Sporovi oko oblika Zemlje ne umanjuju značaj njenog sadržaja. Podzemne vode su uvijek bile najvažniji resurs. Oni osiguravaju primarne potrebe ljudskog tijela. Međutim, bez fosilnih goriva, koja su glavni dobavljač energije za ljudsku civilizaciju, ljudski se život čini potpuno drugačijim.
Gorivo je izvor energije
Među svim fosilima skrivenim u utrobi Zemlje, gorivo je zapaljiva (ili sedimentna) vrsta.
| Vrste fosilnih resursa Zemlje | |||
| Zapaljivo (sedimentno) | Podzemne vode | Ruda (magmatska) | Nemetalni (nemetalni) |
|
ulje ugljen Oil Shales Prirodni plin Plinski hidrati treset |
Visoki sloj vode Podzemne vode arteški sloj mineralni izvori |
željezna ruda Bakrena ruda Rude nikla zlato srebro |
Dijamanti Azbest Grafit kamena sol Quartz fosforiti |
Osnova zapaljivih tvari je ugljikovodik, pa je jedan od učinaka reakcije izgaranja oslobađanje energije koja se lako može iskoristiti za poboljšanje udobnosti ljudskog života. Tijekom proteklog desetljeća, oko 90% ukupne energije koja se koristi na Zemlji proizvedeno je korištenjem fosilnih goriva. Ova činjenica nas tjera na razmišljanje, s obzirom na to da su bogatstva unutrašnjosti planeta neobnovljivi izvori energije i da se s vremenom iscrpljuju.
Vrste goriva
| Glavna goriva | |||
| teško | tekućina | plinoviti | raspršeno |
| Oil Shales | ulje ulje | Propan | Aerosoli |
| treset | Ulja | Butan | Suspenzije |
| Ugljen: smeđi, crni, antracit, grafit | Alkoholi | Metan | pjena |
| Sapropel | Eteri | Plin iz škriljaca | |
| Katranski pijesak | Emulzije | Rudni plin | |
| Tekuće raketno gorivo | Marsh gas | ||
| Fischer-Tropsch sintetička goriva | bioplin | ||
| Metan hidrat | |||
| vodik | |||
| Komprimirani plin | |||
| Proizvodi za rasplinjavanje krutih goriva | |||
| Miksevi | |||
Sva fosilna goriva opskrbljuju se naftom, ugljenom i prirodnim plinom.
Sažetak minerala koji se koriste kao gorivo
Sirovine za proizvodnju energije su nafta, ugljen, uljni škriljac, prirodni plin, plinski hidrati, treset.
Nafta je tekućina srodna zapaljivim (sedimentnim) fosilima. Sastoji se od ugljikovodika i drugih kemijskih elemenata. Boja tekućine, ovisno o sastavu, varira između svijetlosmeđe, tamno smeđe i crne. Rijetko postoje kompozicije žuto-zelene i bezbojne boje. Prisutnost elemenata koji sadrže dušik, sumpor i kisik u ulju određuju njegovu boju i miris.
Ugljen je naziv latinskog porijekla. Carbō je međunarodni naziv za ugljik. Sastav sadrži bitumenske mase i biljne ostatke. Ovo je organski spoj koji je pod utjecajem vanjskih čimbenika (geoloških i bioloških) postao predmetom sporog raspadanja.
Uljni škriljevac, poput ugljena, predstavnik je skupine čvrstih fosilnih goriva, ili kaustobiolita (koji uU doslovnom prijevodu s grčkog, zvuči kao "zapaljivi životni kamen"). Tijekom suhe destilacije (pod utjecajem visokih temperatura) stvara smole koje su po kemijskom sastavu slične ulju. Sastavom škriljaca dominiraju mineralne tvari (kalcid, dolomit, kvarc, pirit itd.), ali postoje i organske tvari (kerogen), koje samo u visokokvalitetnim stijenama dosežu 50% ukupnog sastava.
Prirodni plin je plinovita tvar koja nastaje tijekom razgradnje organske tvari. U utrobi Zemlje postoje tri vrste akumulacije plinskih mješavina: odvojene akumulacije, plinske kape naftnih polja i kao dio nafte ili vode. U optimalnim klimatskim uvjetima tvar je samo u plinovitom stanju. Moguće je pronaći u utrobi zemlje u obliku kristala (hidrata prirodnog plina).
Plinski hidrati su kristalne formacije nastale od vode i plina pod određenim uvjetima. Spadaju u skupinu spojeva promjenjivog sastava.
Tresat je rastresiti kamen koji se koristi kao gorivo, toplinski izolacijski materijal, gnojivo. To je mineral koji sadrži plin, koji se koristi kao gorivo u mnogim regijama.
Porijeklo
Sve što moderni čovjek kopa u utrobi zemlje odnosi se na neobnovljive prirodne resurse. Za njihovu pojavu bili su potrebni milijuni godina i posebni geološki uvjeti. Velika količina fosilnih goriva nastala je u mezozoiku.
Nafta - prema biogenoj teoriji nastanka, formiranje je trajalostotine milijuna godina od organske tvari sedimentnih stijena.
Duveni ugljen - Nastaje kada se raspadajući biljni materijal obnavlja brže nego što se raspada. Močvare su pogodno mjesto za takav proces. Ustajala voda štiti sloj biljne mase od potpunog uništenja bakterijama zbog niskog sadržaja kisika u njemu. Ugljen se dijeli na humus (dolazi od ostataka drva, lišća, stabljike) i sapropelit (nastao uglavnom od algi).
Tret se može nazvati sirovinom za stvaranje ugljena. Ako se potopi ispod slojeva sedimenta, gube se voda i plinovi pod utjecajem kompresije i nastaje ugljen.
Uljni škriljevac - organska komponenta nastaje uz pomoć biokemijskih transformacija najjednostavnijih algi. Dijeli se na dvije vrste: tallomoalginit (sadrži alge sa očuvanom staničnom strukturom) i koloalginit (alge s gubitkom stanične strukture).
Prirodni plin - prema istoj teoriji o biogenom podrijetlu fosila, prirodni plin nastaje pri višim očitanjima tlaka i temperature od nafte, što potvrđuju i dublje naslage. Nastaju od istog prirodnog materijala (ostaci živih organizama).
Plinski hidrati su formacije koje zahtijevaju posebne termobarične uvjete za pojavu. Stoga nastaju uglavnom na sedimentima morskog dna i smrznutim stijenama. Mogu se formirati i na zidovima cijevi kadaekstrakcija plina, u vezi s kojom se fosil zagrijava do temperature iznad stvaranja hidrata.
Tresat - nastaje u uvjetima močvara od ne potpuno razgrađenih organskih ostataka biljaka. Taloženo na površini tla.
Proizvodnja
Ugljen i prirodni plin razlikuju se ne samo po načinu na koji izlaze na površinu. Dublje od ostalih su plinska polja - od jednog do nekoliko kilometara dubine. U porama kolektora (rezervoar koji sadrži prirodni plin) nalazi se tvar. Sila koja uzrokuje podizanje tvari je razlika tlaka u podzemnim slojevima i sustavu prikupljanja. Proizvodnja se odvija uz pomoć bušotina koje se nastoje ravnomjerno rasporediti po cijelom polju. Ekstrakcija goriva, na taj način, izbjegava protok plina između područja i prerano plavljenje naslaga.
Tehnologije proizvodnje nafte i plina imaju neke sličnosti. Vrste proizvodnje nafte razlikuju se po metodama podizanja tvari na površinu:
- fontana (tehnologija slična plinu, temeljena na razlici tlaka pod zemljom iu sustavu za isporuku tekućine);
- gaslift;
- pomoću električne potopne pumpe;
- uz ugradnju električne vijčane pumpe;
- štapne pumpe (ponekad spojene na jedinicu za crpljenje tla).
Način ekstrakcije ovisi o dubini tvari. Postoji mnogo opcija za podizanje ulja na površinu.
Način razvoja ležišta ugljena također ovisi o karakteristikama pojave ugljenau zemlji. Na otvoreni način, razvoj se provodi kada se fosil pronađe na razini od sto metara od površine. Često se izvodi mješoviti tip rudarenja: prvo otvorenim, zatim podzemnim (uz pomoć čela). Ležišta ugljena bogata su i drugim resursima od potrošačkog značaja: to su vrijedni metali, metan, rijetki metali, podzemne vode.
Naslage škriljca razvijaju se ili rudarenjem (smatra se neučinkovitim) ili in-situ rudarenjem zagrijavanjem stijene pod zemljom. Zbog složenosti tehnologije, rudarenje se provodi u vrlo ograničenim količinama.
Vađenje treseta vrši se isušivanjem močvara. Zbog pojave kisika aktiviraju se aerobni mikroorganizmi koji razgrađuju njegovu organsku tvar, što dovodi do oslobađanja ugljičnog dioksida u ogromnoj brzini. Treset je najjeftinija vrsta goriva, njegovo vađenje se vrši stalno uz poštivanje određenih pravila.
Nadoknadive rezerve
Jedna od procjena dobrobiti društva je potrošnja goriva po glavi stanovnika: što je veća potrošnja, to ljudi žive ugodnije. Ova činjenica (i ne samo) prisiljava čovječanstvo da poveća obujam proizvodnje goriva, utječući na cijene. Trošak nafte danas je određen takvim ekonomskim pojmom kao što je "netback". Ovaj pojam podrazumijeva cijenu za rafineriju, koja uključuje ponderirani prosječni trošak naftnih derivata (proizvedenih od kupljene tvari) i isporuku sirovina poduzeću.
Razmene za trgovanjeoni prodaju naftu po CIF cijenama, što se doslovno prevodi kao “trošak, osiguranje i vozarina”. Iz ovoga možemo zaključiti da cijena nafte danas, prema kotacijama transakcija, uključuje cijenu sirovina, troškove transporta za njegovu isporuku.
Stope potrošnje
S obzirom na rastuću stopu potrošnje prirodnih resursa, teško je dati jednoznačnu ocjenu opskrbe gorivom za dulje razdoblje. Uz sadašnju dinamiku, proizvodnja nafte u 2018. iznosit će 3 milijarde tona, što će dovesti do iscrpljivanja svjetskih rezervi za 80% do 2030. godine. Opskrba crnim zlatom predviđa se u roku od 55 - 50 godina. Prirodni plin bi mogao biti iscrpljen za 60 godina prema sadašnjim stopama potrošnje.
Na Zemlji ima mnogo više rezervi ugljena nego nafte i plina. Međutim, tijekom proteklog desetljeća njegova je proizvodnja porasla, a ako se tempo ne uspori, tada će od planiranih 420 godina (postojeće prognoze) rezerve biti iscrpljene za 200.
Utjecaj na okoliš
Aktivno korištenje fosilnih goriva dovodi do povećanja emisije ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferu, a štetan učinak na klimu planeta potvrđuju međunarodne ekološke organizacije. Ako se ne smanji emisija CO2, neizbježna je ekološka katastrofa čiji početak mogu uočiti suvremenici. Prema preliminarnim procjenama, od 60% do 80% svih fosilnih goriva mora ostati netaknuto kako bi se situacija na Zemlji stabilizirala. Međutim, to nije jedina nuspojava korištenja fosilnih goriva. Sama proizvodnja, transport, prerada u rafinerijamadoprinose onečišćenju okoliša s mnogo otrovnijim tvarima. Primjer je nesreća u Meksičkom zaljevu, koja je dovela do obustave Golfske struje.
Ograničenja i alternative
Iskopavanje goriva je profitabilan posao za tvrtke čije je glavno ograničenje iscrpljivanje prirodnih resursa. Obično se zaboravlja spomenuti da praznine nastale ljudskim djelovanjem u utrobi zemlje pridonose nestanku slatke vode na površini i njenom bijegu u dublje slojeve. Nestanak pitke vode na Zemlji ne može se opravdati nijednom od prednosti rudarenja fosilnih goriva. I to će se dogoditi ako čovječanstvo ne racionalizira svoj boravak na planeti.
Motocikli i automobili s motorima nove generacije (bezgorivni) pojavili su se u Kini prije pet godina. Ali pušteni su u strogo ograničene količine (za određeni krug ljudi), a tehnologija je postala povjerljiva. To samo govori o kratkovidnosti ljudske pohlepe, jer ako možete "zaraditi" na nafti i plinu, nitko neće spriječiti naftne magnate u tome.
Zaključak
Uz dobro poznate alternativne (obnovljive) izvore energije, postoje jeftinije, ali klasificirane tehnologije. Ipak, njihova primjena neminovno mora ući u život osobe, inače budućnost neće biti tako duga i bez oblaka kako je zamišljaju "poslovnici".
