Combustibili fossili: petrolio, carbone, scisti bituminosi, gas naturale

Sommario:

Combustibili fossili: petrolio, carbone, scisti bituminosi, gas naturale
Combustibili fossili: petrolio, carbone, scisti bituminosi, gas naturale
Anonim

Le controversie sulla forma della Terra non sminuiscono il significato del suo contenuto. Le acque sotterranee sono sempre state la risorsa più importante. Forniscono il bisogno primario del corpo umano. Tuttavia, senza i combustibili fossili, che sono il principale fornitore di energia per la civiltà umana, la vita umana sembra completamente diversa.

prezzo del petrolio oggi
prezzo del petrolio oggi

Il carburante è una fonte di energia

Tra tutti i fossili nascosti nelle viscere della Terra, il combustibile è di tipo combustibile (o sedimentario).

Tipi di risorse fossili della Terra
Combustibile (sedimentale) Acqua freatica Minerale (igneo) Non metallico (non metallico)

Olio

Carbone

Scisti bituminosi

Gas naturale

Gas idrata

torba

Strato d'acqua alta

Acqua freatica

Strato artesiano

Sorgenti minerali

Minerale di ferro

Minerale di rame

Minerali di nichel

Oro

Argento

Diamanti

Amianto

Grafite

Salgemma

Quarzo

Fosforiti

La base delle sostanze combustibili è l'idrocarburo, quindi uno degli effetti della reazione di combustione è il rilascio di energia, che può essere facilmente utilizzata per migliorare il comfort della vita umana. Negli ultimi dieci anni, circa il 90% di tutta l'energia utilizzata sulla Terra è stata prodotta utilizzando combustibili fossili. Questo fatto ci fa riflettere molto, dato che le ricchezze dell'interno del pianeta sono fonti di energia non rinnovabili e si esauriscono nel tempo.

Tipi di carburante

Combustibili principali
difficile liquido gassoso disperso
Scisti bituminosi Olio olio Propano Aerosol
Torba Olio Bhutan Sospensioni
Carbone: marrone, nero, antracite, grafite Alcoli Metano Schiuma
Sapropel Eteri Gas di scisto
Sabbie bituminose Emulsioni Gas minerale
Carburante liquido per missili Gas di palude
Combustibili sintetici Fischer-Tropsch Biogas
Metano idrato
Idrogeno
Gas compresso
Prodotti per la gassificazione di combustibili solidi
Miscela

Tutti i combustibili fossili sono forniti da petrolio, carbone e gas naturale.

Riepilogo dei minerali usati come combustibili

Le materie prime per la produzione di energia sono petrolio, carbone, scisti bituminosi, gas naturale, idrati di gas, torba.

Il petrolio è un liquido correlato a combustibili fossili (sedimentari). È costituito da idrocarburi e altri elementi chimici. Il colore del liquido, a seconda della composizione, varia tra marrone chiaro, marrone scuro e nero. Raramente ci sono composizioni di colore giallo-verde e incolore. La presenza nell'olio di elementi contenenti azoto, zolfo e ossigeno ne determinano il colore e l'odore.

Coal è un nome di origine latina. Carbō è il nome internazionale del carbonio. La composizione contiene masse bituminose e resti vegetali. Si tratta di un composto organico che è diventato oggetto di lenta decomposizione sotto l'influenza di fattori esterni (geologici e biologici).

Lo scisto bituminoso, come il carbone, è un rappresentante di un gruppo di combustibili fossili solidi, o caustobioliti (che inTradotto letteralmente dal greco, suona come "una pietra vitale combustibile"). Durante la distillazione a secco (sotto l'influenza delle alte temperature), forma resine che hanno una composizione chimica simile all'olio. La composizione dello scisto è dominata da sostanze minerali (calcide, dolomite, quarzo, pirite, ecc.), ma ci sono anche sostanze organiche (kerogene), che solo nelle rocce di alta qualità raggiungono il 50% della composizione totale.

Il gas naturale è una sostanza gassosa che si forma durante la decomposizione della materia organica. Nelle viscere della Terra ci sono tre tipi di accumulo di miscele di gas: accumuli separati, tappi di gas di giacimenti petroliferi e come parte di petrolio o acqua. In condizioni climatiche ottimali, la sostanza è solo allo stato gassoso. È possibile trovarlo nelle viscere della terra sotto forma di cristalli (idrati di gas naturale).

Gli idrati di gas sono formazioni cristalline formate da acqua e gas in determinate condizioni. Appartengono al gruppo dei composti di composizione variabile.

La torba è roccia sciolta usata come combustibile, materiale termoisolante, fertilizzante. È un minerale contenente gas, utilizzato come combustibile in molte regioni.

combustibile fossile
combustibile fossile

Origine

Tutto ciò che l'uomo moderno estrae nelle viscere della terra si riferisce a risorse naturali non rinnovabili. Ci sono voluti milioni di anni e condizioni geologiche speciali per il loro aspetto. Una grande quantità di combustibili fossili si è formata nel Mesozoico.

Olio - secondo la teoria biogenica della sua origine, la formazione è durata a lungocentinaia di milioni di anni dalla materia organica delle rocce sedimentarie.

Carbone - Si forma quando il materiale vegetale in decomposizione viene reintegrato più velocemente di quanto non si decomponga. Le paludi sono un luogo adatto per un tale processo. L'acqua stagnante protegge lo strato di massa vegetale dalla completa distruzione da parte dei batteri a causa del basso contenuto di ossigeno in esso contenuto. Il carbone si divide in humus (proviene dai resti di legno, foglie, fusti) e sapropelitico (formato principalmente da alghe).

La torba può essere definita una materia prima per la formazione del carbone. Se viene sommerso sotto strati di sedimenti, acqua e gas vengono persi sotto l'influenza della compressione e si forma carbone.

depositi di scisto
depositi di scisto

Shale bituminoso - la componente organica si forma con l'aiuto delle trasformazioni biochimiche delle alghe più semplici. Si divide in due tipi: tallomoalginite (contiene alghe con struttura cellulare conservata) e colloalginite (alghe con perdita di struttura cellulare).

Gas naturale - secondo la stessa teoria dell'origine biogenica dei fossili, il gas naturale si forma a valori di pressione e temperatura maggiori rispetto al petrolio, il che è dimostrato da depositi più profondi. Sono formati dallo stesso materiale naturale (i resti di organismi viventi).

Gli idrati di gas sono formazioni che richiedono condizioni termobariche speciali per apparire. Pertanto, si formano principalmente sui sedimenti del fondale marino e sulle rocce ghiacciate. Possono anche formarsi sulle pareti dei tubi quandoestrazione di gas, in relazione alla quale il fossile viene riscaldato a una temperatura superiore alla formazione di idrati.

Torba - si forma nelle condizioni di palude da resti organici di piante non completamente decomposti. Depositato sulla superficie del suolo.

Produzione

Il carbone e il gas naturale differiscono non solo per il modo in cui salgono in superficie. Più profondi degli altri ci sono i giacimenti di gas, da uno a diversi chilometri di profondità. C'è una sostanza nei pori dei collettori (un serbatoio contenente gas naturale). La forza che fa salire la sostanza è la differenza di pressione negli strati sotterranei e nel sistema di raccolta. La produzione avviene con l'ausilio di pozzi, che stanno cercando di distribuire uniformemente su tutto il campo. L'estrazione del combustibile, quindi, evita flussi di gas tra le aree e allagamenti prematuri dei depositi.

principali tipi di carburante
principali tipi di carburante

Le tecnologie di produzione di petrolio e gas hanno alcune somiglianze. I tipi di produzione dell'olio si distinguono per i metodi di sollevamento della sostanza in superficie:

  • fontana (una tecnologia simile al gas, basata sulla differenza di pressione nel sottosuolo e nel sistema di erogazione del liquido);
  • sollevamento a gas;
  • usando una pompa elettrica sommergibile;
  • con l'installazione di un'elettropompa a vite;
  • pompe a stelo (talvolta collegate a un'unità di pompaggio a terra).

Il metodo di estrazione dipende dalla profondità della sostanza. Ci sono molte opzioni per sollevare l'olio in superficie.

Il metodo di sviluppo di un deposito di carbone dipende anche dalle caratteristiche della presenza di carbonenel terreno. In modo aperto, lo sviluppo si realizza quando un fossile si trova a un livello di cento metri dalla superficie. Spesso si effettua un tipo di estrazione mista: prima con l'estrazione a cielo aperto, poi con l'estrazione sotterranea (con l'aiuto di facce). I giacimenti di carbone sono ricchi di altre risorse di importanza per il consumo: si tratta di metalli preziosi, metano, metalli rari, acque sotterranee.

I depositi di scisto si sviluppano o mediante estrazione (considerata inefficiente) o estrazione in situ riscaldando la roccia sotterranea. A causa della complessità della tecnologia, il mining viene effettuato in quantità molto limitate.

L'estrazione della torba viene effettuata bonificando le paludi. A causa della comparsa dell'ossigeno, i microrganismi aerobici vengono attivati, decomponendo la sua materia organica, che porta al rilascio di anidride carbonica a una velocità enorme. La torba è il tipo di combustibile più economico, la sua estrazione viene effettuata costantemente nel rispetto di determinate regole.

estrazione del carburante
estrazione del carburante

Riserve recuperabili

Una delle valutazioni del benessere della società è fatta dal consumo di carburante pro capite: maggiore è il consumo, più le persone vivono a proprio agio. Questo fatto (e non solo) costringe l'umanità ad aumentare il volume di produzione di carburante, incidendo sui prezzi. Il costo del petrolio oggi è determinato da un termine economico come "netback". Questo termine implica il prezzo di una raffineria, che include il costo medio ponderato dei prodotti petroliferi (prodotti dalla sostanza acquistata) e la consegna delle materie prime all'impresa.

combustibili principali
combustibili principali

Scambi commercialivendono petrolio a prezzi CIF, che letteralmente si traduce come "costo, assicurazione e trasporto". Da ciò possiamo concludere che il costo del petrolio oggi, secondo le quotazioni delle transazioni, include il prezzo delle materie prime, i costi di trasporto per la sua consegna.

Tassi di consumo

Dato il crescente tasso di consumo delle risorse naturali, è difficile fornire una valutazione univoca della fornitura di carburante per un lungo periodo. Con la dinamica attuale, la produzione di petrolio nel 2018 ammonterà a 3 miliardi di tonnellate, il che porterà all'esaurimento delle riserve mondiali dell'80% entro il 2030. La fornitura di oro nero è prevista entro 55 - 50 anni. Il gas naturale potrebbe esaurirsi in 60 anni ai tassi di consumo attuali.

Ci sono molte più riserve di carbone sulla Terra che petrolio e gas. Tuttavia, nell'ultimo decennio, la sua produzione è aumentata e, se il ritmo non rallenta, nei 420 anni previsti (previsioni esistenti), le riserve si esauriranno in 200.

Impatto ambientale

L'uso attivo dei combustibili fossili porta ad un aumento delle emissioni di anidride carbonica (CO2) nell'atmosfera, l'effetto dannoso sul clima del pianeta è confermato dalle organizzazioni ambientaliste internazionali. Se le emissioni di CO2 non vengono ridotte, è inevitabile una catastrofe ecologica, il cui inizio può essere osservato dai contemporanei. Secondo stime preliminari, dal 60% all'80% di tutti i combustibili fossili devono rimanere intatti per stabilizzare la situazione sulla Terra. Tuttavia, questo non è l'unico effetto collaterale dell'utilizzo di combustibili fossili. Produzione stessa, trasporto, lavorazione nelle raffineriecontribuiscono all'inquinamento ambientale con sostanze molto più tossiche. Un esempio è l'incidente nel Golfo del Messico, che ha portato alla sospensione della Corrente del Golfo.

estrazione del carbone
estrazione del carbone

Limitazioni e alternative

L'estrazione di carburante è un'attività redditizia per le aziende il cui principale vincolo è l'esaurimento delle risorse naturali. Di solito si dimentica di menzionare che i vuoti formati dall'attività umana nelle viscere della terra contribuiscono alla scomparsa dell'acqua dolce in superficie e alla sua fuga negli strati più profondi. La scomparsa dell'acqua potabile sulla Terra non può essere giustificata da nessuno dei vantaggi dell'estrazione di combustibili fossili. E accadrà se l'umanità non razionalizzerà la sua permanenza sul pianeta.

Motociclette e auto con motori di nuova generazione (senza carburante) sono apparse in Cina cinque anni fa. Ma sono stati rilasciati in quantità strettamente limitate (per una certa cerchia di persone) e la tecnologia è stata classificata. Questo parla solo della miopia dell'avidità umana, perché se puoi "fare soldi" con petrolio e gas, nessuno impedirà ai magnati del petrolio di farlo.

Conclusione

Oltre alle ben note fonti di energia alternative (rinnovabili), ci sono tecnologie meno costose, ma classificate. Tuttavia, la loro applicazione deve inevitabilmente entrare nella vita di una persona, altrimenti il futuro non sarà così lungo e sereno come immaginano gli "uomini d'affari".

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