Споровете относно формата на Земята не намаляват значението на нейното съдържание. Подземните води винаги са били най-важният ресурс. Те осигуряват основната нужда на човешкото тяло. Въпреки това, без изкопаеми горива, които са основният доставчик на енергия за човешката цивилизация, човешкият живот изглежда съвсем различен.
Горивото е източник на енергия
Сред всички вкаменелости, скрити в недрата на Земята, горивото е горим (или седиментарен) тип.
| Видове изкопаеми ресурси на Земята | |||
| Запалим (утаечен) | Подземни води | Руда (магматична) | Неметални (неметални) |
|
масло Въглища Нефтени шисти Природен газ Газови хидрати торф |
Висок воден слой Подземни води Артезиански слой Минерални извори |
желязна руда Медна руда никелови руди Злато Сребро |
Диаманти Азбест Графит Каменна сол Quartz фосфорити |
В основата на горимите вещества е въглеводородът, така че един от ефектите на реакцията на горене е освобождаването на енергия, която може лесно да се използва за подобряване на комфорта на човешкия живот. През последното десетилетие около 90% от цялата енергия, използвана на Земята, е била произведена с помощта на изкопаеми горива. Този факт ни кара да мислим много, като се има предвид, че богатствата на вътрешността на планетата са невъзобновяеми енергийни източници и се изчерпват с времето.
Видове гориво
| Основни горива | |||
| твърдо | течност | газообразна | разпръснати |
| Нефтени шисти | Олио масло | Пропан | Аерозоли |
| торф | Масла | Бутан | Суспендирания |
| Въглища: кафяви, черни, антрацит, графит | Алкохоли | Метан | Пяна |
| Sapropel | Етери | Шистов газ | |
| катранени пясъци | Емулсии | Руден газ | |
| Течно ракетно гориво | Марш газ | ||
| Синтетични горива на Фишер-Тропш | Биогаз | ||
| Метан хидрат | |||
| Водород | |||
| Сгъстен газ | |||
| продукти за газификация на твърдо гориво | |||
| Миксове | |||
Всички изкопаеми горива се доставят от нефт, въглища и природен газ.
Обобщение на минералите, използвани като гориво
Суровините за производството на енергия са нефт, въглища, нефтени шисти, природен газ, газови хидрати, торф.
Нефтът е течност, свързана с горими (утаечни) вкаменелости. Състои се от въглеводороди и други химични елементи. Цветът на течността, в зависимост от състава, варира между светлокафяво, тъмнокафяво и черно. Рядко се срещат състави от жълто-зелен и безцветен цвят. Наличието на азот, сяра и кислород-съдържащи елементи в маслото определя неговия цвят и мирис.
Въглища е име от латински произход. Carbō е международното име за въглерод. Съставът съдържа битумни маси и растителни остатъци. Това е органично съединение, което е станало обект на бавно разлагане под въздействието на външни фактори (геологични и биологични).
Нефтените шисти, подобно на въглищата, са представител на група твърди изкопаеми горива или каустобиолити (които вВ буквален превод от гръцки звучи като „запалим камък на живота“). При суха дестилация (под въздействието на високи температури) образува смоли, които по химичен състав приличат на маслото. В състава на шистите преобладават минерални вещества (калцид, доломит, кварц, пирит и др.), но има и органични вещества (кероген), които само във висококачествените скали достигат 50% от общия състав.
Природният газ е газообразно вещество, образувано при разлагането на органична материя. В недрата на Земята има три вида натрупване на газови смеси: отделни натрупвания, газови шапки на нефтени находища и като част от нефт или вода. При оптимални климатични условия веществото е само в газообразно състояние. Възможно е да се открият в земните недра под формата на кристали (хидрати на природен газ).
Газовите хидрати са кристални образувания, образувани от вода и газ при определени условия. Те принадлежат към групата съединения с променлив състав.
Торфът е рохкава скала, използвана като гориво, топлоизолационен материал, тор. Това е газоносен минерал, използван като гориво в много региони.
Произход
Всичко, което съвременният човек копае в недрата на земята, се отнася до невъзобновяеми природни ресурси. За появата им са били необходими милиони години и специални геоложки условия. Голямо количество изкопаеми горива се образуват през мезозоя.
Нефт - според биогенната теория за произхода му образуването е продължило застотици милиони години от органичната материя на седиментните скали.
Въглен - Образува се, когато гниещият растителен материал се попълва по-бързо, отколкото се разлага. Блата са подходящо място за такъв процес. Застоялата вода предпазва слоя растителна маса от пълно унищожаване от бактерии поради ниското съдържание на кислород в него. Въглищата се делят на хумусни (идва от остатъци от дървесина, листа, стъбла) и сапропелитни (образувани главно от водорасли).
Торфът може да се нарече суровина за образуването на въглища. Ако се потопи под слоеве от седименти, вода и газове се губят под въздействието на компресия и се образуват въглища.
Нефтени шисти - органичният компонент се образува с помощта на биохимични трансформации на най-простите водорасли. Разделя се на два вида: таломоалгинит (съдържа водорасли със запазена клетъчна структура) и колоалгинит (водорасли със загуба на клетъчна структура).
Природен газ - според същата теория за биогенния произход на вкаменелостите, природният газ се образува при по-високи стойности на налягане и температура от петрола, което се доказва от по-дълбоки отлагания. Те са образувани от същия естествен материал (останките от живи организми).
Газовите хидрати са образувания, които изискват специални термобарични условия, за да се появят. Поради това те се образуват главно върху утайки на морското дъно и замръзнали скали. Те могат да се образуват и по стените на тръбите, когатоизвличане на газ, във връзка с което вкаменелостите се нагряват до температура над образуването на хидрат.
Торф - образува се в условията на блата от не напълно разложени органични остатъци от растения. Отлага се върху повърхността на почвата.
Производство
Въглищата и природния газ се различават не само по начина, по който се издигат на повърхността. По-дълбоко от останалите са газовите находища - от един до няколко километра дълбочина. В порите на колекторите (резервоар, съдържащ природен газ) има вещество. Силата, която кара веществото да се издигне нагоре, е разликата в налягането в подземните слоеве и събирателната система. Производството се осъществява с помощта на кладенци, които се опитват да се разпределят равномерно по цялото поле. По този начин извличането на гориво избягва газовите потоци между районите и ненавременното наводняване на отлагания.
Технологиите за производство на нефт и газ имат някои прилики. Видовете добив на петрол се различават по методите за издигане на веществото на повърхността:
- фонтан (технология, подобна на газа, базирана на разликата в налягането под земята и в системата за подаване на течности);
- газлифт;
- с помощта на електрическа потопяема помпа;
- с монтаж на електрическа винтова помпа;
- пръчкови помпи (понякога свързани към наземно помпено устройство).
Методът на извличане зависи от дълбочината на веществото. Има много опции за издигане на масло на повърхността.
Методът за разработване на находище на въглища също зависи от характеристиките на въглищното полена земята. По открит начин развитието се извършва, когато се открие вкаменелост на ниво от сто метра от повърхността. Често се извършва смесен тип добив: първо чрез открит добив, след това чрез подземен добив (с помощта на лица). Въглищните находища са богати на други ресурси от потребителско значение: това са ценни метали, метан, редки метали, подземни води.
Шистовите находища се разработват или чрез добив (считан за неефективен), или на място чрез нагряване на скалата под земята. Поради сложността на технологията, добивът се извършва в много ограничени количества.
Добивът на торф се извършва чрез пресушаване на блата. Поради появата на кислород, аеробните микроорганизми се активират, разграждайки органичната му материя, което води до отделяне на въглероден диоксид с огромна скорост. Торфът е най-евтиният вид гориво, добивът му се извършва постоянно при спазване на определени правила.
Възстановими резерви
Една от оценките за благосъстоянието на обществото се прави от разхода на гориво на глава от населението: колкото по-голямо е потреблението, толкова по-комфортно живеят хората. Този факт (и не само) принуждава човечеството да увеличава обема на производството на горива, което влияе върху ценообразуването. Цената на петрола днес се определя от такъв икономически термин като "нетбек". Този термин предполага цената за рафинерия, която включва среднопретеглената цена на петролните продукти (произведени от закупеното вещество) и доставката на суровини до предприятието.
Борси за търговияте продават петрол на цени CIF, което буквално се превежда като „разходи, застраховка и навло“. От това можем да заключим, че цената на петрола днес, според котировките на транзакциите, включва цената на суровините, транспортните разходи за доставката му.
Разходни норми
Като се има предвид нарастващото потребление на природни ресурси, е трудно да се даде еднозначна оценка на доставките на гориво за дълъг период от време. При настоящата динамика добивът на петрол през 2018 г. ще възлезе на 3 милиарда тона, което ще доведе до изчерпване на световните запаси с 80% до 2030 г. Снабдяването с черно злато се предвижда в рамките на 55 - 50 години. Природният газ може да се изчерпи след 60 години при текущи темпове на потребление.
На Земята има много повече запаси от въглища, отколкото нефт и газ. Въпреки това през последното десетилетие производството му се е увеличило и ако темпът не се забави, тогава от планираните 420 години (съществуващи прогнози) запасите ще бъдат изчерпани за 200.
Влияние върху околната среда
Активното използване на изкопаеми горива води до увеличаване на емисиите на въглероден диоксид (CO2) в атмосферата, вредният ефект върху климата на планетата се потвърждава от международните екологични организации. Ако не се намалят емисиите на CO2, е неизбежна екологична катастрофа, чието начало може да се види от съвременниците. Според предварителните оценки от 60% до 80% от всички изкопаеми горива трябва да останат непокътнати, за да се стабилизира ситуацията на Земята. Това обаче не е единственият страничен ефект от използването на изкопаеми горива. Само производство, транспорт, преработка в рафинериидопринасят за замърсяването на околната среда с много по-токсични вещества. Пример за това е инцидентът в Мексиканския залив, който доведе до спиране на Гълфстрийм.
Ограничения и алтернативи
Добивът на гориво е печеливш бизнес за компании, чието основно ограничение е изчерпването на природните ресурси. Обикновено се забравя да се спомене, че празнините, образувани от човешката дейност в земните недра, допринасят за изчезването на прясна вода на повърхността и нейното изтичане в по-дълбоките слоеве. Изчезването на питейната вода на Земята не може да бъде оправдано с нито едно от предимствата на добива на изкопаеми горива. И това ще се случи, ако човечеството не рационализира престоя си на планетата.
Мотоциклети и автомобили с двигатели от ново поколение (безгоривни) се появиха в Китай преди пет години. Но те бяха пуснати в строго ограничени количества (за определен кръг от хора) и технологията стана класифицирана. Това само говори за късогледството на човешката алчност, защото ако можеш да "правиш пари" от петрол и газ, никой няма да спре петролните магнати да го правят.
Заключение
Наред с добре познатите алтернативни (възобновяеми) енергийни източници, има по-евтини, но класифицирани технологии. Независимо от това, тяхното приложение трябва неизбежно да влезе в живота на човек, в противен случай бъдещето няма да е толкова дълго и безоблачно, колкото си го представят „бизнесмените“.
