Spori o obliki Zemlje ne zmanjšujejo pomena njene vsebine. Podzemna voda je bila vedno najpomembnejši vir. Zagotavljajo osnovne potrebe človeškega telesa. Toda brez fosilnih goriv, ki so glavni dobavitelj energije za človeško civilizacijo, se zdi človeško življenje povsem drugačno.
Gorivo je vir energije
Med vsemi fosili, skritimi v nedrih Zemlje, je gorivo gorljiva (ali sedimentna) vrsta.
| Vrste fosilnih virov Zemlje | |||
| Vnetljivo (sedimentno) | Podzemna voda | Ruda (magmatska) | Nekovinsko (nekovinsko) |
|
Olje premog Oil Shales zemeljski plin Plinski hidrati šota |
Visoka plast vode Podzemna voda arteški sloj mineralni izviri |
železova ruda bakrena ruda nikljeve rude zlato srebro |
Diamanti azbest Grafit kamena sol kvarc fosforiti |
Osnova gorljivih snovi je ogljikovodik, zato je eden od učinkov reakcije zgorevanja sproščanje energije, ki jo lahko enostavno uporabimo za izboljšanje udobja človeškega življenja. V zadnjem desetletju je bilo približno 90 % vse porabljene energije na Zemlji proizvedenih s fosilnimi gorivi. To dejstvo nam daje veliko razmišljanja, saj so bogastva v notranjosti planeta neobnovljivi viri energije in se sčasoma izčrpajo.
Vrste goriva
| Glavna goriva | |||
| hard | tekočina | plinasto | razpršeno |
| Oil Shales | Olje olje | propan | Aerosoli |
| šota | Olja | Butan | Suspenzije |
| Premog: rjava, črna, antracit, grafit | Alkoholi | Metan | Pena |
| Sapropel | Etri | Plin iz skrilavca | |
| Katranski pesek | Emulzije | rudni plin | |
| Tekoče raketno gorivo | Marsh plin | ||
| Fischer-Tropsch sintetična goriva | bioplin | ||
| Metanov hidrat | |||
| vodik | |||
| Stisnjen plin | |||
| Izdelki za uplinjanje na trda goriva | |||
| Mešanice | |||
Vsa fosilna goriva dobavljajo nafta, premog in zemeljski plin.
Povzetek mineralov, uporabljenih kot gorivo
Surovine za proizvodnjo energije so nafta, premog, oljni skrilavec, zemeljski plin, plinski hidrati, šota.
Nafta je tekočina, povezana z gorljivimi (sedimentnimi) fosili. Sestavljen je iz ogljikovodikov in drugih kemičnih elementov. Barva tekočine, odvisno od sestave, se razlikuje med svetlo rjavo, temno rjavo in črno. Redko obstajajo kompozicije rumeno-zelene in brezbarvne barve. Prisotnost elementov, ki vsebujejo dušik, žveplo in kisik, določajo njegovo barvo in vonj.
Premog je ime latinskega izvora. Carbō je mednarodno ime za ogljik. Sestava vsebuje bitumenske mase in rastlinske ostanke. To je organska spojina, ki je postala predmet počasnega razkroja pod vplivom zunanjih dejavnikov (geoloških in bioloških).
Oljni skrilavec, tako kot premog, je predstavnik skupine trdnih fosilnih goriv ali kaustobiolitov (ki so vV dobesednem prevodu iz grščine zveni kot "vnetljiv življenjski kamen"). Pri suhi destilaciji (pod vplivom visokih temperatur) tvori smole, ki so po kemični sestavi podobne olju. V sestavi skrilavca prevladujejo mineralne snovi (kalcid, dolomit, kremen, pirit itd.), obstajajo pa tudi organske snovi (kerogen), ki le v visokokakovostnih kamninah dosegajo 50 % celotne sestave.
Naravni plin je plinasta snov, ki nastane pri razgradnji organske snovi. V črevesju Zemlje obstajajo tri vrste kopičenja plinskih mešanic: ločene akumulacije, plinske kapice naftnih polj in kot del nafte ali vode. V optimalnih podnebnih razmerah je snov le v plinastem stanju. V zemeljskem nedrju je mogoče najti v obliki kristalov (hidrati naravnega plina).
Plinski hidrati so kristalne tvorbe, ki nastanejo iz vode in plina pod določenimi pogoji. Spadajo v skupino spojin spremenljive sestave.
Šota je ohlapna kamnina, ki se uporablja kot gorivo, toplotnoizolacijski material, gnojilo. Je mineral, ki vsebuje plin, ki se uporablja kot gorivo v mnogih regijah.
Izvor
Vse, kar sodobni človek koplje v nedrih zemlje, se nanaša na neobnovljive naravne vire. Za njihov videz so potrebovali milijone let in posebne geološke razmere. V mezozoiku je nastala velika količina fosilnih goriv.
Olje - po biogeni teoriji njegovega izvora je nastajanje trajalona stotine milijonov let od organske snovi sedimentnih kamnin.
Oglje - Nastane, ko se razpadajoči rastlinski material napolni hitreje kot se razgradi. Močvirja so primerno mesto za takšen proces. Zastajala voda ščiti plast rastlinske mase pred popolnim uničenjem bakterij zaradi nizke vsebnosti kisika v njej. Premog delimo na humus (izhaja iz ostankov lesa, listov, stebel) in sapropelit (nastane predvsem iz alg).
Šoto lahko imenujemo surovina za tvorbo premoga. Če je potopljen pod plastmi usedlin, se pod vplivom stiskanja izgubita voda in plini in nastane premog.
Oljni skrilavec - organska komponenta nastane s pomočjo biokemičnih transformacij najpreprostejših alg. Razdeljen je na dve vrsti: tallomoalginit (vsebuje alge z ohranjeno celično strukturo) in koloalginit (alge z izgubo celične strukture).
Naravni plin - po isti teoriji o biogenem izvoru fosilov zemeljski plin nastaja pri višjih vrednostih tlaka in temperature kot nafta, kar dokazujejo globlje nahajališča. Nastanejo iz istega naravnega materiala (ostanki živih organizmov).
Plinski hidrati so tvorbe, ki zahtevajo posebne termobarične pogoje, da se pojavijo. Zato nastajajo predvsem na sedimentih morskega dna in zamrznjenih kamninah. Nastanejo lahko tudi na stenah cevi, koekstrakcija plina, v zvezi s katero se fosil segreje na temperaturo nad tvorbo hidrata.
šota - nastane v močvirnih razmerah iz ne povsem razpadlih organskih ostankov rastlin. Odloženo na površino zemlje.
Proizvodnja
Premog in zemeljski plin se ne razlikujeta le po načinu dviga na površje. Globlje od ostalih so plinska polja - od enega do nekaj kilometrov globoko. V porah kolektorjev (rezervoar, ki vsebuje zemeljski plin) je snov. Sila, zaradi katere se snov dvigne, je razlika v tlaku v podzemnih plasteh in zbiralnem sistemu. Proizvodnja poteka s pomočjo vrtin, ki jih poskušamo enakomerno razporediti po celotnem polju. S črpanjem goriva se tako izognemo pretoku plina med območji in nepravočasnemu poplavljanju nahajališč.
Tehnologije proizvodnje nafte in plina imajo nekaj podobnosti. Vrste proizvodnje nafte se razlikujejo po načinih dvigovanja snovi na površje:
- vodnjak (tehnologija, podobna plinu, ki temelji na razliki tlaka pod zemljo in v sistemu za dovajanje tekočin);
- plinsko dvigalo;
- z uporabo električne potopne črpalke;
- z vgradnjo električne vijačne črpalke;
- palične črpalke (včasih priključene na zemeljsko črpalno enoto).
Način ekstrakcije je odvisen od globine snovi. Obstaja veliko možnosti za dvig olja na površje.
Način razvoja nahajališča premoga je odvisen tudi od značilnosti pojavljanja premogav tleh. Na odprt način se razvoj izvede, ko najdemo fosil na višini sto metrov od površja. Pogosto se izvaja mešana vrsta rudarjenja: najprej z odprtim kopanjem, nato s podzemnim rudarjenjem (s pomočjo ploskov). Najdišča premoga so bogata z drugimi viri, pomembnimi za potrošnike: to so dragocene kovine, metan, redke kovine, podtalnica.
Nalazišča skrilavca se razvijajo bodisi z rudarjenjem (šteje se za neučinkovito) bodisi z rudarjenjem na kraju samem s segrevanjem kamnin pod zemljo. Zaradi kompleksnosti tehnologije se rudarjenje izvaja v zelo omejenih količinah.
Pridobivanje šote se izvaja z izsuševanjem močvirja. Zaradi pojava kisika se aktivirajo aerobni mikroorganizmi, ki razgradijo njegovo organsko snov, kar vodi do sproščanja ogljikovega dioksida z ogromno hitrostjo. Šota je najcenejša vrsta goriva, njeno pridobivanje poteka nenehno v skladu z določenimi pravili.
Izterljive rezerve
Ena od ocen blaginje družbe je poraba goriva na prebivalca: večja kot je poraba, bolj udobno živijo ljudje. To dejstvo (in ne samo) sili človeštvo, da poveča obseg proizvodnje goriva, kar vpliva na cene. Stroške nafte danes določa takšen ekonomski izraz, kot je "neto nazaj". Ta izraz pomeni ceno za rafinerijo, ki vključuje tehtane povprečne stroške naftnih derivatov (proizvedenih iz kupljene snovi) in dobavo surovin podjetju.
Izmenjave trgovanjaprodajajo nafto po cenah CIF, kar dobesedno pomeni »strošek, zavarovanje in prevoz«. Iz tega lahko sklepamo, da cena nafte danes, glede na kotacije transakcij, vključuje ceno surovin, stroške prevoza za njeno dostavo.
Stopnje porabe
Glede na naraščajočo stopnjo porabe naravnih virov je težko podati nedvoumno oceno oskrbe z gorivom za daljše obdobje. Ob sedanji dinamiki bo proizvodnja nafte v letu 2018 znašala 3 milijarde ton, kar bo do leta 2030 povzročilo izčrpavanje svetovnih rezerv za 80 %. Oskrba s črnim zlatom je predvidena v 55 - 50 letih. Zemeljski plin bi lahko po trenutni stopnji porabe izčrpali v 60 letih.
Na Zemlji je veliko več zalog premoga kot nafte in plina. Vendar se je v zadnjem desetletju njegova proizvodnja povečala, in če se tempo ne upočasni, bodo od načrtovanih 420 let (obstoječe napovedi) zaloge izčrpane v 200.
vpliv na okolje
Aktivna uporaba fosilnih goriv vodi do povečanja emisij ogljikovega dioksida (CO2) v ozračje, škodljiv vpliv na podnebje planeta potrjujejo mednarodne okoljske organizacije. Če se emisije CO2 ne zmanjšajo, je neizogibna ekološka katastrofa, katere začetek lahko opazijo sodobniki. Po predhodnih ocenah mora za stabilizacijo razmer na Zemlji ostati nedotaknjenih od 60 % do 80 % vseh fosilnih goriv. Vendar to ni edini stranski učinek uporabe fosilnih goriv. Sama proizvodnja, transport, predelava v rafinerijahprispevajo k onesnaževanju okolja z veliko bolj strupenimi snovmi. Primer je nesreča v Mehiškem zalivu, ki je povzročila zaustavitev Zalivskega toka.
Omejitve in alternative
Izkopavanje goriva je donosen posel za podjetja, katerih glavna omejitev je izčrpavanje naravnih virov. Običajno se pozablja omeniti, da praznine, ki nastanejo s človekovo dejavnostjo v zemeljskem nedrju, prispevajo k izginjanju sladke vode na površini in njenemu uhajanju v globlje plasti. Izginotje pitne vode na Zemlji ni mogoče upravičiti z nobeno od prednosti rudarjenja fosilnih goriv. In zgodilo se bo, če človeštvo ne bo racionaliziralo svojega bivanja na planetu.
Motocikli in avtomobili z motorji nove generacije (brezgorivni) so se pojavili na Kitajskem pred petimi leti. Toda izdali so jih v strogo omejenih količinah (za določen krog ljudi) in tehnologija je postala tajna. To samo govori o kratkovidnosti človeškega pohlepa, kajti če lahko z nafto in plinom »zaslužiš denar«, naftnim magnatom nihče ne bo preprečil tega.
Sklep
Poleg znanih alternativnih (obnovljivih) virov energije obstajajo cenejše, a zaupne tehnologije. Kljub temu mora njihova uporaba neizogibno vstopiti v človekovo življenje, sicer prihodnost ne bo tako dolga in brez oblakov, kot si jo predstavljajo »poslovniki«.
