Spory o tvaru Země neubírají na významu jejího obsahu. Podzemní voda byla vždy nejdůležitějším zdrojem. Poskytují primární potřebu lidského těla. Bez fosilních paliv, která jsou hlavním dodavatelem energie pro lidskou civilizaci, se však lidský život zdá úplně jiný.
Palivo je zdrojem energie
Mezi všemi fosiliemi skrytými v útrobách Země je palivo hořlavého (nebo sedimentárního) typu.
| Typy fosilních zdrojů Země | |||
| Hořlavé (sedimentární) | Podzemní voda | Ruda (vyvřelá) | Nekovové (nekovové) |
|
Oil Uhlí Oil Shales Zemní plyn Plyn hydratuje rašelina |
Vrstva s vysokým obsahem vody Podzemní voda Artézská vrstva Minerální prameny |
Železná ruda Měděná ruda Niklové rudy Zlato Stříbrná |
Diamanty Azbest Grafit Kamenná sůl Křemen Phosphorites |
Základem hořlavých látek je uhlovodík, takže jedním z efektů spalovací reakce je uvolňování energie, kterou lze snadno využít ke zlepšení komfortu lidského života. Během posledního desetiletí bylo asi 90 % veškeré energie použité na Zemi vyrobeno z fosilních paliv. Tato skutečnost nás nutí hodně přemýšlet, vzhledem k tomu, že bohatství nitra planety jsou neobnovitelné zdroje energie a časem se vyčerpávají.
Druhy paliva
| Hlavní paliva | |||
| hard | tekuté | plynný | dispersed |
| Oil Shales | Olejový olej | Propan | Aerosoly |
| Rašelina | Oilje | Bhútán | Pozastavení |
| Uhlí: hnědá, černá, antracit, grafit | Alkoholy | Methane | Pěna |
| Sapropel | Ethers | Břidlicový plyn | |
| Dehtové písky | Emulze | Rudný plyn | |
| Kapalné raketové palivo | bažinový plyn | ||
| Fischer-Tropsch syntetická paliva | Bioplyn | ||
| Hydrát metanu | |||
| Vodík | |||
| Stlačený plyn | |||
| Produkty zplyňování pevných paliv | |||
| Mixy | |||
Všechna fosilní paliva pocházejí z ropy, uhlí a zemního plynu.
Přehled minerálů používaných jako palivo
Suroviny pro výrobu energie jsou ropa, uhlí, roponosné břidlice, zemní plyn, plynové hydráty, rašelina.
Ropa je kapalina související s hořlavými (sedimentárními) fosiliemi. Skládá se z uhlovodíků a dalších chemických prvků. Barva kapaliny se v závislosti na složení pohybuje mezi světle hnědou, tmavě hnědou a černou. Vzácně se vyskytují kompozice žlutozelené a bezbarvé barvy. Přítomnost dusíku, síry a prvků obsahujících kyslík v oleji určuje jeho barvu a vůni.
Uhlí je jméno latinského původu. Carbō je mezinárodní název pro uhlík. Kompozice obsahuje živičné hmoty a rostlinné zbytky. Jedná se o organickou sloučeninu, která se stala předmětem pomalého rozkladu pod vlivem vnějších faktorů (geologických a biologických).
Roponosná břidlice, stejně jako uhlí, je zástupcem skupiny pevných fosilních paliv neboli kaustobiolitů (které vV doslovném překladu z řečtiny to zní jako „hořlavý kámen života“). Při suché destilaci (pod vlivem vysokých teplot) tvoří pryskyřice, které jsou svým chemickým složením podobné oleji. Ve složení břidlice převažují minerální látky (vápník, dolomit, křemen, pyrit atd.), ale vyskytují se zde i látky organické (kerogen), které pouze ve vysoce kvalitních horninách dosahují 50 % celkového složení.
Zemní plyn je plynná látka vznikající při rozkladu organické hmoty. V útrobách Země existují tři typy akumulace plynných směsí: samostatné akumulace, plynové uzávěry ropných polí a jako součást ropy nebo vody. Za optimálních klimatických podmínek je látka pouze v plynném stavu. Je možné jej nalézt v útrobách Země ve formě krystalů (hydráty zemního plynu).
Plynové hydráty jsou krystalické útvary vytvořené z vody a plynu za určitých podmínek. Patří do skupiny sloučenin různého složení.
Rašelina je sypká hornina používaná jako palivo, tepelně izolační materiál, hnojivo. Je to plynonosný nerost, používaný jako palivo v mnoha regionech.
Původ
Vše, co moderní člověk těží v útrobách země, se vztahuje k neobnovitelným přírodním zdrojům. Jejich vzhled si vyžádal miliony let a zvláštní geologické podmínky. Velké množství fosilních paliv vzniklo v druhohorách.
Ropa - podle biogenní teorie jejího vzniku trvala tvorba po dobustovky milionů let od organické hmoty sedimentárních hornin.
Dřevěné uhlí – Vzniká, když se rozkládající se rostlinný materiál doplňuje rychleji, než se rozkládá. Bažiny jsou pro takový proces vhodným místem. Stojatá voda chrání vrstvu rostlinné hmoty před úplným zničením bakteriemi kvůli nízkému obsahu kyslíku v ní. Uhlí se dělí na humus (pochází ze zbytků dřeva, listů, stonků) a sapropelitické (vzniká převážně z řas).
Rašelinu lze nazvat surovinou pro tvorbu uhlí. Pokud je ponořen pod vrstvami sedimentu, vlivem stlačování se ztrácí voda a plyny a tvoří se uhlí.
Ropná břidlice - organická složka vzniká pomocí biochemických přeměn nejjednodušších řas. Dělí se na dva typy: thallomoalginit (obsahuje řasy se zachovanou buněčnou strukturou) a colloalginit (řasy se ztrátou buněčné struktury).
Zemní plyn - podle stejné teorie biogenního původu fosilií vzniká zemní plyn při vyšších tlakových a teplotních hodnotách než ropa, což dokazují hlubší ložiska. Jsou vytvořeny ze stejného přírodního materiálu (pozůstatky živých organismů).
Plynové hydráty jsou útvary, které vyžadují zvláštní termobarické podmínky, aby se objevily. Proto se tvoří především na sedimentech mořského dna a zmrzlých horninách. Mohou se také tvořit na stěnách potrubí přitěžba plynu, v souvislosti s níž se fosilie zahřeje na teplotu nad tvorbou hydrátu.
Rašelina – vzniká v podmínkách bažin z ne zcela rozložených organických zbytků rostlin. Ukládá se na povrchu půdy.
Produkce
Uhlí a zemní plyn se liší nejen způsobem, jakým vystupují na povrch. Hlubší než ostatní jsou ložiska plynu – hluboká od jednoho do několika kilometrů. V pórech kolektorů (zásobník obsahující zemní plyn) je látka. Síla, která způsobuje, že látka stoupá vzhůru, je tlakový rozdíl v podzemních vrstvách a sběrném systému. Výroba probíhá pomocí vrtů, které se snaží rovnoměrně rozmístit po celém poli. Těžba paliva tak zabraňuje tokům plynu mezi oblastmi a předčasným záplavám ložisek.
Technologie výroby ropy a zemního plynu mají určité podobnosti. Typy těžby ropy se rozlišují podle metod vynášení látky na povrch:
- fontána (technologie podobná plynu, založená na rozdílu tlaku pod zemí a v systému dodávky kapaliny);
- gaslift;
- pomocí elektrického ponorného čerpadla;
- s instalací elektrického šroubového čerpadla;
- tyčová čerpadla (někdy připojená k pozemní čerpací jednotce).
Metoda extrakce závisí na hloubce látky. Existuje mnoho možností, jak dostat ropu na povrch.
Způsob rozvoje ložiska uhlí závisí také na vlastnostech výskytu uhlív zemi. Otevřeným způsobem se vývoj provádí, když je fosílie nalezena ve výšce sto metrů od povrchu. Často se provádí smíšený typ těžby: nejprve povrchovou těžbou, poté hlubinnou těžbou (pomocí porubů). Uhelná ložiska jsou bohatá na další zdroje spotřebitelského významu: jsou to cenné kovy, metan, vzácné kovy, podzemní voda.
Břidlicová ložiska se rozvíjejí buď těžbou (považovanou za neefektivní), nebo těžbou in-situ ohřevem horniny pod zemí. Vzhledem ke složitosti technologie je těžba prováděna ve velmi omezeném množství.
Těžba rašeliny se provádí odvodňováním bažin. Kvůli vzhledu kyslíku se aktivují aerobní mikroorganismy, které rozkládají jeho organickou hmotu, což vede k uvolňování oxidu uhličitého obrovskou rychlostí. Rašelina je nejlevnější druh paliva, její těžba probíhá neustále za dodržení určitých pravidel.
Obnovitelné rezervy
Jedno z hodnocení blahobytu společnosti se provádí podle spotřeby paliva na hlavu: čím větší spotřeba, tím pohodlnější lidé žijí. Tato skutečnost (nejen) nutí lidstvo ke zvýšení objemu výroby paliv, což ovlivňuje tvorbu cen. Náklady na ropu dnes určuje takový ekonomický termín jako „netback“. Tento pojem zahrnuje cenu za rafinerii, která zahrnuje vážené průměrné náklady na ropné produkty (vyrobené z nakupované látky) a dodávku surovin do podniku.
Obchodní burzyprodávají ropu za ceny CIF, což se doslova překládá jako „náklady, pojištění a doprava“. Z toho můžeme usoudit, že náklady na ropu dnes podle kotací transakcí zahrnují cenu surovin, přepravní náklady na její dodání.
Míra spotřeby
Vzhledem k rostoucí míře spotřeby přírodních zdrojů je obtížné jednoznačně hodnotit zásoby paliva na dlouhou dobu. Při současné dynamice bude těžba ropy v roce 2018 činit 3 miliardy tun, což povede do roku 2030 k vyčerpání světových zásob o 80 %. Zásobování černým zlatem se předpokládá do 55 - 50 let. Zemní plyn by se při současné spotřebě mohl vyčerpat za 60 let.
Na Zemi je mnohem více zásob uhlí než ropy a plynu. Za poslední desetiletí však jeho produkce vzrostla, a pokud se tempo nezpomalí, pak z plánovaných 420 let (stávající prognózy) budou zásoby vyčerpány za 200.
Dopad na životní prostředí
Aktivní využívání fosilních paliv vede ke zvýšení emisí oxidu uhličitého (CO2) do atmosféry, škodlivý vliv na klima planety potvrzují i mezinárodní ekologické organizace. Pokud se emise CO2 nesníží, je nevyhnutelná ekologická katastrofa, jejíž počátek mohou pozorovat i současníci. Podle předběžných odhadů musí 60 až 80 % všech fosilních paliv zůstat nedotčeno, aby se situace na Zemi stabilizovala. To však není jediný vedlejší efekt využívání fosilních paliv. Samotná výroba, doprava, zpracování v rafinériíchpřispívají ke znečištění životního prostředí mnohem toxičtějšími látkami. Příkladem je nehoda v Mexickém zálivu, která vedla k pozastavení Golfského proudu.
Omezení a alternativy
Těžba paliv je ziskový byznys pro společnosti, jejichž hlavním omezením je vyčerpávání přírodních zdrojů. Obvykle se zapomíná zmínit, že dutiny vytvořené lidskou činností v útrobách země přispívají k mizení sladké vody na povrchu a jejímu úniku do hlubších vrstev. Mizení pitné vody na Zemi nelze ospravedlnit žádnou z výhod těžby fosilních paliv. A stane se to, pokud lidstvo nezdůvodní svůj pobyt na planetě.
Motocykly a auta s motory nové generace (bez paliva) se v Číně objevily před pěti lety. Ale byly propuštěny v přísně omezeném množství (pro určitý okruh lidí) a technologie se stala tajnou. To jen vypovídá o krátkozrakosti lidské chamtivosti, protože pokud dokážete „vydělat peníze“na ropě a plynu, nikdo v tom ropným magnátům nezabrání.
Závěr
Spolu se známými alternativními (obnovitelnými) zdroji energie existují levnější, ale klasifikované technologie. Nicméně jejich aplikace musí nevyhnutelně vstoupit do života člověka, jinak budoucnost nebude tak dlouhá a bez mráčku, jak si ji „podnikatelé“představují.
