום שפועלים בגז טבעי הם מתקנים יעילים ומוצדקים יותר כלכלית באופן ניכר בהשוואה לדודי חימום ישנים שפועלים על בסיס פחם ונפט. הדבר נכון במיוחד כשההערכה מתבצעת על בסיס סיכום היעילות האנרגטית. יחד עם זאת, לשם החלפת ציוד תעשייתי ישן בציוד חדש שיפעל על בסיס גז טבעי נדרשת השקעה מראש שיכולה להיות גבוהה ביותר במצבים מסוימים ויש צורך באנשי מקצוע המתמחים בציוד וביעילות אנרגטית שיבחנו כל מקרה לגופו.

• מחיר החשמל וזמינותו בענף התעשייה הינו אחד הגורמים שיקבעו את מגמת הביקוש לגז טבעי. טכנולוגיות מחוברות רשת שפועלות על בסיס גז טבעי וכמוכן יישומים משולבים חום וחשמל מעמידים חלופה אטרקטיבית בפני צרכני חשמל בתעשייה ומאפשרת לחלקם לייצר חשמל באמצעות גז טבעי בשטח האתר שלהם. מערכות מחוברות רשת נושאות עמן הבטחה גדולה בענף התעשייה. מהימנות וגמישות שטמונה בייצור חשמל לצריכה עצמית חשובה במיוחד לצרכנים בענף שבו המחסור בחשמל מוביל לעיתים להשלכות חמורות, לרבות מוצרים פגומים. לכן, הרחבת פעילותן של מערכות המייצרות חשמל לצריכה עצמית ומערכות משולבות חום וחשמל הוא הגורם הפוטנציאלי שעלול להוביל לעלייה בביקוש לגז טבעי בענף התעשייה.

• גז טבעי מייצג חלופה נקיה יותר לפחם ולנפט בענף התעשייה וייתכן כי רגולציה נוקשה יותר נגד פליטות מזהמים תשמש כמנוף להתגברות הביקוש לגז טבעי בענף. בנוסף לכך, עם התפתחות המסחר בפליטות (שבמסגרתו חברות תעשייתיות מורשות לסחור ביתרת הפליטות שלהן במידה והן פולטות פחות מזהמים מן המכסה שנקבע להן), אפשר כי עלות המימון של ציוד חדש ונקי לייצור אנרגיה בגז טבעי תכוסה ברוווח ממסחר ביתרות הפליטה.

על אף שבתעשייה נעשה שימוש נרחב בגז טבעי, ניצולו מתמקד במספר מצומצם יחסית של ענפים. גז טבעי מנוצל בעיקר בתעשיית נייר וקרטון, מתכות, כימיקלים, זיקוק נפט, מחצבות, קרמיקה, זכוכית, פלסטיק ומזון. העסקים הללו צורכים יותר מ-84% מסך צריכת הגז הטבעי בתעשייה.

יישומי גז טבעי בתעשייה הם חימום, קירור ובישול. גז טבעי מנוצל גם לצרכי שריפה וטיפול בפסולת, חימום מוקדם של מתכות (ברזל ופלדה), ייבוש ועיבוי, התכת זכוכית, עיבוד מזון ותדלוק דודי חימום תעשייתיים. אפשר להשתמש בו גם כחומר גלם לייצור מספר כימיקלים ומוצרים. גזים כמו בוטאן, אתאן ופרופאן, שניתן למצות מגז טבעי, יכולים לשמש כחומר גלם למוצרים כמו דשנים ומוצרים פרמצבטיים. גז טבעי מנוצל באופן נרחב לחימום וקירור מים.

גז טבעי משמש גם לתפעול גופי חימום תת-אדומים ומאפשר חימום חומרים יעיל ומהיר יותר. בשילוב עם לוח סיבים קרמיים המכילים זרז פלטינה, גז טבעי גורם לתגובה עם חמצן ומעלה את הטמפרטורה באופן דרמטי וזאת מבלי ליצור אפילו ניצוץ של להבה. שימוש בגז טבעי בדרך זו איפשר לאנשי תעשייה להגביר את מהירות תהליך הייצור, וכמוכן לספק חלופה כלכלית יותר לגופי חימום חשמליים.
גז טבעי מנוצל ביעילות לתפעול מערכות משולבות חום וחשמל (CHP) ומערכות משולבות קירור, חימום וחשמל (CCHP). למשל, גז טבעי יכול לשמש לייצור חשמל לצריכת אתר תעשייתי מסוים. ניתן לרתום את החום והקיטור העודפים שנוצרו בתהליך זה ליישומים תעשייתיים אחרים, כגון חימום מבנים, חימום מים ותפעול גופי חימום תעשייתיים. מפאת היותה צרכנית כה כבדה של אנרגיה, ובייחוד חשמל, התעשייה עשויה לחסוך הון רב באמצעות התייעלות אנרגטית.
מערכות משולבות חום וחשמל שמיוצרות כיום מדורגות כבטיחותיות, מעשיות ונגישות כלכלית לבעלי בתים. טכנולוגיות CHP, הנקראות לעיתים גם קוגנרציה, מספקות ביעילות חום ואנרגיה חשמלית באתרים מסחריים ותעשייתיים מזה שנים רבות. מערכת CHP משתמשת בדלק כמו גז טבעי להפקת חום וחשמל בו זמנית. החשמל יכול לשמש לכל התקן ביתי, כגון אביזרי תאורה ומכשירים. במקביל, ניתן להשתמש בחום המופק לחימום מים ו/או לחימום חלל במבנה. כ-10% מן הדלק המשמש לחימום מתבזבזים, בדומה מאוד לתנור עם נצילות גבוהה.

ביחידות CHP ניתן לעשות שימוש בשני סוגי מנועים לייצור חשמל – מנועי בעירה פנימית או מנועי בעירה חיצונית. מערכות CHP בגודל ביתי, הנקראות בדרך כלל מיקרו-CHP, מופעלות בפרופאן, גז טבעי או אפילו (במקרה של מנועי בעירה חיצונית) באנרגיית שמש מרוכזת או ביומסה. תוצר הלוואי בתהליך ייצור חשמל הוא חום בכמויות גדולות. יחידה אחת בהספק 6 קילו-ואט מפיקה 10 gpm של מים חמים בטמפ’ שבין 140-150 מעלות פרנהייט. חום לוואי זה יכול לשמש לחימום בית שלם, מים לשימוש ביתי, בריכות שחייה וספא, או אפילו כמקור אנרגיה במערכות קירור המופעלות בחום (מערכות ספיגה). מערכות CHP הן מערכות יעילות ביותר עם נצילות בייצור של חום וחשמל משולב בין 70%-90%, בהשוואה ל-30%-40% בייצור חשמל מתחנת כוח מרכזית. למעשה, מכיוון שמערכות CHP עושות שימוש נרחב בחום שמופק במהלך תהליך ייצור חשמל, הם יכולים להגיע לנצילות כוללת העולה על 70% בנקודת הצריכה. לעומת זאת, הנצילות של תחנות כוח קונבנציונליות שפועלות על בסיס פחם ועל בסיס גז טבעי ומבזבזות חום זה היא 38% ו-48% בהתאמה. הנצילות בנקודת צריכה היא עדיין נמוכה יותר בגלל ההפסדים במהלך הולכה וחלוקה.
יתרונות ה-CHP:

• חיסכון בעלויות – הנצילות הגבוהה של CHP מובילה לצמצום השימוש באנרגיה ראשונית. למעשה, שימוש מושכל במקורות אנרגיה מוביל לחיסכון באנרגיה ראשונית. החיסכון יכול לנוע בין 15%-40% בהשוואה לחשמל מיובא וגופי חימום לצריכה עצמית.

• צמצום פליטות – פחות דלק שרוף פירושו הפחתת פליטות פחמן דו-חמצני (גז חממה מספר אחד) ותוצרי שריפה אחרים.

• ביטחון אספקה גבוה – ניתן לתכנן מערכות CHP שימשיכו לפעול במהלך נתק בקווי אספקה ראשיים ויספקו את העומס הנדרש.
הספק היחידות מסוג מיקרו- CHPנע בין 1 kW ל- 6 kW וגודלן דומה לגודל המכשיר הביתי. התקנת היחידה יכולה להתבצע בתחילת הדרך על-ידי מומחים, ולאחר הבשלת הטכנולוגיה- על-ידי אינסטלטור מומחה, חשמלאי או טכנאי מומחה. יחידה אחת עם מנוע קטן חדש בעל הספק נמוך מייצרת 1.2 קילו-ואט חשמל ו-11,000 BTU חום בו זמנית. במערכת משולב תנור חימום או דוד חימום הפועל בגז טבעי שמוסיף חום למרחב. האתגר העיקרי שעומד לקראת השגת הנצילות הגבוהה ביותר והחזר כלכלי טוב ביותר עבור CHP הוא ניצול מלא של כל האנרגיה התרמית שנוצרת בתהליך ייצור חשמל.

ניתן לעשות שימוש ב-CHP לאספקת אנרגיה לכל מקום, החל מבית פרטי ועד למתקן תעשייתי גדול. בניגוד לתחנות כוח קונבנציונליות, יחידות CHP ממקומות קרוב לנקודת הצריכה של תפוקת האנרגיה שלהן. התנאי העיקרי להצדקת ההשקעה במערכת הוא הצורך בשני מרכיבי התפוקה – גם בחום וגם בחשמל.
מלבד חימום חלל וחימום מים בבתים, יחידת מיקרו-CHP תספק גם חשמל לאביזרי תאורה ולמכשירים. יחידה מסוג זה היא טכנולוגיה טריה שהחלה להופיע בשוק האירופאי רק לאחרונה. עבור בניינים מסחריים ושטחים מסחריים קטנים מתאימה מערכת CHPארוזה שהורכבה במפעל. במערכת זו, גנרטור חשמלי, מחליף חום, בקרים ומנוע או טורבינה ארוזים יחדיו ביחידת CHP עם אפשרות חיבור למערכות חשמל וחימום של הבניין. לסוגים מסוימים של מבנים, בעיקר לאלו שצורכים המון אנרגיה או פועלים סביב השעון, כגון מרכזי בילוי, בתי מלון, בתי חולים וכדומה מתאימה מערכת CHP. מערכות CHP בתוספת יחידת קירור יכולות לספק קירור וחימום למערכות מיזוג אוויר– מתקנים מסוג זה נקראים מערכת טריגנרציה או CCHP. קיימת נטייה לתכנן ולהקים תחנות כוח תעשייתיות מסוג CHP בהתאם לדרישות ייחודיות של כל תהליך תעשייתי. תחנות CHP כאלה מורכבות מטורבינות גז, טורבינות קיטור או מנועים, גנרטורים חשמליים ומערכות בקרה. הגדולים מבין מתקני CHP מתחרים במימדיהם בתחנות כוח מסורתיות המייצרות רק חשמל ומספקים אנרגיה בכמויות אדירות לצד נצילות הרבה יותר גבוהה. ה- CHP יכול לתת את המענה הכלכלי ביותר למתקנים תעשייתיים מסוימים שצורכים המון חום ופועלים מסביב לשעון – יצרני נייר, כימיקלים, מוצרי מזון ושתייה, וכן גם בתי זיקוק.
ענף התעשייה כפוף גם לרגולציה בנושא פליטות מזהמים ויתרונותיו של גז טבעי בשריפה יסייעו להפחתת הפליטות בתהליכים תעשייתיים.
יישום נוסף התורם להגברת הנצילות האנרגטית בתעשייה הוא טכנולוגיית שריפה משותפת (co-firing). שריפה משותפת היא תהליך שבו גז טבעי משמש כתוספת דלק בשריפת דלקים אחרים להסקה, כגון פחם, עץ וביומסה. למשל, דוד חימום מסורתי, עם עיקרון פעולה פשוט ביותר, שורף עצים להפקת אנרגיה. יחד עם זאת, הוא מתאפיין בהפסדי אנרגיה ניכרים ובשיעור גבוה של פליטות מזיקות. הוספת גז טבעי לתערובת השריפה יוצרת אפקט כפול. גז טבעי פולט פחות חומרים מזיקים בהשוואה דלק להסקה כמו עצים. מכיוון שהאנרגיה הנחוצה לתפעול דוד חימום בגז טבעי נותרת קבועה, הוספת גז טבעי לתערובת שריפה יכולה להפחית פליטות מזיקות. בנוסף לכך, ניתן לשפר את הביצוע התפעולי של דוד חימום, וכמוכן את הנצילות האנרגטית שלו, על ידי הוספת גז טבעי. למשל, בדודים המוסקים בעץ, הוספת גז טבעי יכולה לפצות על שימוש בעץ באיכות נמוכה ולאפשר שריפה מהירה ומלאה יותר. ניתן לנצל שריפה משותפת מסוג זה בתהליך ייצור חשמל לצריכה עצמית או בתחנת כוח מרכזית.