Combustibles fossiles - pétrole, charbon, schiste bitumineux, gaz naturel

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Combustibles fossiles - pétrole, charbon, schiste bitumineux, gaz naturel
Combustibles fossiles - pétrole, charbon, schiste bitumineux, gaz naturel
Anonim

Les disputes sur la forme de la Terre n'enlèvent rien à l'importance de son contenu. Les eaux souterraines ont toujours été la ressource la plus importante. Ils fournissent le besoin primaire du corps humain. Cependant, sans les combustibles fossiles, qui sont le principal fournisseur d'énergie de la civilisation humaine, la vie humaine semble complètement différente.

prix du pétrole aujourd'hui
prix du pétrole aujourd'hui

Le carburant est une source d'énergie

Parmi tous les fossiles cachés dans les entrailles de la Terre, le carburant est de type combustible (ou sédimentaire).

Types de ressources fossiles de la Terre
Combustible (sédimentaire) Eaux souterraines Minerai (igné) Non métallique (non métallique)

Pétrole

Charbon

schistes bitumineux

Gaz naturel

Hydrates de gaz

tourbe

Couche d'eau haute

Eaux souterraines

Couche artésienne

Sources minérales

Minerai de fer

Minerai de cuivre

Minerais de nickel

Or

Argent

Diamants

Amiante

Graphite

Sel gemme

Quartz

Phosphorites

La base des substances combustibles est l'hydrocarbure, donc l'un des effets de la réaction de combustion est la libération d'énergie, qui peut être facilement utilisée pour améliorer le confort de la vie humaine. Au cours de la dernière décennie, environ 90 % de toute l'énergie utilisée sur Terre a été produite à partir de combustibles fossiles. Ce fait nous fait beaucoup réfléchir, étant donné que les richesses de l'intérieur de la planète sont des sources d'énergie non renouvelables et s'épuisent avec le temps.

Types de carburant

Principaux carburants
dur liquide gazeux dispersé
schistes bitumineux Huile huile Propane Aérosols
Tourbe Huiles Bhoutan Suspensions
Charbon: marron, noir, anthracite, graphite Alcools Méthane Mousse
Sapropel Éthers Gaz de schiste
Sables bitumineux Émulsions Gaz de minerai
Carburant de fusée liquide Gaz des marais
Fischer-Tropsch Synthetic Fuels Biogaz
Hydrate de méthane
Hydrogène
Gaz comprimé
Produits de gazéification de combustibles solides
Mixes

Tous les combustibles fossiles sont fournis par le pétrole, le charbon et le gaz naturel.

Résumé des minéraux utilisés comme carburant

Les matières premières pour la production d'énergie sont le pétrole, le charbon, le schiste bitumineux, le gaz naturel, les hydrates de gaz, la tourbe.

Le pétrole est un liquide lié aux fossiles combustibles (sédimentaires). Se compose d'hydrocarbures et d'autres éléments chimiques. La couleur du liquide, selon la composition, varie entre le marron clair, le marron foncé et le noir. Il existe rarement des compositions de couleur jaune-vert et incolore. La présence d'éléments contenant de l'azote, du soufre et de l'oxygène dans l'huile détermine sa couleur et son odeur.

Charbon est un nom d'origine latine. Carbō est le nom international du carbone. La composition contient des masses bitumineuses et des restes végétaux. Il s'agit d'un composé organique qui est devenu l'objet d'une décomposition lente sous l'influence de facteurs externes (géologiques et biologiques).

Le schiste bitumineux, comme le charbon, est un représentant d'un groupe de combustibles fossiles solides, ou caustobiolites (qui dansTraduit littéralement du grec, cela ressemble à "une pierre de vie combustible"). Lors de la distillation sèche (sous l'influence de températures élevées), il forme des résines dont la composition chimique est similaire à celle de l'huile. La composition du schiste est dominée par des substances minérales (calcaire, dolomie, quartz, pyrite, etc.), mais il existe également des substances organiques (kérogène) qui, uniquement dans les roches de haute qualité, atteignent 50 % de la composition totale.

Le gaz naturel est une substance gazeuse formée lors de la décomposition de la matière organique. Dans les entrailles de la Terre, il existe trois types d'accumulation de mélanges gazeux: les accumulations séparées, les bouchons de gaz des champs pétrolifères et dans le cadre du pétrole ou de l'eau. Dans des conditions climatiques optimales, la substance n'est qu'à l'état gazeux. Il est possible d'en trouver dans les entrailles de la terre sous forme de cristaux (hydrates de gaz naturel).

Les hydrates de gaz sont des formations cristallines formées d'eau et de gaz dans certaines conditions. Ils appartiennent au groupe des composés de composition variable.

La tourbe est une roche meuble utilisée comme combustible, matériau d'isolation thermique, engrais. C'est un minéral gazeux, utilisé comme combustible dans de nombreuses régions.

combustibles fossiles
combustibles fossiles

Origine

Tout ce que l'homme moderne extrait dans les entrailles de la terre fait référence à des ressources naturelles non renouvelables. Il a fallu des millions d'années et des conditions géologiques particulières pour leur apparition. Une grande quantité de combustibles fossiles s'est formée au Mésozoïque.

Pétrole - selon la théorie biogénique de son origine, la formation a durédes centaines de millions d'années à partir de la matière organique des roches sédimentaires.

Charcoal - Formé lorsque la matière végétale en décomposition se reconstitue plus rapidement qu'elle ne se décompose. Les marais sont un endroit approprié pour un tel processus. L'eau stagnante protège la couche de masse végétale de la destruction complète par les bactéries en raison de sa faible teneur en oxygène. Le charbon est divisé en humus (provient des restes de bois, feuilles, tiges) et sapropélitique (formé principalement d'algues).

La tourbe peut être qualifiée de matière première pour la formation du charbon. S'il est submergé sous des couches de sédiments, de l'eau et des gaz sont perdus sous l'influence de la compression et du charbon se forme.

dépôts de schiste
dépôts de schiste

Shale bitumineux - le composant organique est formé à l'aide de transformations biochimiques des algues les plus simples. Elle se divise en deux types: la thallomoalginite (contient des algues à structure cellulaire préservée) et la colloalginite (algue à structure cellulaire en perte).

Gaz naturel - selon la même théorie de l'origine biogénique des fossiles, le gaz naturel se forme à des lectures de pression et de température plus élevées que le pétrole, ce qui est prouvé par des dépôts plus profonds. Ils sont formés à partir du même matériau naturel (les restes d'organismes vivants).

Les hydrates de gaz sont des formations qui nécessitent des conditions thermobariques particulières pour apparaître. Par conséquent, ils se forment principalement sur les sédiments du fond marin et les roches gelées. Ils peuvent également se former sur les parois des tuyaux lorsqueextraction de gaz, dans le cadre de laquelle le fossile est chauffé à une température supérieure à la formation d'hydrates.

Tourbe - se forme dans les conditions des marécages à partir de restes organiques de plantes non complètement décomposés. Déposé à la surface du sol.

Production

Le charbon et le gaz naturel ne diffèrent pas seulement par leur remontée à la surface. Les gisements de gaz sont plus profonds que les autres - d'un à plusieurs kilomètres de profondeur. Il y a une substance dans les pores des collecteurs (un réservoir contenant du gaz naturel). La force qui fait monter la substance est la différence de pression dans les couches souterraines et le système de collecte. La production s'effectue à l'aide de puits, qui tentent de se répartir uniformément sur l'ensemble du champ. L'extraction du combustible évite ainsi les flux de gaz entre zones et les inondations intempestives des gisements.

principaux types de carburant
principaux types de carburant

Les technologies de production de pétrole et de gaz présentent certaines similitudes. Les types de production de pétrole se distinguent par les méthodes de remontée de la substance à la surface:

  • fontaine (une technologie similaire au gaz, basée sur la différence de pression souterraine et dans le système de distribution de liquide);
  • gaslift;
  • à l'aide d'une pompe submersible électrique;
  • avec l'installation d'une pompe à vis électrique;
  • pompes à tige (parfois connectées à une unité de pompage au sol).

La méthode d'extraction dépend de la profondeur de la substance. Il existe de nombreuses options pour remonter le pétrole à la surface.

La méthode de développement d'un gisement de charbon dépend également des caractéristiques de l'occurrence de charbondans le sol. De manière ouverte, le développement s'effectue lorsqu'un fossile est trouvé à une centaine de mètres de la surface. Il s'agit souvent d'une exploitation minière de type mixte: d'abord à ciel ouvert, puis souterraine (à l'aide de fronts de taille). Les gisements de charbon sont riches en autres ressources importantes pour les consommateurs: il s'agit des métaux précieux, du méthane, des métaux rares, des eaux souterraines.

Les gisements de schiste sont développés soit par exploitation minière (considérée comme inefficace), soit par exploitation minière in situ en chauffant la roche souterraine. En raison de la complexité de la technologie, l'exploitation minière est réalisée en quantités très limitées.

L'extraction de la tourbe est réalisée en drainant les marécages. En raison de l'apparition d'oxygène, les micro-organismes aérobies sont activés, décomposant sa matière organique, ce qui entraîne la libération de dioxyde de carbone à un rythme effréné. La tourbe est le type de combustible le moins cher, son extraction est effectuée en permanence dans le respect de certaines règles.

extraction de carburant
extraction de carburant

Réserves récupérables

L'une des évaluations du bien-être de la société est faite par la consommation de carburant par habitant: plus la consommation est élevée, plus les gens vivent confortablement. Ce fait (et pas seulement) oblige l'humanité à augmenter le volume de production de carburant, affectant les prix. Le coût du pétrole aujourd'hui est déterminé par un terme économique tel que "netback". Ce terme implique le prix d'une raffinerie, qui comprend le coût moyen pondéré des produits pétroliers (produits à partir de la substance achetée) et la livraison des matières premières à l'entreprise.

principaux combustibles
principaux combustibles

Échanges commerciauxils vendent le pétrole au prix caf, ce qui signifie littéralement « coût, assurance et fret ». De cela, nous pouvons conclure que le coût du pétrole aujourd'hui, selon les cotations des transactions, comprend le prix des matières premières, les frais de transport pour sa livraison.

Taux de consommation

Étant donné le taux croissant de consommation des ressources naturelles, il est difficile de donner une évaluation sans ambiguïté de l'approvisionnement en carburant sur une longue période. Avec la dynamique actuelle, la production de pétrole en 2018 s'élèvera à 3 milliards de tonnes, ce qui conduira à l'épuisement des réserves mondiales de 80% d'ici 2030. L'approvisionnement en or noir est prévu d'ici 55 à 50 ans. Le gaz naturel pourrait être épuisé dans 60 ans aux taux de consommation actuels.

Il y a beaucoup plus de réserves de charbon sur Terre que de pétrole et de gaz. Cependant, au cours de la dernière décennie, sa production a augmenté, et si le rythme ne ralentit pas, alors sur les 420 années prévues (prévisions existantes), les réserves seront épuisées en 200.

Impact environnemental

L'utilisation active des combustibles fossiles entraîne une augmentation des émissions de dioxyde de carbone (CO2) dans l'atmosphère, l'effet néfaste sur le climat de la planète est confirmé par les organisations environnementales internationales. Si les émissions de CO2 ne sont pas réduites, une catastrophe écologique est inévitable, dont le début peut être observé par les contemporains. Selon des estimations préliminaires, de 60 à 80 % de tous les combustibles fossiles doivent rester intacts pour stabiliser la situation sur Terre. Cependant, ce n'est pas le seul effet secondaire de l'utilisation des combustibles fossiles. Production proprement dite, transport, traitement dans les raffineriescontribuer à la pollution de l'environnement avec des substances beaucoup plus toxiques. Un exemple est l'accident dans le golfe du Mexique, qui a entraîné la suspension du Gulf Stream.

mine de charbon
mine de charbon

Limites et alternatives

L'extraction de carburant est une activité rentable pour les entreprises dont la principale contrainte est l'épuisement des ressources naturelles. On oublie généralement de mentionner que les vides formés par l'activité humaine dans les entrailles de la terre contribuent à la disparition de l'eau douce en surface et à sa fuite vers les couches plus profondes. La disparition de l'eau potable sur Terre ne peut être justifiée par aucun des avantages de l'exploitation des combustibles fossiles. Et cela arrivera si l'humanité ne rationalise pas son séjour sur la planète.

Les motos et les voitures avec des moteurs de nouvelle génération (sans carburant) sont apparues en Chine il y a cinq ans. Mais ils ont été diffusés en quantités strictement limitées (pour un certain cercle de personnes), et la technologie est devenue classifiée. Cela ne fait que parler de la myopie de la cupidité humaine, car si vous pouvez "gagner de l'argent" avec le pétrole et le gaz, personne n'empêchera les magnats du pétrole de le faire.

Conclusion

En plus des sources d'énergie alternatives (renouvelables) bien connues, il existe des technologies moins chères, mais classifiées. Néanmoins, leur application doit inévitablement entrer dans la vie d'une personne, sinon l'avenir ne sera pas aussi long et sans nuage que les "hommes d'affaires" l'imaginent.

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