Ginčai dėl Žemės formos nesumažina jos turinio reikšmės. Požeminis vanduo visada buvo svarbiausias išteklius. Jie užtikrina pagrindinį žmogaus kūno poreikį. Tačiau be iškastinio kuro, kuris yra pagrindinis žmogaus civilizacijos energijos tiekėjas, žmogaus gyvenimas atrodo visiškai kitoks.
Degalai yra energijos š altinis
Tarp visų Žemės žarnyne paslėptų fosilijų kuras yra degiosios (arba nuosėdinės) rūšies.
| Žemės iškastinių išteklių rūšys | |||
| Degiosios (nuosėdinės) | Geminis vanduo | Rūda (magminė) | Nemetalinis (ne metalinis) |
|
Aliejus Anglis Naftos skalūnai Gamtinės dujos Dujų hidratai durpės |
Aukštas vandens sluoksnis Geminis vanduo Artezinis sluoksnis Mineralinės versmės |
Geležies rūda Vario rūda Nikelio rūdos Auksas Sidabrinė |
Deimantai Asbestas Grafitas Roko druska Kvarcas Fosforitai |
Degiųjų medžiagų pagrindas yra angliavandeniliai, todėl vienas iš degimo reakcijos padarinių – išsiskiria energija, kurią nesunkiai galima panaudoti žmogaus gyvenimo komfortui pagerinti. Per pastarąjį dešimtmetį apie 90% visos Žemėje sunaudojamos energijos buvo pagaminta naudojant iškastinį kurą. Šis faktas verčia daug susimąstyti, nes planetos vidaus turtai yra neatsinaujinantys energijos š altiniai ir laikui bėgant išsenka.
Degalų tipai
| Pagrindiniai degalai | |||
| kietas | skystas | dujinis | išsklaidytas |
| Naftos skalūnai | Aliejus | Propanas | Aerozoliai |
| Durpės | Aliejai | Bhutan | Sustabdymai |
| Anglis: ruda, juoda, antracitas, grafitas | Alkoholiai | Metanas | Putos |
| Sapropelis | Eteriai | Skalūninės dujos | |
| Dervos smėlis | Emulsijos | Rūdos dujos | |
| Skystas raketinis kuras | Marsh dujos | ||
| Fischer-Tropsch sintetiniai degalai | Biodujos | ||
| Metano hidratas | |||
| Vandenilis | |||
| Suslėgtos dujos | |||
| Kietojo kuro dujinimo produktai | |||
| Mixai | |||
Visas iškastinis kuras tiekiamas iš naftos, anglies ir gamtinių dujų.
Mineralų, naudojamų kaip kuras, suvestinė
Žaliavos energijai gaminti yra nafta, anglis, skalūnai, gamtinės dujos, dujų hidratai, durpės.
Nafta yra skystis, susijęs su degiomis (nuosėdinėmis) fosilijomis. Susideda iš angliavandenilių ir kitų cheminių elementų. Skysčio spalva, priklausomai nuo sudėties, svyruoja nuo šviesiai rudos, tamsiai rudos ir juodos. Retai pasitaiko geltonai žalios ir bespalvės kompozicijos. Azoto, sieros ir deguonies turinčių elementų buvimas aliejuje lemia jos spalvą ir kvapą.
Anglis yra lotyniškos kilmės pavadinimas. Carbō yra tarptautinis anglies pavadinimas. Kompozicijoje yra bituminės masės ir augalų liekanos. Tai organinis junginys, kuris tapo lėto skilimo objektu veikiant išoriniams veiksniams (geologiniams ir biologiniams).
Naftos skalūnai, kaip ir anglys, yra kietojo iškastinio kuro arba kaustobiolitų grupės atstovas (kuriePažodžiui išvertus iš graikų kalbos, tai skamba kaip „degus gyvybės akmuo“). Sauso distiliavimo metu (veikiant aukštai temperatūrai) susidaro dervos, kurios chemine sudėtimi yra panašios į aliejų. Skalūnų sudėtyje vyrauja mineralinės medžiagos (kalcidas, dolomitas, kvarcas, piritas ir kt.), tačiau yra ir organinių medžiagų (kerogenas), kurios tik aukštos kokybės uolienose siekia 50 % visos sudėties.
Gamtinės dujos yra dujinė medžiaga, susidaranti irstant organinėms medžiagoms. Žemės žarnose yra trijų tipų dujų mišinių kaupimasis: atskiros sankaupos, naftos telkinių dujų dangteliai ir kaip naftos ar vandens dalis. Esant optimalioms klimato sąlygoms, medžiaga yra tik dujinės būsenos. Žemės gelmėse galima rasti kristalų (gamtinių dujų hidratų) pavidalu.
Dujų hidratai yra kristaliniai dariniai, susidarantys iš vandens ir dujų tam tikromis sąlygomis. Jie priklauso kintamos sudėties junginių grupei.
Durpės yra biri uoliena, naudojama kaip kuras, šilumą izoliuojanti medžiaga, trąšos. Tai dujas turintis mineralas, naudojamas kaip kuras daugelyje regionų.
Kilmė
Viskas, ką šiuolaikinis žmogus kasa žemės gelmėse, reiškia neatsinaujinančius gamtos išteklius. Jų atsiradimui prireikė milijonų metų ir ypatingų geologinių sąlygų. Mezozojuje susidarė daug iškastinio kuro.
Aliejus – pagal biogeninę jos kilmės teoriją formavimasis trukošimtus milijonų metų nuo nuosėdinių uolienų organinės medžiagos.
Medžio anglys – susidaro, kai pūvančios augalinės medžiagos pasipildo greičiau nei suyra. Pelkės yra tinkama vieta tokiam procesui. Sustingęs vanduo apsaugo augalo masės sluoksnį nuo visiško bakterijų sunaikinimo dėl mažo deguonies kiekio jame. Anglys skirstomos į humusą (gaunasi iš medienos liekanų, lapų, stiebų) ir sapropelitinę (susidaro daugiausia iš dumblių).
Durpes galima vadinti žaliava anglims formuotis. Jei jis panardinamas po nuosėdų sluoksniais, dėl suspaudimo prarandamas vanduo ir dujos ir susidaro anglis.
Naftos skalūnai - organinis komponentas susidaro paprasčiausių dumblių biocheminių virsmų pagalba. Jis skirstomas į du tipus: talomoalginitą (sudėtyje yra dumblių, kurių ląstelių struktūra yra išsaugota) ir koloalginitą (dumblius, praradusius ląstelių struktūrą).
Gamtinės dujos – pagal tą pačią fosilijų biogeninės kilmės teoriją gamtinės dujos susidaro esant aukštesniam slėgio ir temperatūros rodmenims nei nafta, ką įrodo gilesni telkiniai. Jie susidaro iš tos pačios natūralios medžiagos (gyvų organizmų liekanų).
Dujų hidratai yra dariniai, kuriems atsirasti reikia specialių termobarinių sąlygų. Todėl jie susidaro daugiausia ant jūros dugno nuosėdų ir užšalusių uolienų. Jie taip pat gali susidaryti ant vamzdžių sienelių, kaidujų gavyba, dėl kurios fosilija kaitinama iki temperatūros, aukštesnės už hidrato susidarymą.
Durpės – susidaro pelkių sąlygomis iš ne iki galo suirusių augalų organinių liekanų. Nusėda ant dirvožemio paviršiaus.
Gamyba
Anglis ir gamtinės dujos skiriasi ne tik tuo, kaip jos kyla į paviršių. Giliau nei kiti yra dujų telkiniai – nuo vieno iki kelių kilometrų gylio. Kolektorių (rezervuaro, kuriame yra gamtinių dujų) porose yra medžiaga. Jėga, dėl kurios medžiaga kyla aukštyn, yra slėgio skirtumas požeminiuose sluoksniuose ir surinkimo sistemoje. Gamyba vyksta šulinių pagalba, kurie stengiasi tolygiai paskirstyti visame lauke. Išgaunant kurą išvengiama dujų srautų tarp rajonų ir nesavalaikio telkinių užtvindymo.
Naftos ir dujų gamybos technologijos turi tam tikrų panašumų. Aliejaus gamybos tipai išsiskiria medžiagos iškėlimo į paviršių būdais:
- fontanas (technologija, panaši į dujas, pagrįsta slėgio skirtumu po žeme ir skysčio tiekimo sistemoje);
- gaslift;
- naudojant elektrinį panardinamąjį siurblį;
- su elektrinio sraigtinio siurblio montavimu;
- strypiniai siurbliai (kartais prijungiami prie žemės siurbimo įrenginio).
Ištraukimo būdas priklauso nuo medžiagos gylio. Yra daug variantų, kaip pakelti aliejų į paviršių.
Anglių telkinio kūrimo būdas taip pat priklauso nuo anglies atsiradimo ypatybiųžemėje. Atviru būdu plėtra vykdoma, kai fosilija randama šimto metrų aukštyje nuo paviršiaus. Dažnai atliekama mišri kasyba: pirmiausia atvira kasyba, tada požeminė kasyba (veidų pagalba). Anglies telkiniuose gausu kitų vartotojams svarbių išteklių: tai vertingi metalai, metanas, retieji metalai, požeminis vanduo.
Skalūnų telkiniai kuriami kasant (laikoma neefektyviu) arba kasant vietoje, kaitinant uolienas po žeme. Dėl technologijos sudėtingumo kasyba atliekama labai ribotais kiekiais.
Durpių gavyba vykdoma sausinant pelkes. Dėl deguonies atsiradimo suaktyvėja aerobiniai mikroorganizmai, skaidydami jo organines medžiagas, todėl anglies dioksidas išsiskiria didžiuliu greičiu. Durpės yra pigiausia kuro rūšis, jų gavyba nuolat vykdoma laikantis tam tikrų taisyklių.
Atgautinos atsargos
Vienas iš visuomenės gerovės vertinimų yra degalų sąnaudos vienam gyventojui: kuo daugiau suvartojama, tuo patogiau gyvena žmonės. Šis faktas (ir ne tik) verčia žmoniją didinti degalų gamybos apimtis, darant įtaką kainodarai. Naftos kainą šiandien lemia toks ekonominis terminas kaip „neto atgal“. Šis terminas reiškia naftos perdirbimo gamyklos kainą, į kurią įeina vidutinė svertinė naftos produktų (pagamintų iš įsigytos medžiagos) ir žaliavų pristatymo įmonei savikaina.
Prekybos biržosjie parduoda naftą CIF kainomis, o tai pažodžiui reiškia „kaina, draudimas ir krovinys“. Iš to galime daryti išvadą, kad į naftos kainą šiandien pagal sandorių kainas įeina žaliavų kaina, jos pristatymo transportavimo išlaidos.
Vartojimo normos
Atsižvelgiant į didėjantį gamtos išteklių suvartojimą, sunku vienareikšmiškai įvertinti kuro tiekimą ilgam laikotarpiui. Esant dabartinei dinamikai, naftos gavyba 2018 metais sieks 3 milijardus tonų, o tai lems, kad iki 2030 metų pasaulio atsargos bus išeikvotos 80%. Juodojo aukso aprūpinimas numatomas per 55–50 metų. Esant dabartiniam suvartojimo lygiui, gamtinės dujos gali būti išeikvotos per 60 metų.
Žemėje yra daug daugiau anglies atsargų nei naftos ir dujų. Tačiau per pastarąjį dešimtmetį jo gamyba išaugo ir jei tempai nesulėtės, tai iš suplanuotų 420 metų (esamos prognozės) atsargos bus išeikvotos per 200.
Poveikis aplinkai
Aktyvus iškastinio kuro naudojimas padidina anglies dvideginio (CO2) išmetimą į atmosferą, o žalingą poveikį planetos klimatui patvirtina tarptautinės aplinkosaugos organizacijos. Jei CO2 emisija nesumažės, neišvengiama ekologinė katastrofa, kurios pradžią gali pastebėti amžininkai. Preliminariais skaičiavimais, 60–80 % viso iškastinio kuro turi likti nepažeista, kad būtų stabilizuota padėtis Žemėje. Tačiau tai nėra vienintelis šalutinis iškastinio kuro naudojimo poveikis. Pati gamyba, transportavimas, perdirbimas naftos perdirbimo gamykloseprisideda prie aplinkos taršos daug toksiškesnėmis medžiagomis. Pavyzdžiui, Meksikos įlankoje įvykusi avarija, dėl kurios Golfo srovė buvo sustabdyta.
Apribojimai ir alternatyvos
Degalų gavyba yra pelningas verslas įmonėms, kurių pagrindinis suvaržymas yra gamtos išteklių išeikvojimas. Dažniausiai pamirštama paminėti, kad dėl žmogaus veiklos susidariusios tuštumos žemės gelmėse prisideda prie gėlo vandens išnykimo paviršiuje ir jo išbėgimo į gilesnius sluoksnius. Geriamojo vandens išnykimo Žemėje negalima pateisinti jokiais iškastinio kuro kasybos pranašumais. Ir tai atsitiks, jei žmonija nesupras savo buvimo planetoje.
Motociklai ir automobiliai su naujos kartos varikliais (be kuro) Kinijoje pasirodė prieš penkerius metus. Bet jie buvo išleisti griežtai ribotais kiekiais (tam tikram žmonių ratui), o technologija tapo įslaptinta. Tai tik kalba apie žmogaus godumo trumparegiškumą, nes jei galite „užsidirbti pinigų“iš naftos ir dujų, niekas netrukdys to daryti naftos magnatams.
Išvada
Šalia gerai žinomų alternatyvių (atsinaujinančių) energijos š altinių yra ir pigesnių, tačiau įslaptintų technologijų. Nepaisant to, jų taikymas neišvengiamai turi patekti į žmogaus gyvenimą, kitaip ateitis nebus tokia ilga ir be debesų, kokią įsivaizduoja „verslininkai“.
