Sporovi oko oblika Zemlje ne umanjuju značaj njenog sadržaja. Podzemne vode su oduvijek bile najvažniji resurs. Oni obezbeđuju primarne potrebe ljudskog tela. Međutim, bez fosilnih goriva, koja su glavni dobavljač energije za ljudsku civilizaciju, ljudski život izgleda potpuno drugačije.
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 ugalj Oil Shales Prirodni gas Hidrati plina treset |
Visoki sloj vode Podzemne vode arteški sloj Mineralni izvori |
Gvozdena ruda Bakarna ruda Rude nikla Zlato Srebro |
Dijamanti Azbest Grafit Kamena sol Quartz fosforiti |
Osnova zapaljivih materija je ugljovodonik, pa je jedan od efekata reakcije sagorevanja oslobađanje energije, koja se lako može iskoristiti za poboljšanje udobnosti ljudskog života. Tokom protekle decenije, oko 90% ukupne energije koja se koristi na Zemlji proizvedeno je korišćenjem fosilnih goriva. Ova činjenica nas tjera na razmišljanje, s obzirom da su bogatstva unutrašnjosti planete neobnovljivi izvori energije i da se vremenom iscrpljuju.
Vrste goriva
| Glavna goriva | |||
| tvrdo | tečnost | gasoviti | raspršeno |
| Oil Shales | Oil oil | Propan | Aerosoli |
| treset | Ulja | Butan | Suspenzije |
| Ugalj: smeđi, crni, antracit, grafit | Alkoholi | Metan | Pjena |
| Sapropel | Eteri | Plin iz škriljaca | |
| Tar Sands | Emulzije | Rudni gas | |
| Tečno raketno gorivo | Marsh gas | ||
| Fischer-Tropsch sintetička goriva | Biogas | ||
| Metan hidrat | |||
| Vodik | |||
| Kompresovani gas | |||
| Proizvodi gasifikacije na čvrsto gorivo | |||
| Miksevi | |||
Sva fosilna goriva se isporučuju iz nafte, uglja i prirodnog gasa.
Sažetak minerala koji se koriste kao gorivo
Sirovine za proizvodnju energije su nafta, ugalj, uljni škriljci, prirodni gas, gasni hidrati, treset.
Nafta je tečnost srodna zapaljivim (sedimentnim) fosilima. Sastoji se od ugljovodonika i drugih hemijskih elemenata. Boja tečnosti, u zavisnosti od sastava, varira između svetlo smeđe, tamno smeđe i crne. Rijetko postoje kompozicije žuto-zelene i bezbojne boje. Prisustvo elemenata koji sadrže dušik, sumpor i kiseonik u ulju određuju njegovu boju i miris.
Ugalj je ime latinskog porijekla. Carbō je međunarodni naziv za ugljik. Sastav sadrži bitumenske mase i biljne ostatke. Ovo je organsko jedinjenje koje je postalo predmet sporog raspadanja pod uticajem spoljnih faktora (geoloških i bioloških).
Uljni škriljac, kao i ugalj, predstavnik je grupe čvrstih fosilnih goriva, ili kaustobiolita (koji uU doslovnom prijevodu s grčkog, zvuči kao "zapaljivi životni kamen"). Prilikom suve destilacije (pod uticajem visokih temperatura) stvara smole koje su po hemijskom sastavu slične ulju. U sastavu škriljaca dominiraju mineralne materije (kalcid, dolomit, kvarc, pirit itd.), ali ima i organskih (kerogen) koji samo u visokokvalitetnim stenama dostižu 50% ukupnog sastava.
Prirodni gas je gasovita supstanca koja nastaje tokom razgradnje organske materije. U utrobi Zemlje postoje tri vrste akumulacije plinskih mješavina: odvojene akumulacije, plinske kape naftnih polja i kao dio nafte ili vode. U optimalnim klimatskim uslovima supstanca je samo u gasovitom stanju. Moguće je pronaći u utrobi zemlje u obliku kristala (hidrata prirodnog gasa).
Plinovi hidrati su kristalne formacije nastale od vode i gasa pod određenim uslovima. Spadaju u grupu jedinjenja promenljivog sastava.
Tresat je rastresiti kamen koji se koristi kao gorivo, toplotnoizolacioni materijal, đubrivo. To je mineral koji sadrži plin, koji se koristi kao gorivo u mnogim regijama.
Porijeklo
Sve što savremeni čovjek kopa u utrobi zemlje odnosi se na neobnovljive prirodne resurse. Za njihovu pojavu bili su potrebni milioni godina i posebni geološki uslovi. Velika količina fosilnih goriva nastala je u mezozoiku.
Nafta - prema biogenoj teoriji njegovog nastanka, formiranje je trajalostotine miliona godina od organske materije sedimentnih stijena.
Duveni ugalj - Nastaje kada se biljni materijal koji propada brže obnavlja 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. Ugalj se dijeli na humusni (dolazi od ostataka drveta, lišća, stabljike) i sapropelit (nastao uglavnom od algi).
Tret se može nazvati sirovinom za stvaranje uglja. Ako se potopi ispod slojeva sedimenta, voda i gasovi se gube pod uticajem kompresije i nastaje ugalj.
Uljni škriljci - organska komponenta nastaje uz pomoć biohemijskih transformacija najjednostavnijih algi. Dijeli se na dvije vrste: tallomoalginit (sadrži alge sa očuvanom ćelijskom strukturom) i koloalginit (alge sa gubitkom ćelijske strukture).
Prirodni gas - prema istoj teoriji o biogenom poreklu fosila, prirodni gas nastaje pri višim očitanjima pritiska i temperature nego nafta, što potvrđuju i dublje naslage. Nastaju od istog prirodnog materijala (ostaci živih organizama).
Gasoviti hidrati su formacije koje zahtijevaju posebne termobarične uslove da bi se pojavile. Stoga se uglavnom formiraju na sedimentima morskog dna i smrznutim stijenama. Mogu se formirati i na zidovima cijevi kadaekstrakcija gasa, u vezi sa kojom se fosil zagreva na temperaturu iznad formiranja hidrata.
Tresat - nastaje u uslovima močvara od ne potpuno razgrađenih organskih ostataka biljaka. Taloženo na površini tla.
Proizvodnja
Ugalj i prirodni gas razlikuju se ne samo po načinu na koji izbijaju na površinu. Dublje od ostalih su plinska polja - od jednog do nekoliko kilometara dubine. U porama kolektora (rezervoar koji sadrži prirodni gas) nalazi se supstanca. Sila koja uzrokuje da se supstanca podigne je razlika u pritisku u podzemnim slojevima i sistemu sakupljanja. Proizvodnja se odvija uz pomoć bunara, koji se nastoje ravnomjerno rasporediti po cijelom polju. Ekstrakcija goriva, na taj način, izbjegava tokove plina između područja i neblagovremeno plavljenje nanosa.
Tehnologije proizvodnje nafte i plina imaju neke sličnosti. Vrste proizvodnje nafte razlikuju se po metodama podizanja supstance na površinu:
- fontana (tehnologija slična gasu, zasnovana na razlici u pritisku ispod zemlje iu sistemu za isporuku tečnosti);
- gaslift;
- pomoću električne podvodne pumpe;
- sa ugradnjom električne vijčane pumpe;
- štapčaste pumpe (ponekad spojene na jedinicu za pumpanje zemlje).
Način ekstrakcije zavisi od dubine supstance. Postoji mnogo opcija za podizanje ulja na površinu.
Način razvoja ležišta uglja također ovisi o karakteristikama pojave ugljau zemlji. Na otvoreni način, razvoj se odvija kada se fosil pronađe na nivou od sto metara od površine. Često se izvodi mješoviti tip rudarenja: prvo otvorenim kopom, zatim podzemnim (uz pomoć čepova). Ležišta uglja bogata su i drugim resursima od potrošačkog značaja: to su vrijedni metali, metan, rijetki metali, podzemne vode.
Naslage škriljca se razvijaju ili rudarenjem (smatra se neefikasnim) ili rudarenjem na licu mjesta zagrijavanjem stijene pod zemljom. Zbog složenosti tehnologije, rudarenje se vrši u vrlo ograničenim količinama.
Vađenje treseta se vrši isušivanjem močvara. Zbog pojave kisika aktiviraju se aerobni mikroorganizmi koji razgrađuju njegovu organsku tvar, što dovodi do oslobađanja ugljičnog dioksida ogromnom brzinom. Treset je najjeftinija vrsta goriva, njegovo vađenje se vrši konstantno uz poštovanje određenih pravila.
Nadoknadive rezerve
Jedna od procjena blagostanja društva je potrošnja goriva po glavi stanovnika: što je veća potrošnja, to ljudi žive ugodnije. Ova činjenica (i ne samo) prisiljava čovječanstvo da poveća obim proizvodnje goriva, što utječe na cijene. Trošak nafte danas je određen takvim ekonomskim pojmom kao što je "netback". Ovaj termin podrazumijeva cijenu za rafineriju, koja uključuje ponderiranu prosječnu cijenu naftnih derivata (proizvedenih od kupljene supstance) i isporuku sirovina preduzeću.
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 sirovine, troškove transporta za njenu isporuku.
Stope potrošnje
S obzirom na rastuću stopu potrošnje prirodnih resursa, teško je dati nedvosmislenu ocjenu snabdijevanja gorivom za duži period. 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 se predviđa za 55 - 50 godina. Prirodni gas bi mogao biti iscrpljen za 60 godina po trenutnim stopama potrošnje.
Na Zemlji ima mnogo više rezervi uglja nego nafte i gasa. Međutim, u protekloj deceniji njegova proizvodnja je povećana, a ako se tempo ne uspori, tada će od planiranih 420 godina (postojeće prognoze) rezerve biti iscrpljene za 200.
Uticaj na životnu sredinu
Aktivno korištenje fosilnih goriva dovodi do povećanja emisije ugljičnog dioksida (CO2) u atmosferu, a štetan utjecaj na klimu planete potvrđuju međunarodne ekološke organizacije. Ako se emisija CO2 ne smanji, neizbježna je ekološka katastrofa čiji početak mogu uočiti savremenici. Prema preliminarnim procjenama, od 60% do 80% svih fosilnih goriva mora ostati netaknuto kako bi se situacija na Zemlji stabilizirala. Međutim, ovo nije jedina nuspojava korištenja fosilnih goriva. Sama proizvodnja, transport, prerada u rafinerijamadoprinose zagađenju životne sredine sa mnogo više toksičnih supstanci. Primjer je nesreća u Meksičkom zaljevu, koja je dovela do obustave Golfske struje.
Ograničenja i alternative
Iskopavanje goriva je profitabilan posao za kompanije čije je glavno ograničenje iscrpljivanje prirodnih resursa. Obično se zaboravlja napomenuti da praznine nastale ljudskom aktivnošću u utrobi zemlje doprinose nestanku slatke vode na površini i njenom izlasku u dublje slojeve. Nestanak pitke vode na Zemlji ne može se opravdati nijednom od prednosti rudarenja fosilnih goriva. I desiće se ako čovečanstvo ne racionalizuje svoj boravak na planeti.
Motocikli i automobili sa 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. Ovo samo govori o kratkovidosti ljudske pohlepe, jer ako možete da "zaradite" na nafti i gasu, niko neće sprečiti naftne magnate da to urade.
Zaključak
Uz dobro poznate alternativne (obnovljive) izvore energije, postoje jeftinije, ali klasificirane tehnologije. Ipak, njihova primjena mora neminovno ući u život osobe, inače budućnost neće biti tako duga i bez oblaka kako je „biznismeni“zamišljaju.
