Disputirile legate de forma Pământului nu diminuează semnificația conținutului său. Apa subterană a fost întotdeauna cea mai importantă resursă. Ele asigură nevoia primară a corpului uman. Cu toate acestea, fără combustibilii fosili, care sunt principalul furnizor de energie pentru civilizația umană, viața umană pare cu totul diferită.
Combustibilul este o sursă de energie
Dintre toate fosilele ascunse în măruntaiele Pământului, combustibilul este de tip combustibil (sau sedimentar).
| Tipuri de resurse fosile ale Pământului | |||
| Combustibil (sedimentar) | Ape subterane | Minereu (igneos) | Nemetalice (nemetalice) |
|
Ulei Cărbune Siluri petroliere Gaz natural Hidrati de gaz turbă |
Strat în alt de apă Ape subterane Strat artezian Mineral Springs |
Minereu de fier Minereu de cupru Minereuri de nichel Aur argint |
Diamante Azbest Grafit Sare gemă Cuart Fosforiti |
Baza substanțelor combustibile este hidrocarbura, așa că unul dintre efectele reacției de ardere este eliberarea de energie, care poate fi folosită cu ușurință pentru a îmbunătăți confortul vieții umane. În ultimul deceniu, aproximativ 90% din toată energia folosită pe Pământ a fost produsă folosind combustibili fosili. Acest fapt ne pune pe gânduri mult, având în vedere că bogățiile din interiorul planetei sunt surse de energie neregenerabile și se epuizează în timp.
Tipuri de combustibil
| Combustibili principali | |||
| hard | lichid | gazoase | dispers |
| Siluri petroliere | Ulei de ulei | Propan | Aerosoli |
| Turbă | Uleiuri | Bhutan | Suspensii |
| Cărbune: maro, negru, antracit, grafit | Alcool | Metan | Spumă |
| Sapropel | Eteri | Gaz de șist | |
| Nisipuri bituminoase | Emulsii | Gaz mineral | |
| Combustibil lichid pentru rachete | Gaz de mlaștină | ||
| Combustibili sintetici Fischer-Tropsch | Biogaz | ||
| Hidrat de metan | |||
| Hidrogen | |||
| Gaz comprimat | |||
| Produse de gazeificare cu combustibil solid | |||
| Amestecuri | |||
Toți combustibilii fosili sunt furnizați cu petrol, cărbune și gaze naturale.
Rezumatul mineralelor folosite ca combustibil
Materiile prime pentru producerea energiei sunt petrolul, cărbunele, șisturile bituminoase, gazele naturale, hidrați de gaz, turba.
Uleiul este un lichid legat de fosilele combustibile (sedimentare). Constă din hidrocarburi și alte elemente chimice. Culoarea lichidului, în funcție de compoziție, variază între maro deschis, maro închis și negru. Rareori există compoziții de culoare galben-verde și incoloră. Prezența elementelor care conțin azot, sulf și oxigen în ulei determină culoarea și mirosul acestuia.
Cărbune este un nume de origine latină. Carbō este numele internațional pentru carbon. Compoziția conține mase bituminoase și resturi vegetale. Acesta este un compus organic care a devenit obiectul unei descompunere lentă sub influența factorilor externi (geologici și biologici).
șisturile bituminoase, ca și cărbunele, reprezintă un reprezentant al unui grup de combustibili fosili solizi sau caustobioliți (care înTradus literal din greacă, sună ca „o piatră de viață combustibilă”). În timpul distilării uscate (sub influența temperaturilor ridicate), formează rășini care sunt similare ca compoziție chimică cu uleiul. Compoziția șisturilor este dominată de substanțe minerale (calcid, dolomit, cuarț, pirit etc.), dar există și substanțe organice (kerogen), care doar în rocile de calitate superioară ajung la 50% din compoziția totală.
Gazul natural este o substanță gazoasă formată în timpul descompunerii materiei organice. În intestinele Pământului, există trei tipuri de acumulare de amestecuri de gaze: acumulări separate, capace de gaze ale câmpurilor petroliere și ca parte a petrolului sau apei. În condiții climatice optime, substanța este doar în stare gazoasă. Este posibil să se găsească în intestinele pământului sub formă de cristale (hidrati de gaze naturale).
Hdrații de gaz sunt formațiuni cristaline formate din apă și gaz în anumite condiții. Ei aparțin grupului de compuși cu compoziție variabilă.
Turba este rocă liberă folosită ca combustibil, material termoizolant, îngrășământ. Este un mineral cu gaz, folosit ca combustibil în multe regiuni.
Origine
Tot ceea ce omul modern extrage în măruntaiele pământului se referă la resurse naturale neregenerabile. A fost nevoie de milioane de ani și de condiții geologice speciale pentru apariția lor. O cantitate mare de combustibili fosili s-a format în Mezozoic.
Ulei - conform teoriei biogene a originii sale, formarea a durat timp desute de milioane de ani din materia organică a rocilor sedimentare.
Carbune - Se formează atunci când materialul vegetal în descompunere este completat mai repede decât se descompune. Mlaștinile sunt un loc potrivit pentru un astfel de proces. Apa stagnantă protejează stratul de masă vegetală de distrugerea completă de către bacterii datorită conținutului scăzut de oxigen din acesta. Cărbunele este împărțit în humus (provine din resturi de lemn, frunze, tulpini) și sapropelitic (format în principal din alge).
Turba poate fi numită o materie primă pentru formarea cărbunelui. Dacă este scufundat sub straturile de sedimente, apa și gazele se pierd sub influența compresiei și se formează cărbune.
Siluri bituminoase - componenta organică se formează cu ajutorul transformărilor biochimice ale celor mai simple alge. Este împărțit în două tipuri: talomoalginit (conține alge cu o structură celulară păstrată) și coloalginit (alge cu o pierdere a structurii celulare).
Gazul natural - conform aceleiași teorii a originii biogenice a fosilelor, gazele naturale se formează la valori de presiune și temperatură mai mari decât petrolul, ceea ce este dovedit de depozite mai adânci. Ele sunt formate din același material natural (rămășițele organismelor vii).
Hdrații de gaz sunt formațiuni care necesită condiții termobarice speciale pentru a apărea. Prin urmare, ele se formează în principal pe sedimentele de pe fundul mării și pe roci înghețate. Se pot forma și pe pereții țevilor cândextracția gazelor, în legătură cu care fosila este încălzită la o temperatură peste formarea de hidrat.
Turba - se formează în condițiile mlaștinilor din resturi organice de plante nu complet descompuse. Depus pe suprafața solului.
Producție
Cărbunele și gazele naturale diferă nu numai prin modul în care ies la suprafață. Mai adânc decât restul sunt câmpuri de gaze - de la unul la câțiva kilometri adâncime. Există o substanță în porii colectoarelor (un rezervor care conține gaz natural). Forța care provoacă ridicarea substanței este diferența de presiune în straturile subterane și sistemul de colectare. Producția are loc cu ajutorul puțurilor, care încearcă să se distribuie uniform pe întregul câmp. Extragerea combustibilului, astfel, evită fluxurile de gaze între zone și inundarea prematură a zăcămintelor.
Tehnologiile de producție de petrol și gaze au unele asemănări. Tipurile de producție de ulei se disting prin metodele de ridicare a substanței la suprafață:
- fântână (o tehnologie similară gazului, bazată pe diferența de presiune în subteran și în sistemul de livrare a lichidului);
- gaslift;
- folosind o pompă submersibilă electrică;
- cu instalarea unei pompe electrice cu șurub;
- pompe cu tijă (uneori conectate la o unitate de pompare la sol).
Metoda de extracție depinde de adâncimea substanței. Există o mulțime de opțiuni pentru ridicarea uleiului la suprafață.
Metoda de dezvoltare a unui zăcământ de cărbune depinde și de caracteristicile apariției cărbuneluiîn pământ. Într-un mod deschis, dezvoltarea se realizează atunci când o fosilă este găsită la un nivel de o sută de metri de suprafață. Adesea se efectuează un tip mixt de exploatare: mai întâi prin exploatare în cariera, apoi prin exploatare subterană (cu ajutorul fețelor). Zăcămintele de cărbune sunt bogate în alte resurse de importanță pentru consum: acestea sunt metale valoroase, metan, metale rare, apele subterane.
Depozitele de șisturi sunt dezvoltate fie prin exploatare (considerată ineficientă), fie prin exploatarea in situ prin încălzirea rocii în subteran. Datorită complexității tehnologiei, mineritul se desfășoară în cantități foarte limitate.
Extractia turbei se realizeaza prin drenarea mlastinilor. Datorită apariției oxigenului, microorganismele aerobe sunt activate, descompunându-i materia organică, ceea ce duce la eliberarea de dioxid de carbon într-un ritm extraordinar. Turba este cel mai ieftin tip de combustibil, extragerea acesteia se efectuează în mod constant cu respectarea anumitor reguli.
Rezerve recuperabile
Una dintre evaluările bunăstării societății este făcută de consumul de combustibil pe cap de locuitor: cu cât este mai mare consumul, cu atât oamenii trăiesc mai confortabil. Acest fapt (și nu numai) obligă omenirea să crească volumul producției de combustibil, afectând prețurile. Costul petrolului astăzi este determinat de un astfel de termen economic ca „netback”. Acest termen implică prețul pentru o rafinărie, care include costul mediu ponderat al produselor petroliere (produse din substanța achiziționată) și livrarea materiilor prime către întreprindere.
Schimburi de tranzacționarevând petrol la prețuri CIF, ceea ce se traduce literal prin „cost, asigurare și transport”. Din aceasta putem concluziona că costul petrolului astăzi, conform cotațiilor tranzacțiilor, include prețul materiilor prime, costurile de transport pentru livrarea acestuia.
Rate de consum
Având în vedere rata de creștere a consumului de resurse naturale, este dificil să se ofere o evaluare fără ambiguitate a aprovizionării cu combustibil pe o perioadă lungă. Odată cu dinamica actuală, producția de petrol în 2018 se va ridica la 3 miliarde de tone, ceea ce va duce la epuizarea rezervelor mondiale cu 80% până în 2030. Aprovizionarea cu aur negru este prevăzută în termen de 55 - 50 de ani. Gazele naturale ar putea fi epuizate în 60 de ani la ratele actuale de consum.
Există mult mai multe rezerve de cărbune pe Pământ decât petrol și gaze. Cu toate acestea, în ultimul deceniu, producția sa a crescut, iar dacă ritmul nu încetinește, atunci din cei 420 de ani planificați (prognoze existente), rezervele se vor epuiza în 200.
Impactul asupra mediului
Utilizarea activă a combustibililor fosili duce la o creștere a emisiilor de dioxid de carbon (CO2) în atmosferă, efectul nociv asupra climei planetei fiind confirmat de organizațiile internaționale de mediu. Dacă nu se reduc emisiile de CO2, este inevitabilă o catastrofă ecologică, începutul căreia poate fi observat de contemporani. Potrivit estimărilor preliminare, între 60% și 80% din toți combustibilii fosili trebuie să rămână intacți pentru a stabiliza situația de pe Pământ. Cu toate acestea, acesta nu este singurul efect secundar al utilizării combustibililor fosili. Productia propriu-zisa, transportul, prelucrarea la rafinariicontribuie la poluarea mediului cu substanțe mult mai toxice. Un exemplu este accidentul din Golful Mexic, care a dus la suspendarea Fluxului Golfului.
Limitări și alternative
Exploarea combustibililor este o afacere profitabilă pentru companiile a căror principală constrângere este epuizarea resurselor naturale. De obicei se uită să menționăm că golurile formate de activitatea umană în măruntaiele pământului contribuie la dispariția apei proaspete de la suprafață și la evadarea acesteia în straturi mai adânci. Dispariția apei potabile de pe Pământ nu poate fi justificată de niciunul dintre avantajele exploatării combustibililor fosili. Și se va întâmpla dacă omenirea nu își raționalizează șederea pe planetă.
Motocicletele și mașinile cu motoare de nouă generație (fără combustibil) au apărut în China în urmă cu cinci ani. Dar au fost lansate în cantități strict limitate (pentru un anumit cerc de oameni), iar tehnologia a devenit clasificată. Acest lucru vorbește doar despre miopie a lăcomiei umane, deoarece dacă poți „face bani” din petrol și gaze, nimeni nu-i va opri pe magnații petrolului să o facă.
Concluzie
Alături de sursele de energie alternative (regenerabile) bine-cunoscute, există tehnologii mai puțin costisitoare, dar clasificate. Cu toate acestea, aplicarea lor trebuie să intre în mod inevitabil în viața unei persoane, altfel viitorul nu va fi atât de lung și fără nori pe cât își imaginează „oamenii de afaceri”.
