Spory o tvare Zeme neuberajú na význame jej obsahu. Podzemná voda bola vždy najdôležitejším zdrojom. Poskytujú primárnu potrebu ľudského tela. Bez fosílnych palív, ktoré sú hlavným dodávateľom energie pre ľudskú civilizáciu, sa však ľudský život zdá úplne iný.
Palivo je zdrojom energie
Spomedzi všetkých fosílií ukrytých v útrobách Zeme je palivo horľavého (alebo sedimentárneho) typu.
| Typy fosílnych zdrojov Zeme | |||
| Horľavé (sedimentárne) | Podzemná voda | Ruda (magmatická) | Nekovové (nekovové) |
|
Oil Uhlie Ropné bridlice Zemný plyn Plyn hydratuje rašelina |
Vrstva s vysokým obsahom vody Podzemná voda Artézska vrstva Minerálne pramene |
Železná ruda Medená ruda niklové rudy Zlato Striebro |
Diamanty Azbest Grafit Kamenná soľ Quartz Phosphorites |
Základom horľavých látok je uhľovodík, takže jedným z efektov spaľovacej reakcie je uvoľňovanie energie, ktorú možno jednoducho využiť na zlepšenie pohodlia ľudského života. Za posledné desaťročie sa asi 90 % všetkej energie spotrebovanej na Zemi vyrobilo pomocou fosílnych palív. Táto skutočnosť nás núti veľa premýšľať, keďže bohatstvo vnútra planéty sú neobnoviteľné zdroje energie a časom sa vyčerpávajú.
Druhy paliva
| Hlavné palivá | |||
| hard | liquid | plynný | dispersed |
| Ropné bridlice | Olejový olej | Propán | Aerosóly |
| Rašelina | Oils | Bhután | Pozastavenie |
| Uhlie: hnedé, čierne, antracit, grafit | Alkoholy | Metán | Pena |
| Sapropel | Ethers | Bridlicový plyn | |
| dechtové piesky | Emulzie | Rudný plyn | |
| Kvapalné raketové palivo | Marsh gas | ||
| Fischer-Tropsch syntetické palivá | Bioplyn | ||
| Hydrát metánu | |||
| Vodík | |||
| Stlačený plyn | |||
| Produkty na splyňovanie tuhého paliva | |||
| Mixy | |||
Všetky fosílne palivá sú dodávané ropou, uhlím a zemným plynom.
Prehľad minerálov používaných ako palivo
Suroviny na výrobu energie sú ropa, uhlie, ropná bridlica, zemný plyn, plynové hydráty, rašelina.
Ropa je kvapalina súvisiaca s horľavými (sedimentárnymi) fosíliami. Pozostáva z uhľovodíkov a iných chemických prvkov. Farba kvapaliny sa v závislosti od zloženia pohybuje medzi svetlohnedou, tmavohnedou a čiernou. Zriedkavo existujú kompozície žltozelenej a bezfarebnej farby. Prítomnosť dusíka, síry a prvkov obsahujúcich kyslík v oleji určuje jeho farbu a vôňu.
Uhlie je názov latinského pôvodu. Carbō je medzinárodný názov pre uhlík. Kompozícia obsahuje bitúmenové hmoty a zvyšky rastlín. Ide o organickú zlúčeninu, ktorá sa stala predmetom pomalého rozkladu pod vplyvom vonkajších faktorov (geologických a biologických).
Roponosná bridlica, podobne ako uhlie, je predstaviteľom skupiny tuhých fosílnych palív alebo kaustobiolitov (ktoré v r. V doslovnom preklade z gréčtiny to znie ako „horľavý kameň života“). Pri suchej destilácii (pod vplyvom vysokých teplôt) vytvára živice, ktoré sú svojím chemickým zložením podobné olejom. V zložení bridlíc dominujú minerálne látky (vápnik, dolomit, kremeň, pyrit a pod.), ale vyskytujú sa aj organické látky (kerogén), ktoré len vo vysoko kvalitných horninách tvoria 50 % z celkového zloženia.
Zemný plyn je plynná látka vznikajúca pri rozklade organickej hmoty. V útrobách Zeme existujú tri typy akumulácie zmesí plynov: samostatné akumulácie, plynové uzávery ropných polí a ako súčasť ropy alebo vody. Za optimálnych klimatických podmienok je látka iba v plynnom stave. Je možné ho nájsť v útrobách zeme vo forme kryštálov (hydráty zemného plynu).
Plynové hydráty sú kryštalické útvary vytvorené z vody a plynu za určitých podmienok. Patria do skupiny zlúčenín rôzneho zloženia.
Rašelina je sypká hornina používaná ako palivo, tepelne izolačný materiál, hnojivo. Ide o plynotvorný minerál, ktorý sa v mnohých regiónoch používa ako palivo.
Pôvod
Všetko, čo moderný človek ťaží v útrobách zeme, sa vzťahuje na neobnoviteľné prírodné zdroje. Ich vznik si vyžiadal milióny rokov a špeciálne geologické podmienky. V druhohorách vzniklo veľké množstvo fosílnych palív.
Ropa - podľa biogénnej teórie jej vzniku trvala tvorbastovky miliónov rokov od organickej hmoty sedimentárnych hornín.
Drevené uhlie – vzniká, keď sa rozkladný rastlinný materiál dopĺňa rýchlejšie, ako sa rozkladá. Močiare sú pre takýto proces vhodným miestom. Stojatá voda chráni vrstvu rastlinnej hmoty pred úplným zničením baktériami v dôsledku nízkeho obsahu kyslíka v nej. Uhlie sa delí na humus (pochádza zo zvyškov dreva, listov, stoniek) a sapropelitické (vzniká hlavne z rias).
Rašelinu môžeme nazvať surovinou na výrobu uhlia. Ak je ponorený pod vrstvami sedimentu, vplyvom stláčania sa stráca voda a plyny a vzniká uhlie.
Ropná bridlica - organická zložka vzniká pomocou biochemických premien najjednoduchších rias. Delí sa na dva typy: talomoalginit (obsahuje riasy so zachovanou bunkovou štruktúrou) a colloalginit (riasy so stratou bunkovej štruktúry).
Zemný plyn - podľa rovnakej teórie biogénneho pôvodu fosílií zemný plyn vzniká pri vyššom tlaku a teplote ako ropa, čo dokazujú hlbšie ložiská. Sú vytvorené z rovnakého prírodného materiálu (pozostatky živých organizmov).
Plynové hydráty sú útvary, ktoré vyžadujú špeciálne termobarické podmienky, aby sa objavili. Preto vznikajú najmä na sedimentoch morského dna a zamrznutých horninách. Môžu sa vytvárať aj na stenách rúr, keďextrakcia plynu, v súvislosti s ktorou sa fosília zahrieva na teplotu vyššiu ako je tvorba hydrátu.
Rašelina – vzniká v podmienkach močiarov z nie úplne rozložených organických zvyškov rastlín. Ukladá sa na povrchu pôdy.
Produkcia
Uhlie a zemný plyn sa líšia nielen spôsobom, akým vystupujú na povrch. Hlbšie ako ostatné sú plynové polia - hlboké od jedného do niekoľkých kilometrov. V póroch kolektorov (zásobník obsahujúci zemný plyn) je látka. Sila, ktorá spôsobuje stúpanie látky nahor, je tlakový rozdiel v podzemných vrstvách a zbernom systéme. Výroba prebieha pomocou studní, ktoré sa snažia rovnomerne rozložiť po celom poli. Ťažba paliva tak zabráni tokom plynu medzi oblasťami a predčasným záplavám ložísk.
Technológie výroby ropy a zemného plynu majú určité podobnosti. Typy ťažby ropy sa vyznačujú metódami vyzdvihnutia látky na povrch:
- fontána (technológia podobná plynu, založená na rozdiele tlaku pod zemou a v systéme dodávky kvapaliny);
- gaslift;
- pomocou elektrického ponorného čerpadla;
- s inštaláciou elektrického skrutkového čerpadla;
- tyčové čerpadlá (niekedy pripojené k pozemnej čerpacej jednotke).
Spôsob extrakcie závisí od hĺbky látky. Existuje veľa možností, ako dostať ropu na povrch.
Spôsob rozvoja ložiska uhlia závisí aj od charakteristík výskytu uhliav zemi. Otvoreným spôsobom sa vývoj uskutočňuje, keď sa fosília nájde na úrovni sto metrov od povrchu. Často sa vykonáva zmiešaný typ ťažby: najprv povrchovou ťažbou, potom podzemnou ťažbou (pomocou porubov). Ložiská uhlia sú bohaté na ďalšie zdroje spotrebiteľského významu: sú to cenné kovy, metán, vzácne kovy, podzemná voda.
Bridlicové ložiská vznikajú buď ťažbou (považujú sa za neefektívne) alebo in-situ ťažbou ohrievaním horniny pod zemou. Vzhľadom na zložitosť technológie sa ťažba vykonáva vo veľmi obmedzených množstvách.
Ťažba rašeliny sa vykonáva odvodňovaním močiarov. V dôsledku objavenia sa kyslíka sa aktivujú aeróbne mikroorganizmy, ktoré rozkladajú svoju organickú hmotu, čo vedie k uvoľňovaniu oxidu uhličitého obrovskou rýchlosťou. Rašelina je najlacnejším druhom paliva, jej ťažba prebieha neustále pri dodržaní určitých pravidiel.
Vymožiteľné rezervy
Jedným z hodnotení blahobytu spoločnosti je spotreba paliva na obyvateľa: čím väčšia spotreba, tým pohodlnejšie sa ľuďom žije. Táto skutočnosť (nielen) núti ľudstvo zvyšovať objem výroby palív, čo ovplyvňuje tvorbu cien. Náklady na ropu dnes určuje taký ekonomický pojem ako „netback“. Tento pojem zahŕňa cenu za rafinériu, ktorá zahŕňa vážené priemerné náklady na ropné produkty (vyrobené z nakupovanej látky) a dodávku surovín do podniku.
Obchodné burzypredávajú ropu za ceny CIF, čo sa doslovne prekladá ako „náklady, poistenie a doprava“. Z toho môžeme vyvodiť záver, že cena ropy dnes, podľa kotácií transakcií, zahŕňa cenu surovín, prepravné náklady na jej dodávku.
Miera spotreby
Vzhľadom na rastúcu mieru spotreby prírodných zdrojov je ťažké jednoznačne posúdiť zásoby paliva na dlhé obdobie. Pri súčasnej dynamike bude produkcia ropy v roku 2018 predstavovať 3 miliardy ton, čo povedie do roku 2030 k vyčerpaniu svetových zásob o 80 %. Zásobovanie čiernym zlatom sa predpokladá do 55 - 50 rokov. Zemný plyn by sa pri súčasnej spotrebe mohol vyčerpať za 60 rokov.
Na Zemi je oveľa viac zásob uhlia ako ropy a plynu. Za posledné desaťročie však jeho produkcia vzrástla, a ak sa tempo nespomalí, tak z plánovaných 420 rokov (existujúce prognózy) sa zásoby vyčerpajú do 200.
Vplyv na životné prostredie
Aktívne využívanie fosílnych palív vedie k zvýšeniu emisií oxidu uhličitého (CO2) do atmosféry, škodlivý vplyv na klímu planéty potvrdzujú medzinárodné environmentálne organizácie. Ak sa neznížia emisie CO2, je nevyhnutná ekologická katastrofa, ktorej začiatok môžu pozorovať aj súčasníci. Podľa predbežných odhadov musí 60 až 80 % všetkých fosílnych palív zostať nedotknutých, aby sa situácia na Zemi stabilizovala. Toto však nie je jediný vedľajší efekt využívania fosílnych palív. Samotná výroba, doprava, spracovanie v rafinériáchprispievajú k znečisteniu životného prostredia oveľa toxickejšími látkami. Príkladom je nehoda v Mexickom zálive, ktorá viedla k pozastaveniu Golfského prúdu.
Obmedzenia a alternatívy
Ťažba paliva je ziskový biznis pre spoločnosti, ktorých hlavným obmedzením je vyčerpávanie prírodných zdrojov. Obyčajne sa zabúda spomenúť, že dutiny vytvorené ľudskou činnosťou v útrobách zeme prispievajú k miznutiu sladkej vody na povrchu a jej úniku do hlbších vrstiev. Zánik pitnej vody na Zemi nemožno ospravedlniť žiadnou z výhod ťažby fosílnych palív. A stane sa to, ak ľudstvo nezdôvodní svoj pobyt na planéte.
Motocykle a autá s motormi novej generácie (bez paliva) sa v Číne objavili pred piatimi rokmi. Boli však uvoľnené v prísne obmedzených množstvách (pre určitý okruh ľudí) a technológia sa stala tajnou. To hovorí len o krátkozrakosti ľudskej chamtivosti, pretože ak dokážete „zarobiť peniaze“na rope a plyne, ropným magnátom v tom nikto nezabráni.
Záver
Popri dobre známych alternatívnych (obnoviteľných) zdrojoch energie existujú lacnejšie, ale klasifikované technológie. Napriek tomu ich aplikácia musí nevyhnutne vstúpiť do života človeka, inak budúcnosť nebude taká dlhá a bez mráčika, ako si ju „podnikatelia“predstavujú.
