Fosilais kurināmais ir kurināmais, ko iegūst no vecām dzīvības formām, kuras sadalījušās ilgā laika posmā. Trīs svarīgākie fosilie kurināmie ir ogles, nafta un dabasgāze.

Nafta un gāze ir ogļūdeņraži (molekulas, kurās ir tikai ūdeņradis un ogleklis). Akmeņogles ir galvenokārt ogleklis. Šo kurināmo sauc par fosilo kurināmo, jo tas ir izrakts no zemes dzīlēm. Akmeņogļu ieguvē iegūst cieto kurināmo; gāzes un naftas urbumos iegūst šķidro kurināmo. Līdz viduslaikiem fosilo kurināmo daudz neizmantoja. Līdz ar industriālo revolūciju ogles kļuva par galveno kurināmā veidu.

Veidošanās un laika mērogs

Fosilie kurināmie veidojas gadu miljonu laikā no organiskām vielām — augu, dažreiz arī jūras organismu atliekām. Šo vielu sadalīšanās anaerobos (bez skābekļa) apstākļos un vēlāk spiediena un temperatūras ietekmē noved pie ķīmiskām pārmaiņām. Atkarībā no sākotnējā organiskā materiāla un pārkārtošanās pakāpes rodas dažādi produkti: akmeņogles galvenokārt no augu atliekām, nafta un dabasgāze — no sēkļu, planktona un citām organiskām vielām.

Galvenie veidi un to īpašības

  • Akmeņogles — ciets kurināmais ar augstu oglekļa saturu. Ir dažādi akmeņogļu veidi (tādas kā brunkoalīte, antracīts), kas atšķiras pēc sadegšanas īpašībām un siltumspējas. Akmeņogles plaši izmanto elektrostacijās un rūpniecībā.
  • Nafta — šķidrs maisījums, kas satur dažādus ogļūdeņražus. To apstrādā rafinērijās, iegūst degvielu (benzīnu, dīzeļdegvielu), petrokermiskos izejmateriālus (plastmasas, ķīmijas produktus) un citus produktus.
  • Dabasgāze — galvenokārt metāns, gāzveida kurināmais. To izmanto siltumapgādē, elektrības ražošanā un kā rūpniecības izejmateriālu. Pastāv arī šķeldotas formās (sašķidrinātā dabasgāze, SDG / LNG) transportēšanai.

Ieguve un apstrāde

Ieguve notiek dažādos veidos: akmeņogļu gadījumā — virszemes karjeru (atklātā ieguve) vai pazemes raktuvju (pazemes ieguve). Naftu un gāzi iegūst ar urbšanu — gan sauszemes, gan jūras (offshore) urbumos. Mūsdienās pastāv arī horizontālā urbšana un hidrauliskā ieplūdināšana (frakings), kas ļauj iegūt iežos iesprostotu gāzi un smalkākas naftas atradnes.

Pēc ieguves nafta parasti tiek pārstrādāta rafinērijās, bet gāze — attīrīta no piemaisījumiem un dažreiz sašķidrināta transportēšanai. Akmeņogles bieži tiek mazgātas, šķirotas un nogādātas uz elektrostacijām vai rūpnīcām.

Pielietojumi

  • Elektroenerģijas ražošana — daudzās valstīs fosilie kurināmie joprojām nodrošina lielu daļu elektroenerģijas.
  • Transporta sektors — galvenokārt nafta (benzīns, dīzelis, aviācijas degviela).
  • Rūpniecība — augstas temperatūras procesi, cementa ražošana, tērauda ražošana.
  • Ķīmiskā rūpniecība — izejvielas plastmasām, mēslošanas līdzekļiem, šķīdinātājiem un farmaceitiskām vielām.
  • Mājsaimniecību sildīšana un siltuma nodrošināšana.

Vides un veselības ietekme

Fosilie kurināmie būtiski ietekmē vidi un veselību. Galvenie problēmjautājumi:

  • Globālā sasilšana: sadedzinot fosilos kurināmos izdalās oglekļa dioksīds (CO2) un metāns (CH4) — siltumnīcefekta gāzes, kas veicina klimata pārmaiņas.
  • Gaisa piesārņojums: sadedzināšana rada daļiņas (PM), sēra dioksīdu (SO2), slāpekļa oksīdus (NOx) u.c., kas ietekmē elpošanas ceļus un var izraisīt slimības.
  • Ūdens un zemes piesārņošana: eļļas noplūdes, ieguves un pārstrādes notekūdeņi, ķīmisku vielu izmantošana frakinga procesos var piesārņot ūdeni un augsni.
  • Bioloģiskā daudzveidība un ainavas izmaiņas: karjeri, naftas ieguves platformas un ceļi var erodēt ainavu, iznīcināt dzīvotnes.
  • Drošības riski: eksplozijas, ugunsgrēki, bīstamas ķīmiskas vielas urbumos un raktuves.

Loma enerģētikā un nākotnes perspektīvas

Fosilie kurināmie joprojām spēlē centrālu lomu daudzās valstu enerģijas sistēmās, jo tie nodrošina salīdzinoši lētu un pieejamu enerģiju un ir ierastas tehnoloģijas. Tajā pašā laikā pieaug spiediens samazināt atkarību no fosilajiem kurināmajiem, lai mazinātu klimata pārmaiņu riskus.

Risinājumi un tendences:

  • Atjaunojamo enerģijas avotu, piemēram, vēja, saules un hidroenerģijas, attīstība.
  • Elektromobilitātes un energoefektivitātes paplašināšana.
  • Tehnoloģijas oglekļa emisiju samazināšanai: oglekļa uztveršana un uzglabāšana (CCS), metāna noplūžu samazināšana, tīrāka sadedzināšanas tehnika.
  • Alternatīvas degvielas: biogāze, sintezētais kurināmais, zaļais ūdeņradis.
  • Politikas instrumenti: emisiju tirdzniecība, oglekļa nodokļi un regulējumi.

Kopsavilkums

Fosilie kurināmie — ogles, nafta un dabasgāze — ir enerģijas avoti, kas radušies no seno organismu atliekām un nodrošina būtisku daļu pasaules enerģijas. Tie ir efektīvi un plaši pielietojami, taču to izmantošana rada nozīmīgas vides un veselības problēmas, īpaši klimata pārmaiņu kontekstā. Pāreja uz ilgtspējīgākiem enerģijas risinājumiem un tehnoloģijām, kas samazina emisijas, ir viens no galvenajiem mērķiem enerģētikas politikā nākotnē.