Οι διαφωνίες για το σχήμα της Γης δεν μειώνουν τη σημασία του περιεχομένου της. Τα υπόγεια ύδατα ήταν πάντα ο σημαντικότερος πόρος. Παρέχουν την πρωταρχική ανάγκη του ανθρώπινου σώματος. Ωστόσο, χωρίς τα ορυκτά καύσιμα, τα οποία είναι ο κύριος προμηθευτής ενέργειας για τον ανθρώπινο πολιτισμό, η ανθρώπινη ζωή φαίνεται εντελώς διαφορετική.
Τα καύσιμα είναι πηγή ενέργειας
Μεταξύ όλων των απολιθωμάτων που κρύβονται στα έγκατα της Γης, το καύσιμο είναι ένας εύφλεκτος (ή ιζηματογενής) τύπος.
| Τύποι ορυκτών πόρων της Γης | |||
| Εύφλεκτο (ιζηματογενές) | Υπόγεια ύδατα | Μεταλλεύματος (πυριγενές) | Μη μεταλλικό (μη μεταλλικό) |
|
Λάδι Άνθρακας Oil Shales Φυσικό αέριο Ένυδρες αέριες τύρφη |
Υψηλό στρώμα νερού Υπόγεια ύδατα Αρτεσιανή στρώση Mineral Springs |
σιδηρομετάλλευμα Μεταλλεύματος χαλκού μεταλλεύματα νικελίου Χρυσός Ασημί |
Διαμάντια Asbestos Γραφίτης Ροκ αλάτι Χαλαζίας Φωσφορίτες |
Η βάση των καύσιμων ουσιών είναι ο υδρογονάνθρακας, επομένως ένα από τα αποτελέσματα της αντίδρασης καύσης είναι η απελευθέρωση ενέργειας, η οποία μπορεί εύκολα να χρησιμοποιηθεί για τη βελτίωση της άνεσης της ανθρώπινης ζωής. Την τελευταία δεκαετία, περίπου το 90% της ενέργειας που χρησιμοποιείται στη Γη έχει παραχθεί με χρήση ορυκτών καυσίμων. Το γεγονός αυτό μας κάνει να σκεφτούμε πολύ, δεδομένου ότι τα πλούτη του εσωτερικού του πλανήτη είναι μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας και εξαντλούνται με την πάροδο του χρόνου.
Τύποι καυσίμου
| Κύρια καύσιμα | |||
| σκληρό | υγρό | αέριο | dispersed |
| Oil Shales | Λαδιέλαιο | Προπάνιο | Αερολύματα |
| Τύρφη | Λάδια | Μπουτάν | Αναστολές |
| Άνθρακας: καφέ, μαύρο, ανθρακί, γραφίτης | Αλκοόλ | Μεθάνιο | Αφρός |
| Sapropel | Αιθέρες | Σχιστολιθικό αέριο | |
| Tar Sands | Γαλακτώματα | Αέριο μεταλλεύματος | |
| Υγρό καύσιμο πυραύλων | Αέριο Marsh | ||
| Fischer-Tropsch Συνθετικά Καύσιμα | Βιοαέριο | ||
| ένυδρο μεθάνιο | |||
| Υδρογόνο | |||
| Πιεσμένο αέριο | |||
| Προϊόντα αεριοποίησης στερεών καυσίμων | |||
| Μίξεις | |||
Όλα τα ορυκτά καύσιμα προμηθεύονται από πετρέλαιο, άνθρακα και φυσικό αέριο.
Σύνοψη των ορυκτών που χρησιμοποιούνται ως καύσιμο
Οι πρώτες ύλες για την παραγωγή ενέργειας είναι το πετρέλαιο, ο άνθρακας, ο πετρελαϊκός σχιστόλιθος, το φυσικό αέριο, τα υδρίτες αερίου, η τύρφη.
Το λάδι είναι ένα υγρό που σχετίζεται με εύφλεκτα (ιζηματογενή) απολιθώματα. Αποτελείται από υδρογονάνθρακες και άλλα χημικά στοιχεία. Το χρώμα του υγρού, ανάλογα με τη σύνθεση, ποικίλλει μεταξύ ανοιχτού καφέ, σκούρου καφέ και μαύρου. Σπάνια υπάρχουν συνθέσεις κιτρινοπράσινου και άχρωμου χρώματος. Η παρουσία αζώτου, θείου και στοιχείων που περιέχουν οξυγόνο στο λάδι καθορίζει το χρώμα και τη μυρωδιά του.
Ο άνθρακας είναι όνομα λατινικής προέλευσης. Carbō είναι η διεθνής ονομασία του άνθρακα. Η σύνθεση περιέχει ασφαλτούχες μάζες και φυτικά υπολείμματα. Αυτή είναι μια οργανική ένωση που έχει γίνει αντικείμενο βραδείας αποσύνθεσης υπό την επίδραση εξωτερικών παραγόντων (γεωλογικών και βιολογικών).
Ο σχιστόλιθος πετρελαίου, όπως και ο άνθρακας, είναι αντιπροσωπευτικός μιας ομάδας στερεών ορυκτών καυσίμων ή καυστοβιόλιθων (που σεΚυριολεκτικά μεταφρασμένο από τα ελληνικά, ακούγεται σαν «καύσιμος λίθος ζωής»). Κατά την ξηρή απόσταξη (υπό την επίδραση υψηλών θερμοκρασιών), σχηματίζει ρητίνες παρόμοιες σε χημική σύσταση με το λάδι. Στη σύνθεση του σχιστόλιθου κυριαρχούν ορυκτές ουσίες (ασβεστίδιο, δολομίτης, χαλαζίας, πυρίτης κ.λπ.), αλλά υπάρχουν και οργανικές ουσίες (κερογόνο), που μόνο σε υψηλής ποιότητας πετρώματα φτάνουν το 50% της συνολικής σύνθεσης.
Το φυσικό αέριο είναι μια αέρια ουσία που σχηματίζεται κατά την αποσύνθεση της οργανικής ύλης. Στα έγκατα της Γης, υπάρχουν τρεις τύποι συσσώρευσης μιγμάτων αερίων: χωριστές συσσωρεύσεις, καπάκια αερίου των κοιτασμάτων πετρελαίου και ως μέρος πετρελαίου ή νερού. Κάτω από βέλτιστες κλιματικές συνθήκες, η ουσία βρίσκεται μόνο σε αέρια κατάσταση. Είναι δυνατό να βρεθούν στα έγκατα της γης με τη μορφή κρυστάλλων (ένυδρα φυσικά αέρια).
Οι υδρίτες αερίων είναι κρυσταλλικοί σχηματισμοί που σχηματίζονται από νερό και αέριο υπό ορισμένες συνθήκες. Ανήκουν στην ομάδα των ενώσεων μεταβλητής σύστασης.
Η τύρφη είναι χαλαρή πέτρα που χρησιμοποιείται ως καύσιμο, θερμομονωτικό υλικό, λίπασμα. Είναι ένα ορυκτό που περιέχει αέρια, που χρησιμοποιείται ως καύσιμο σε πολλές περιοχές.
Origin
Όλα όσα εξορύσσει ο σύγχρονος άνθρωπος στα έγκατα της γης αναφέρονται σε μη ανανεώσιμους φυσικούς πόρους. Χρειάστηκαν εκατομμύρια χρόνια και ειδικές γεωλογικές συνθήκες για την εμφάνισή τους. Μια μεγάλη ποσότητα ορυκτών καυσίμων σχηματίστηκε στο Μεσοζωικό.
Λάδι - σύμφωνα με τη βιογενή θεωρία της προέλευσής του, ο σχηματισμός διήρκεσε γιαεκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια από την οργανική ύλη των ιζηματογενών πετρωμάτων.
Ξυλάνθρακας - Σχηματίζεται όταν το φυτικό υλικό σε αποσύνθεση αναπληρώνεται γρηγορότερα από ότι αποσυντίθεται. Οι βάλτοι είναι κατάλληλο μέρος για μια τέτοια διαδικασία. Το στάσιμο νερό προστατεύει το στρώμα της φυτικής μάζας από την πλήρη καταστροφή από βακτήρια λόγω της χαμηλής περιεκτικότητας σε οξυγόνο σε αυτό. Ο άνθρακας χωρίζεται σε χούμο (προέρχεται από τα υπολείμματα ξύλου, φύλλων, μίσχων) και σαπροπελιτικό (που σχηματίζεται κυρίως από φύκια).
Η τύρφη μπορεί να ονομαστεί πρώτη ύλη για τον σχηματισμό άνθρακα. Εάν βυθιστεί κάτω από στρώματα ιζήματος, το νερό και τα αέρια χάνονται υπό την επίδραση της συμπίεσης και σχηματίζεται άνθρακας.
Σχιστόλιθος πετρελαίου - το οργανικό συστατικό σχηματίζεται με τη βοήθεια βιοχημικών μετασχηματισμών των απλούστερων φυκών. Χωρίζεται σε δύο τύπους: θαλλοαλγινίτη (περιέχει φύκια με διατηρημένη κυτταρική δομή) και κολλοαλγινίτη (φύκια με απώλεια κυτταρικής δομής).
Φυσικό αέριο - σύμφωνα με την ίδια θεωρία της βιογενούς προέλευσης των απολιθωμάτων, το φυσικό αέριο σχηματίζεται σε υψηλότερες μετρήσεις πίεσης και θερμοκρασίας από το πετρέλαιο, κάτι που αποδεικνύεται από βαθύτερα κοιτάσματα. Σχηματίζονται από το ίδιο φυσικό υλικό (τα υπολείμματα ζωντανών οργανισμών).
Οι υδρίτες αερίων είναι σχηματισμοί που απαιτούν ειδικές θερμοβαρικές συνθήκες για να εμφανιστούν. Ως εκ τούτου, σχηματίζονται κυρίως σε ιζήματα βυθού και παγωμένα πετρώματα. Μπορούν επίσης να σχηματιστούν στα τοιχώματα των σωλήνων ότανεξόρυξη αερίου, σε σχέση με την οποία το απολίθωμα θερμαίνεται σε θερμοκρασία μεγαλύτερη από το σχηματισμό υδρίτη.
Τύρφη - σχηματίζεται σε συνθήκες ελών από μη πλήρως αποσυντεθειμένα οργανικά υπολείμματα φυτών. Αποτίθεται στην επιφάνεια του εδάφους.
Παραγωγή
Ο άνθρακας και το φυσικό αέριο διαφέρουν όχι μόνο στον τρόπο με τον οποίο ανεβαίνουν στην επιφάνεια. Πιο βαθιά από τα υπόλοιπα είναι κοιτάσματα αερίου - από ένα έως πολλά χιλιόμετρα βάθος. Υπάρχει μια ουσία στους πόρους των συλλεκτών (δεξαμενή που περιέχει φυσικό αέριο). Η δύναμη που προκαλεί την ανύψωση της ουσίας είναι η διαφορά πίεσης στα υπόγεια στρώματα και στο σύστημα συλλογής. Η παραγωγή γίνεται με τη βοήθεια πηγαδιών, τα οποία προσπαθούν να κατανεμηθούν ομοιόμορφα σε όλο το χωράφι. Η εξόρυξη καυσίμου, επομένως, αποφεύγει τις ροές αερίου μεταξύ των περιοχών και την άκαιρη πλημμύρα κοιτασμάτων.
Οι τεχνολογίες παραγωγής πετρελαίου και φυσικού αερίου έχουν κάποιες ομοιότητες. Οι τύποι παραγωγής λαδιού διακρίνονται από τις μεθόδους ανύψωσης της ουσίας στην επιφάνεια:
- συντριβάνι (μια τεχνολογία παρόμοια με το φυσικό αέριο, που βασίζεται στη διαφορά της πίεσης στο υπόγειο και στο σύστημα παροχής υγρών);
- gaslift;
- χρησιμοποιώντας ηλεκτρική υποβρύχια αντλία;
- με την εγκατάσταση ηλεκτρικής βιδωτής αντλίας;
- αντλίες ράβδου (μερικές φορές συνδέονται με μονάδα άντλησης γείωσης).
Η μέθοδος εκχύλισης εξαρτάται από το βάθος της ουσίας. Υπάρχουν πολλές επιλογές για την ανύψωση λαδιού στην επιφάνεια.
Η μέθοδος ανάπτυξης κοιτάσματος άνθρακα εξαρτάται επίσης από τα χαρακτηριστικά της εμφάνισης άνθρακαστο έδαφος. Με ανοιχτό τρόπο, η ανάπτυξη πραγματοποιείται όταν ένα απολίθωμα βρίσκεται σε επίπεδο εκατό μέτρων από την επιφάνεια. Συχνά πραγματοποιείται μεικτός τύπος εξόρυξης: πρώτα με ανοιχτή εξόρυξη, στη συνέχεια με υπόγεια εξόρυξη (με τη βοήθεια προσώπων). Τα κοιτάσματα άνθρακα είναι πλούσια σε άλλους πόρους καταναλωτικής σημασίας: αυτά είναι πολύτιμα μέταλλα, μεθάνιο, σπάνια μέταλλα, υπόγεια ύδατα.
Οι κοιτάσματα σχιστόλιθου αναπτύσσονται είτε με εξόρυξη (θεωρείται αναποτελεσματική) είτε με επιτόπια εξόρυξη με θέρμανση του βράχου υπόγεια. Λόγω της πολυπλοκότητας της τεχνολογίας, η εξόρυξη πραγματοποιείται σε πολύ περιορισμένες ποσότητες.
Η εξαγωγή τύρφης πραγματοποιείται με αποστράγγιση ελών. Λόγω της εμφάνισης του οξυγόνου, ενεργοποιούνται αερόβιοι μικροοργανισμοί, αποσυνθέτοντας την οργανική του ύλη, γεγονός που οδηγεί στην απελευθέρωση διοξειδίου του άνθρακα με τρομερό ρυθμό. Η τύρφη είναι ο φθηνότερος τύπος καυσίμου, η εξαγωγή της πραγματοποιείται συνεχώς σύμφωνα με ορισμένους κανόνες.
Ανακτήσιμα αποθεματικά
Μία από τις εκτιμήσεις για την ευημερία της κοινωνίας γίνεται από την κατά κεφαλήν κατανάλωση καυσίμου: όσο μεγαλύτερη είναι η κατανάλωση, τόσο πιο άνετα ζουν οι άνθρωποι. Το γεγονός αυτό (και όχι μόνο) αναγκάζει την ανθρωπότητα να αυξήσει τον όγκο παραγωγής καυσίμων, επηρεάζοντας την τιμολόγηση. Το κόστος του πετρελαίου σήμερα καθορίζεται από έναν τέτοιο οικονομικό όρο όπως "netback". Αυτός ο όρος υποδηλώνει την τιμή για ένα διυλιστήριο, η οποία περιλαμβάνει το σταθμισμένο μέσο κόστος των προϊόντων πετρελαίου (που παράγονται από την αγορασμένη ουσία) και την παράδοση των πρώτων υλών στην επιχείρηση.
Ανταλλαγές συναλλαγώνπουλάνε λάδι σε τιμές CIF, που κυριολεκτικά μεταφράζεται ως «κόστος, ασφάλιση και ναύλο». Από αυτό μπορούμε να συμπεράνουμε ότι το κόστος του πετρελαίου σήμερα, σύμφωνα με τις τιμές των συναλλαγών, περιλαμβάνει την τιμή των πρώτων υλών, τα έξοδα μεταφοράς για την παράδοσή του.
ποσοστά κατανάλωσης
Δεδομένου του αυξανόμενου ρυθμού κατανάλωσης φυσικών πόρων, είναι δύσκολο να δοθεί μια σαφής αξιολόγηση της προσφοράς καυσίμων για μεγάλο χρονικό διάστημα. Με τη σημερινή δυναμική, η παραγωγή πετρελαίου το 2018 θα ανέλθει σε 3 δισεκατομμύρια τόνους, γεγονός που θα οδηγήσει σε εξάντληση των παγκόσμιων αποθεμάτων κατά 80% έως το 2030. Η παροχή μαύρου χρυσού προβλέπεται εντός 55 - 50 ετών. Το φυσικό αέριο θα μπορούσε να εξαντληθεί σε 60 χρόνια με τους τρέχοντες ρυθμούς κατανάλωσης.
Υπάρχουν πολύ περισσότερα αποθέματα άνθρακα στη Γη από ό,τι πετρέλαιο και φυσικό αέριο. Ωστόσο, την τελευταία δεκαετία, η παραγωγή του έχει αυξηθεί και εάν ο ρυθμός δεν επιβραδυνθεί, τότε από τα προγραμματισμένα 420 χρόνια (υφιστάμενες προβλέψεις), τα αποθέματα θα εξαντληθούν το 200.
περιβαλλοντικές επιπτώσεις
Η ενεργή χρήση ορυκτών καυσίμων οδηγεί σε αύξηση της εκπομπής διοξειδίου του άνθρακα (CO2) στην ατμόσφαιρα, η επιβλαβής επίδραση στο κλίμα του πλανήτη επιβεβαιώνεται από διεθνείς περιβαλλοντικούς οργανισμούς. Εάν δεν μειωθούν οι εκπομπές CO2, είναι αναπόφευκτη μια οικολογική καταστροφή, την αρχή της οποίας μπορούν να παρατηρήσουν οι σύγχρονοι. Σύμφωνα με προκαταρκτικές εκτιμήσεις, από το 60% έως το 80% όλων των ορυκτών καυσίμων πρέπει να παραμείνουν ανέπαφα για να σταθεροποιηθεί η κατάσταση στη Γη. Ωστόσο, αυτή δεν είναι η μόνη παρενέργεια της χρήσης ορυκτών καυσίμων. Η ίδια η παραγωγή, η μεταφορά, η επεξεργασία στα διυλιστήριασυμβάλλουν στη ρύπανση του περιβάλλοντος με πολύ πιο τοξικές ουσίες. Ένα παράδειγμα είναι το ατύχημα στον Κόλπο του Μεξικού, το οποίο οδήγησε στην αναστολή του Gulf Stream.
Περιορισμοί και εναλλακτικές λύσεις
Η εξόρυξη καυσίμων είναι μια κερδοφόρα επιχείρηση για εταιρείες των οποίων ο κύριος περιορισμός είναι η εξάντληση των φυσικών πόρων. Συνήθως ξεχνάμε να αναφέρουμε ότι τα κενά που σχηματίζονται από την ανθρώπινη δραστηριότητα στα έγκατα της γης συμβάλλουν στην εξαφάνιση του γλυκού νερού στην επιφάνεια και στη διαφυγή του σε βαθύτερα στρώματα. Η εξαφάνιση του πόσιμου νερού στη Γη δεν μπορεί να δικαιολογηθεί από κανένα από τα πλεονεκτήματα της εξόρυξης ορυκτών καυσίμων. Και θα συμβεί εάν η ανθρωπότητα δεν εκλογικεύσει την παραμονή της στον πλανήτη.
Μοτοσικλέτες και αυτοκίνητα με κινητήρες νέας γενιάς (χωρίς καύσιμα) εμφανίστηκαν στην Κίνα πριν από πέντε χρόνια. Αλλά κυκλοφόρησαν σε αυστηρά περιορισμένες ποσότητες (για έναν συγκεκριμένο κύκλο ανθρώπων) και η τεχνολογία έγινε ταξινομημένη. Αυτό μιλάει μόνο για τη μυωπία της ανθρώπινης απληστίας, γιατί αν μπορείς να "βγάλεις λεφτά" από το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο, κανείς δεν θα εμποδίσει τους μεγιστάνες του πετρελαίου να το κάνουν.
Συμπέρασμα
Μαζί με τις γνωστές εναλλακτικές (ανανεώσιμες) πηγές ενέργειας, υπάρχουν λιγότερο ακριβές, αλλά ταξινομημένες τεχνολογίες. Ωστόσο, η εφαρμογή τους πρέπει αναπόφευκτα να μπει στη ζωή ενός ατόμου, διαφορετικά το μέλλον δεν θα είναι τόσο μακρύ και χωρίς σύννεφα όσο το φαντάζονται οι «επιχειρηματίες».
