Ви копне органічне паливо
Д. І. Менделєєв визначив паливо як «горючу речовину, яку навмисно спалюють для одержання теплоти». Паливом у широкому розумінні називають горючу речовину, яку економічно доцільно спалювати для одер — жання великих кількостей теплоти. Протягом XX ст. основним джерелом теплоти було органічне паливо. Із другої половини XX ст. людство все в більших масштабах використовувало ядерне паливо.
Величезний енергетичний ресурс, який становлять усі види органічного палива, підрозділяють на три основні категорії:
— потенційні запаси викопного палива, що на сучасному етапі розвитку науки і техніки неможливо або економічно недоцільно добувати;
— доступні, які можливо, але економічно не завжди доцільно добувати;
— економічні, видобуток яких економічно виправданий і доцільний на сучасному рівні розвитку науки і техніки.
Найбільший інтерес викликають нафта і газ, запаси яких обмежені. Водночас саме їх видобуток і переробка найбільш економічно вигідні та доцільні з погляду використання робочої сили й охорони навколишнього середовища.
Залежно від характеру використання паливо підрозділяють на енергетичне , технологічне і побутове; за агрегатним станом — на тверде, рідке і газоподібне; а за способом одержання — на природне і штучне.
Основними видами органічного палива, яке використовують в енергетиці, є: тверде (вугілля і торф); рідке (мазут); газоподібне (природний газ). Торф і вугілля — продуктирозкладу органічної маси рослин, які відрізняються одне від одного хімічним віком (торф — наймолодший). Найдавніші родовища вугілля відомі в канадській Арктиці (~350 млн років). Найважливіший період вуглетворення в історії Землі припадає на останні 350-250 млн років. Вугленосні поклади в цей проміжок часу виявлено на всіх континентах, але найпотужніші — у Північній Америці, Європі й Азії, які протягом періоду вуглетворення знаходилися в екваторіальних і помірних широтах. Теплий клімат і достатня кількість опадів сприяли розвитку величезних масивів боліт. Вугілля формувалося і у наступні періоди, особливо в крейдовий (~ 20 млн років тому), але в жоден з них вугленагромадження не було настільки великим і інтенсивним, як у велику вугільну епоху.
Геологи вважають, що більшу частину основних вугільних родовищ уже відкрито. Світові запаси всіх видів вугілля оцінено в 8 620 млрдт, а додаткові потенційні ресурси — у 6 650 млрдт. До видобувних запасів вугілля відносять запаси, що знаходяться у шарах завтовшки не менше 0,3 м і залягають на глибині не більше 2 000 м. Запаси вугілля, що не відповідають цим вимогам, належать до потенційних ресурсів. Приблизно 43 % вугілля світу залягають у країнах СНД (колишнього СРСР), 29 % — у Північній Америці, 14,5 % — у країнах Азії, переважно в Китаї, 5,5 % — у Європі. На решту світу припадає 8 % запасів вугілля. Хоча вугілля в усьому світі не є основним видом палива, але труднощі із забезпеченням нафтою і газом ведуть до того, що в найближчі десятиліття вугілля стане панівним паливом на планеті. При цьому протягом тривалого часу підземний видобуток буде, очевидно, залишатися переважною формою розробки вугільних родовищ.
У країнах СНД вугілля підрозділяють на буре, кам’яне та антрацит. Значна роль у забезпеченні ПЕК паливом належить нафті і природному газу. Енергетичний еквівалент оцінених потенційних ресурсів (за даними Всесвітньої енергетичної конференції) становить: нафти — (1,5-1022) Дж, газу — (1,1-1022) Дж.
Ресурси нафти і газу так само, як і вугілля, розміщені на земній кулі дуже нерівномірно. Регіони, що нині є головними виробниками нафти і газу, мають найбільший потенціал і для нових відкриттів. Якщо споживання зростатиме нинішніми темпами, усі ресурси нафти і газу можуть вичерпатися через кілька десятиліть.
Людство цікавлять дві проблеми, які безпосередньо пов’язані з теплоенергетикою: на який термін вистачить ПЕР і де дозволена грань забруднення атмосфери?
Нині світове використання енергоресурсів протягом року еквівалентно 30 млрд т у. п., енергоємність яких еквівалентна ~900 ЕДж.
Якщо виходити з цієї цифри і світових запасів енергоресурсів (табл. 2.1), то тільки органічного палива людству вистачить на 500 років.
Таблиця 2.1. Світові енергоресурси
|
Щодо України, то видобуток ПЕР сьогодні знаходиться у важкому стані, незважаючи на те, що тільки розвідані запаси вугілля тут становлять ~47 млрдт. Однак технологія видобутку вугілля не відповідає геологічним особливостям родовищ. Майже 80 % устаткування ПЕК фізично і морально застаріло, рівень витрат енергоресурсів вищий за рівень їх виробництва. Спостерігається значний дефіцит усіх видів ПЕР, що наочно демонструють дані табл. 2.2.
Таблиця 2.2. Енергоресурси України: річний видобуток і потреба
|