Fosilie kurināmie — definīcija, veidi un nozīme (ogles, nafta, gāze)
Uzzini, kas ir fosilie kurināmie — ogles, nafta un gāze: to veidi, īpašības, iegūšana un loma ekonomikā un enerģētikā.
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.
Ogļu dedzināšana siltuma nodrošināšanai
Izmanto
Lielākā daļa kurināmā, ko cilvēki sadedzina, ir fosilais kurināmais. Liela nozīme ir elektroenerģijas ražošanai. Spēkstacijās fosilo kurināmo, parasti ogles, sadedzina, lai uzsildītu ūdeni tvaikā, kas virza ventilatoram līdzīgu objektu, ko sauc par turbīnu. Turbīnai rotējot, turbīnas iekšpusē esošie magnēti ražo elektroenerģiju.
No jēlnaftas var iegūt dažādas degvielas, piemēram, sašķidrinātu naftas gāzi, benzīnu, petroleju, reaktīvo degvielu un dīzeļdegvielu. Šīs vielas iegūst, naftas pārstrādes rūpnīcā veicot frakcionētu destilāciju. Tās ir galvenās transporta degvielas. Tas nozīmē, ka tās sadedzina, lai pārvietotos ar vieglajiem automobiļiem, kravas automobiļiem, kuģiem, lidmašīnām, vilcieniem un pat kosmosa kuģiem. Bez tām nebūtu daudz transporta.
Cilvēki sadedzina fosilo kurināmo arī, lai apsildītu savas mājas. Šim nolūkam viņi izmanto ogles mazāk nekā pirms daudziem gadiem, jo tās rada netīrumus. Daudzās mājās cilvēki ēdiena gatavošanai plītīs dedzina dabasgāzi.
Fosilais kurināmais tiek plaši izmantots būvniecībā. .
Problēmas
Lielāko daļu gaisa piesārņojuma rada fosilā kurināmā dedzināšana. To var samazināt, padarot sadegšanas procesu efektīvāku un izmantojot dažādus paņēmienus, lai samazinātu kaitīgo gāzu izplūdi. Šis piesārņojums izraisa zemes sasilšanu, ko sauc par globālo sasilšanu. Tie ir arī neatjaunojami resursi, ogļu, gāzes un naftas ir tikai ierobežots daudzums, un to nav iespējams saražot vairāk. Galu galā viss fosilais kurināmais tiks izlietots. Daži zinātnieki uzskata, ka ogles beigsies līdz 2200. gadam, bet nafta - līdz 2040. gadam.
Tiek izmantoti atjaunojamie enerģijas avoti, piemēram, biomasas enerģija, piemēram, malka. Valstis elektroenerģijas ražošanai arvien vairāk izmanto arī vēja enerģiju, plūdmaiņu enerģiju un saules enerģiju. Dažas valdības palīdz automobiļu ražotājiem izstrādāt elektriskos un hibrīdautomobiļus, kas patērē mazāk naftas.
Ogļu spēkstacija Polijā
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir fosilais kurināmais?
A: Fosilais kurināmais ir kurināmais, ko iegūst no vecām dzīvības formām, kas sadalījušās ilgā laika periodā.
J: Kādi ir trīs svarīgākie fosilie kurināmie?
A: Trīs svarīgākie fosilie kurināmie ir ogles, nafta un dabasgāze.
J: No kā sastāv nafta un gāze?
A: Nafta un gāze ir ogļūdeņraži (molekulas, kurās ir tikai ūdeņradis un ogleklis). Akmeņogles galvenokārt ir ogleklis.
J: Kā mēs iegūstam šos fosilos kurināmos?
A: Šo kurināmo sauc par fosilo kurināmo, jo tas ir izrakts no zemes dzīlēm. Ogļu ieguvē iegūst cieto kurināmo; gāzes un naftas urbumos iegūst šķidro kurināmo.
J: Kad cilvēki sāka izmantot fosilo kurināmo?
A: Līdz viduslaikiem fosilo kurināmo daudz neizmantoja. Līdz ar industriālo revolūciju par galveno kurināmā veidu kļuva ogles.
J: Vai ogles galvenokārt sastāv no oglekļa?
A Jā, ogles galvenokārt sastāv no oglekļa.
Meklēt