Суперечки про форму Землі не применшують її значення вмісту. Найголовнішим завжди копалин були підземні води. Вони забезпечують першочергову потребу людського організму. Однак без викопного палива, яке є основним постачальником енергії для цивілізації людей, життя людини представляється зовсім інший.

Паливо - джерело енергії

Серед усіх копалин, захованих у надрах Землі, паливо належить до пальному (або осадового).

Види копалин надр Землі



Горючі (осадові)



Підземні води



Рудні (магматичні)



Нерудні (неметалеві)



Нафта Вугілля Горючі сланці Природний газ Газові гідрати торф



Верховодный шар Грунтові води Артезіанський шар Мінеральні джерела



Залізна руда Мідна руда Нікелеві руди Золото Срібло



Алмази Азбест Графіт Кам'яна сіль Кварц Фосфорити

Основа горючих речовин вуглеводнева, тому одним з ефектів реакції горіння є виділення енергії, яку легко можна використовувати для покращення комфортності життя людини. За останнє десятиліття близько 90% всієї використовуваної на Землі енергії було вироблено за допомогою викопного палива. Цей факт змушує багато про що задуматися, якщо врахувати, що багатства надр планети відносяться до поновлюваних джерел енергії та з часом виснажуються.

Види палива

Основні види палива



тверді



рідкі



газоподібні



дисперсні



Горючі сланці



Нафтові



Пропан



Аерозолі



Торф



Масла



Бутан



Суспензії



Вугілля: буре, кам'яне, антрацити, графіти



Спирти



Метан



Піни



Сапропель



Ефіри



Сланцевий газ







Бітумні піски



Емульсії



Рудний газ







Рідке ракетне паливо



Болотний газ



Синтетичні палива, виготовлені на основі процесу Фішера-Тропша



Біогаз







Гідрат метану



Водень



Стиснутий газ



Продукти газифікації твердого палива



Суміші

Постачальником усіх видів викопного палива є нафта, вугілля та природний газ.

Коротка характеристика корисних копалин, що використовуються як паливо

Сировиною для виробництва енергії є нафта, вугілля, горючі сланці, природний газ, газові гідрати, торф. Нафта – рідина, що відноситься до горючих (осадових) копалиною. Складається з вуглеводнів і інших хімічних елементів. Колір рідини, залежно від складу, варіюється між світло-коричневим, темно-коричневим і чорним кольорами. Рідко зустрічаються склади жовто-зеленого забарвлення безбарвного. Наявність у нафті азоту, сірки та кисневмісних елементів визначають її колір і запах.


Вугілля – назву латинського походження. Carb? – міжнародна назва вуглецю. У складі присутні бітумні маси і залишки рослин. Це органічна сполука, що стало об'єктом повільного розкладання під дією зовнішніх факторів (геологічних та біологічних). Горючі сланці, як і вугілля є представником групи твердих горючих копалин, або каустобиолитов (що в дослівному перекладі з грецької мови звучить як «горючий життєвий камінь»). При сухій перегонці (під впливом високих температур) утворює смоли, близькі за своїм хімічним складом до нафти. У складі сланців переважають мінеральні речовини (кальцид, доломіт, кварц, пірит та ін), але присутні і органічні (кероген), які тільки в породах високої якості досягають 50% усього складу.
Природний газ – газоподібне речовина, образовывающееся при розкладанні органічних речовин. У надрах Землі зустрічаються три види накопичення сумішей газів: окремі скупчення, газові шапки нафтових родовищ і в складі нафти або води. При оптимальних кліматичних умовах речовина знаходиться тільки в газоподібному стані. Можливе знаходження в земних надрах у вигляді кристалів (природні газогідрати). Газові гідрати – кристалічні утворення, що утворюються з води і газу при певних умовах. Відносяться до групи сполук змінного складу. Торф – пухка порода, яка використовується як паливо, теплоізоляційний матеріал, добриво. Є газоносным корисних копалин, застосовується в якості палива в багатьох регіонах.

Походження

Все, що сучасна людина здобуває в надрах землі, відноситься до поновлюваних природних ресурсів. Для їх появи потрібно мільйони років і особливі геологічні умови. Велика кількість викопного палива утворилося в мезозої. Нафта – згідно біогенної теорії її походження, освіта тривало протягом сотень мільйонів років з органічних речовин осадових порід. Вугілля – утворюється за умови, що розкладається рослинний матеріал поповнюється швидше, ніж відбувається його розкладання. Підходящим місцем для такого процесу є болота. Стояча вода оберігає шар рослинної маси від повного руйнування бактеріями допомогою малого вмісту в ній кисню. Вугілля поділяється на гумусовий (відбувається із залишків деревини, листя, стебел) і сапропелитовый (утворений в основному з водоростей). Сировиною для утворення вугілля можна назвати торф. За умови занурення його під шари наносів відбувається втрата води і газів під впливом стиснення і утворення вугілля. Горючі сланці – органічна складова утворена за допомогою біохімічних перетворень найпростіших водоростей. Ділиться на два виду: талломоальгинит (містить водорості з сохранной клітинною структурою) і коллоальгинит (водорості з втратою клітинної структури).
Природний газ – відповідно до тієї ж теорії біогенного походження копалин, природний газ утворюється при великих свідченнях тиску і температури, ніж нафта, що доводиться більш глибоким заляганням родовищ. Утворюються вони з однакового природного матеріалу (рештки живих організмів). Газові гідрати – це такі утворення, для появи яких необхідні спеціальні термобаричну умови. Тому утворюються вони в основному на морських донних опадах і мерзлих породах. Також можуть утворюватися на стінках труб при видобутку газу, у зв'язку з ніж викопне підігрівають до температури вище гідратоутворення. Торф – утворюється в умовах боліт з не повністю розкладання органічних залишків рослин. Відкладається на поверхні ґрунту.

Видобуток

Кам'яне вугілля та природний газ розрізняються не тільки способами підйому на поверхню. Глибше за інших розташовані родовища газу - від одного до декількох кілометрів углиб. Знаходиться речовина в порах колекторів (пласт, що містить природний газ). Силою, яка змушує підніматися речовина вгору, є різниця тиску в підземних пластах і систему збору. Видобуток відбувається за допомогою свердловин, які намагаються розподілити рівномірно на протязі всього родовища. Видобуток палива, таким чином, дозволяє уникнути перетоків газу між ділянками і несвоєчасного обводнення покладів. Технології видобутку нафти і газу мають деякі подібності. Види нафтовидобутку розрізняють за способами підняття речовини на поверхню:

фонтан (технологія, схожа з газової, заснована на різниці тиску під землею і в системі доставки рідини);

газліфт;

за допомогою электроцентробежного насоса;

з установкою электровинтового насоса;

штангові насоси (іноді з'єднані з наземним верстатом-качалкою).

Спосіб видобутку залежить від глибини залягання речовини. Варіантів підняття нафти на поверхню безліч. Спосіб розробки вугільного родовища також залежить від особливостей залягання вугілля в грунті. Відкритим способом ведуть розробку при знаходженні копалин на рівні ста метрів від поверхні. Часто здійснюється змішаний тип видобутку: спочатку відкритим способом, потім - підземним (за допомогою вибоїв). Вугільні поклади багаті іншими ресурсами споживчої значущості: це цінні метали, метан, рідкісні метали, підземні води. Сланцеві родовища розробляються або шахтним способом (вважається низькоефективних) або видобутком в пласті, при нагріванні породи під землею. У зв'язку зі складністю технології видобуток ведеться в дуже обмежених кількостях. Видобуток торфу ведеться за допомогою осушення боліт. Внаслідок появи кисню активізуються аеробні мікроорганізми, які розкладають його органічна речовина, що призводить до виділення вуглекислого газу з величезною швидкістю. Торф – найдешевший вид палива, його видобуток ведеться постійно з дотриманням певних правил.

Запаси

Одна з оцінок добробуту суспільства здійснюється за споживання палива на душу населення: чим більше споживання, тим комфортніше живуть люди. Цей факт (і не тільки) змушує людство збільшувати обсяги видобутку палива, впливаючи на ціноутворення. Вартість нафти сьогодні визначається таким економічним терміном, як «нетбэк». Цей термін має на увазі ціну для нафтопереробного заводу, в яку включені середньозважена вартість нафтопродуктів (виробляються з купується речовини) і доставка сировини до підприємства. Торгові біржі реалізують нафту за цінами СІФ, що в дослівному перекладі звучить як «вартість, страхування і фрахт». З цього можна зробити висновок, що вартість нафти сьогодні по котируваннях угод включає в себе ціну сировини, транспортні витрати на його доставку.

Темпи споживання

З урахуванням зростаючих темпів споживання природних ресурсів дати однозначну оцінку забезпеченості паливом на тривалий період складно. При існуючій динаміці видобуток нафти в 2018 році складе 3 мільярди тонн, що призведе до виснаження світових запасів на 80% вже до 2030 року. Забезпеченість чорним золотом прогнозується в межах 55 – 50 років. Природний газ може бути вичерпаний через 60 років при сучасних темпах споживання. Запасів вугілля на Землі набагато більше, ніж нафти, газу. Однак за останнє десятиліття його видобуток збільшився, і якщо темпи не спадуть, то із запланованих 420 років (існуючі прогнози) запаси вичерпаються за 200.

Вплив на навколишнє середовище

Активне використання викопного палива призводить до збільшення викиду в атмосферу діоксиду вуглецю (CO2), згубний вплив на клімат планети якого підтверджено міжнародними екологічними організаціями. Якщо не скоротити викиди CO2 неминуча екологічна катастрофа, початок якої можуть спостерігати сучасники. За попередніми підрахунками, від 60% до 80% всіх викопних запасів палива повинні залишитися незайманими для стабілізації обстановки на Землі. Однак це не єдиний побічний ефект використання викопного палива. Сама видобуток, транспортування, переробка на НПЗ сприяють забрудненню навколишнього середовища куди більш токсичними речовинами. Прикладом може служити аварія в Мексиканській затоці, яка призвела до припинення Гольфстріму.

Обмеження і альтернативи

Видобуток горючих копалин – вигідний бізнес для компаній, головним обмежувачем діяльності яких є истощаемость природних запасів. Зазвичай забувають згадати про те, що порожнечі, утворені діяльністю людини в надрах землі, сприяють зникненню прісної води на поверхні і її відходу в більш глибокі шари. Зникнення питної води на Землі не можна виправдати ніякими перевагами видобутку горючих копалин. А воно станеться, якщо людство не займеться раціоналізацією свого перебування на планеті. Ще п'ять років тому в Китаї з'явилися мотоцикли та автомобілі з двигунами нового покоління (безпаливні). Але випущені вони були в строго обмеженій кількості (для певного кола людей), а технологія стала засекреченою. Це говорить лише про недалекоглядність людської жадібності, адже, якщо можна «робити гроші» на нафті і газі, ніхто не завадить нафтовим магнатам цим займатися.

Висновок

Поряд з відомими альтернативними (відновлюваними) джерелами енергії, існують менш затратні, але засекречені технології. Все ж їх застосування неминуче має увійти в життя людини, інакше майбутнє стане не таким тривалим і безхмарним, як його уявляють собі «бізнесмени».