Частина ІІІ. Паливно- енергетичні ресурси. Паливо




Сторінка1/8
Дата конвертації09.09.2018
Розмір0,7 Mb.
  1   2   3   4   5   6   7   8

ЧАСТИНА ІІІ. ПАЛИВНО- ЕНЕРГЕТИЧНІ РЕСУРСИ. ПАЛИВО

Розділ 9.

Паливно- енергетичні ресурси




Природні ресурси

Викопне органічне паливо

Склад і характеристика органічного палива



Контрольні запитання

9.1. Природні ресурси


Основою функціонування енергетики як паливно-енергетичного комплек­су є забезпеченість ресурсами в конкретних умовах навколишнього середовища. Тому вже з початку ХХ ст. розвиток енергетики та енергопостачання розглядають як загальну систему використання природних ресурсів.

Природні ресурси – це запаси сировини та енергії, які видобувають з біосфери, наприклад будівельні матеріали, метали, вода, викопне паливо, геотермальна енергія тощо. Природні ресурси – вихідна основа людської цивілізації як форма контрольованого існування на всіх фазах його розвитку. Розвиток технології змінює напрям, масштаби і форми їх використання, визначає появу нових ресурсів.



Природні ресурси підрозділяються на дві категорії: відновлювані, які зобов’язані своїм походженням сонячній енергії (дощова вода, енергія вітру, продукти харчування, бавовна та вовна, деревина та ін.), та невідновні, або мінеральні ресурси. Це органічне паливо (вугілля, нафта, торф), мідь, залізо, уран, золото та інші, формування яких відбувалося протягом тривалого часу (мільйонів років). Вони чітко фіксовані і практично не відновлюються. Саме мінеральні ресурси визначають шляхи розвитку цивілізації на Землі.

Мінеральні ресурси розміщені нерівномірно, більшість енергетичних ресурсів (нафта, газ, уран та ін.) обмежені, тому неможливо зберегти стабільні темпи їх розробки та використання.

Мінеральні ресурси поділяють на дві категорії: до першої належать ресурси, що видобувають у поточний період часу та називають видобувними запасами, до другої – потенційні ресурси, що за відповідних умов у майбутньому можуть бути використані.

9.2. Викопне 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 одержання великих кількостей теплоти. Протягом ХХ ст. основним джерелом теплоти було органічне паливо. Із другої половини ХХ 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 – продукти розкладу 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 млрд т, а додаткові потенційні ресурси – у 6 650 млрд т. 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.

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. 9.1), то тільки органічного палива людству вистачить на 500 років.



Таблиця 9.1. - Світові енергоресурси



Джерела енергії

Ресурси, ЕДж*

Невідновлювані:

ядерна енергія

хімічна енергія органічного палива

1,97106

5,21105


Невичерпні:

термоядерна енергія синтезу

геотермальна енергія

3,6109

2,9106


Відновлювані:

сонячна енергія, що досягає земної поверхні


і перетворюється на теплову

енергія морських припливів

енергія вітру

енергія рік

біоенергія лісів


2,4106

2,5105

6,1103

1,2102

1,5103



*ЕДж – ексаджоуль (1018 Дж).
Сучасні технології дозволяють добувати далеко не всі об’єми ПЕР. Багато країн не мають оптимального співвідношення між рівнем видобутку ПЕР та їх використанням.

Як видно з табл. 9.1, перспективним є використання альтернативних (відновних і невичерпних) джерел ПЕР. Однак сучасна енерготехнологія не дозволяє їх масове застосування. Людство далеко ще і від вирішення проблем використання термоядерної енергії, загальні запаси якої просто фантастичні – 3,6109 ЕДж (із нинішнім рівнем енерговитрат їх вистачить на 10 млн років!).

Щодо України, то видобуток ПЕР сьогодні знаходиться у важкому стані, незважаючи на те, що тільки розвідані запаси вугілля становлять ~47 млрд т. 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. 9.2.

Таблиця 9.2 - Енергоресурси України: середньорічний видобуток і потреба (на кінець ХХ ст.)


Вид палива

Обсяги

Частка забезпечення власними ПЕР, %

використання

виробництва

Природний газ

112 млрд м3

22 млрд м3

20

Нафта

32 млн т

4,2 млн т

13

Вугілля

100 млн т

80 млн т

80

Ядерне паливо

Твели виробляє Росія

0

  1   2   3   4   5   6   7   8


База даних захищена авторським правом ©uchika.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка