დავები დედამიწის ფორმის შესახებ არ აკნინებს მის შიგთავსის მნიშვნელობას. მიწისქვეშა წყლები ყოველთვის იყო ყველაზე მნიშვნელოვანი რესურსი. ისინი უზრუნველყოფენ ადამიანის სხეულის ძირითად მოთხოვნილებას. თუმცა, წიაღისეული საწვავის გარეშე, რომელიც ადამიანის ცივილიზაციის ენერგიის მთავარი მიმწოდებელია, ადამიანის ცხოვრება სულ სხვაგვარად გამოიყურება.
საწვავი ენერგიის წყაროა
დედამიწის ნაწლავებში დამალულ ნამარხებს შორის, საწვავი არის წვადი (ან დანალექი) ტიპი.
| დედამიწის წიაღისეული რესურსების ტიპები | |||
| წვადი (ნალექი) | მიწისქვეშა წყლები | მადნი (ცეცხლოვანი) | არამეტალური (არამეტალური) |
|
ზეთი ნახშირი ნავთობის ფიქლები ბუნებრივი აირი გაზის ჰიდრატები ტორფი |
წყლის მაღალი ფენა მიწისქვეშა წყლები არტეზიული ფენა მინერალური წყაროები |
რკინის საბადო სპილენძის საბადო ნიკელის საბადო ოქრო ვერცხლი |
ბრილიანტები აზბესტი გრაფიტი როკის მარილი კვარცი ფოსფორიტები |
წვადი ნივთიერებების საფუძველია ნახშირწყალბადები, ამიტომ წვის რეაქციის ერთ-ერთი ეფექტი არის ენერგიის გამოყოფა, რომელიც ადვილად შეიძლება გამოყენებულ იქნას ადამიანის ცხოვრების კომფორტის გასაუმჯობესებლად. გასული ათწლეულის განმავლობაში დედამიწაზე გამოყენებული მთელი ენერგიის დაახლოებით 90% იწარმოებოდა წიაღისეული საწვავის გამოყენებით. ეს ფაქტი ბევრს გვაფიქრებს, თუ გავითვალისწინებთ, რომ პლანეტის ინტერიერის სიმდიდრე ენერგიის არაგანახლებადი წყაროა და დროთა განმავლობაში მცირდება.
საწვავის ტიპები
| მთავარი საწვავი | |||
| მძიმე | თხევადი | აირიანი | დაშლილი |
| ნავთობის ფიქლები | ზეთის ზეთი | პროპანი | აეროზოლები |
| ტორფი | ზეთები | ბუტანი | შეჩერება |
| ნახშირი: ყავისფერი, შავი, ანტრაციტი, გრაფიტი | ალკოჰოლი | მეთანი | ქაფი |
| საპროპელი | ეთერები | ფიქალის გაზი | |
| Tar Sands | ემულსიები | მადნის გაზი | |
| თხევადი სარაკეტო საწვავი | მარშის გაზი | ||
| Fischer-Tropsch სინთეზური საწვავი | ბიოგაზი | ||
| მეთანის ჰიდრატი | |||
| წყალბადის | |||
| შეკუმშული აირი | |||
| მყარი საწვავის გაზიფიკაციის პროდუქტები | |||
| მიქსები | |||
ყველა წიაღისეული საწვავი მარაგდება ნავთობით, ქვანახშირით და ბუნებრივი აირით.
საწვავად გამოყენებული მინერალების შეჯამება
ენერგიის წარმოების ნედლეული არის ნავთობი, ქვანახშირი, ნავთობის ფიქალი, ბუნებრივი აირი, გაზის ჰიდრატები, ტორფი.
ზეთი არის სითხე, რომელიც დაკავშირებულია წვად (ნალექი) ნამარხებთან. შედგება ნახშირწყალბადებისა და სხვა ქიმიური ელემენტებისაგან. სითხის ფერი, შემადგენლობის მიხედვით, მერყეობს ღია ყავისფერი, მუქი ყავისფერი და შავი. იშვიათად გვხვდება ყვითელ-მწვანე და უფერო ფერის კომპოზიციები. ზეთში აზოტის, გოგირდის და ჟანგბადის შემცველი ელემენტების არსებობა განაპირობებს მის ფერს და სუნს.
Coal ლათინური წარმოშობის სახელია. Carbō არის ნახშირბადის საერთაშორისო სახელი. შემადგენლობა შეიცავს ბიტუმიან მასებს და მცენარეულ ნარჩენებს. ეს არის ორგანული ნაერთი, რომელიც გარე ფაქტორების (გეოლოგიური და ბიოლოგიური) გავლენის ქვეშ ნელი დაშლის ობიექტი გახდა.
ნავთობის ფიქალი, ისევე როგორც ქვანახშირი, წარმოადგენს მყარი წიაღისეული საწვავის, ან კასტობიოლიტების ჯგუფის წარმომადგენელს (რომელიცსიტყვასიტყვით ბერძნულიდან თარგმნილი, ის ჟღერს როგორც "წვის სასიცოცხლო ქვა"). მშრალი დისტილაციის დროს (მაღალი ტემპერატურის გავლენით) წარმოქმნის ფისებს, რომლებიც ქიმიური შემადგენლობით ზეთის მსგავსია. ფიქალის შემადგენლობაში დომინირებს მინერალური ნივთიერებები (კალციდი, დოლომიტი, კვარცი, პირიტი და სხვ.), მაგრამ ასევე არის ორგანული ნივთიერებები (კეროგენი), რომლებიც მხოლოდ მაღალი ხარისხის ქანებში აღწევს მთლიანი შემადგენლობის 50%-ს..
ბუნებრივი აირი არის აირისებრი ნივთიერება, რომელიც წარმოიქმნება ორგანული ნივთიერებების დაშლის დროს. დედამიწის ნაწლავებში არსებობს გაზის ნარევების დაგროვების სამი ტიპი: ცალკეული აკუმულაციები, ნავთობის საბადოების გაზის ქუდები და ნავთობის ან წყლის ნაწილი. ოპტიმალურ კლიმატურ პირობებში ნივთიერება მხოლოდ აირისებრ მდგომარეობაშია. შესაძლებელია დედამიწის ნაწლავებში აღმოჩენილი იყოს კრისტალების სახით (ბუნებრივი აირის ჰიდრატები).
გაზის ჰიდრატები არის კრისტალური წარმონაქმნები, რომლებიც წარმოიქმნება წყლისა და აირისგან გარკვეულ პირობებში. ისინი მიეკუთვნებიან ცვლადი შემადგენლობის ნაერთების ჯგუფს.
ტორფი არის ფხვიერი ქვა, რომელიც გამოიყენება საწვავად, თბოიზოლაციის მასალად, სასუქად. ეს არის გაზის შემცველი მინერალი, რომელიც გამოიყენება როგორც საწვავი ბევრ რეგიონში.
წარმოშობა
ყველაფერი, რასაც თანამედროვე ადამიანი აგროვებს დედამიწის წიაღში, ეხება არაგანახლებადი ბუნებრივ რესურსებს. მათ გარეგნობას მილიონობით წელი და განსაკუთრებული გეოლოგიური პირობები დასჭირდა. დიდი რაოდენობით წიაღისეული საწვავი წარმოიქმნა მეზოზოურ ხანაში.
ზეთი - მისი წარმოშობის ბიოგენური თეორიის მიხედვით, წარმოქმნა გაგრძელდაასობით მილიონი წელი დანალექი ქანების ორგანული ნივთიერებებიდან.
ნახშირი - წარმოიქმნება დაშლის დროს მცენარეული მასალის შევსებისას უფრო სწრაფად, ვიდრე იშლება. ასეთი პროცესისთვის შესაფერისი ადგილია ჭაობები. სტაგნაციური წყალი იცავს მცენარეული მასის ფენას ბაქტერიების მიერ სრული განადგურებისგან მასში ჟანგბადის დაბალი შემცველობის გამო. ქვანახშირი იყოფა ჰუმუსად (წარმოიქმნება ხის, ფოთლების, ღეროების ნარჩენებისგან) და საპროპელიტურ (ძირითადად წყალმცენარეებისგან წარმოქმნილი).
ტორფს შეიძლება ეწოდოს ნახშირის წარმოქმნის ნედლეული. თუ იგი ჩაიძირა ნალექის ფენებში, შეკუმშვის გავლენით იკარგება წყალი და აირები და წარმოიქმნება ქვანახშირი.
ნავთობის ფიქალი - ორგანული კომპონენტი წარმოიქმნება უმარტივესი წყალმცენარეების ბიოქიმიური გარდაქმნების დახმარებით. იგი იყოფა ორ ტიპად: თალომოალგინიტი (შეიცავს წყალმცენარეებს შენარჩუნებული უჯრედული სტრუქტურით) და კოლოალგინიტი (წყალმცენარეები უჯრედული სტრუქტურის დაკარგვით).
ბუნებრივი აირი - ნამარხების ბიოგენური წარმოშობის იგივე თეორიის მიხედვით, ბუნებრივი აირი წარმოიქმნება უფრო მაღალი წნევისა და ტემპერატურის მაჩვენებლებზე, ვიდრე ნავთობი, რაც დასტურდება უფრო ღრმა საბადოებით. ისინი წარმოიქმნება ერთი და იგივე ბუნებრივი მასალისგან (ცოცხალი ორგანიზმების ნაშთები).
გაზის ჰიდრატები არის წარმონაქმნები, რომლებიც საჭიროებენ სპეციალურ თერმობარულ პირობებს გამოჩენისთვის. აქედან გამომდინარე, ისინი წარმოიქმნება ძირითადად ზღვის ფსკერზე და გაყინულ ქანებზე. ისინი ასევე შეიძლება ჩამოყალიბდეს მილების კედლებზე, როდესაცგაზის მოპოვება, რომლის დროსაც ნამარხი თბება ჰიდრატის წარმოქმნის მაღალ ტემპერატურამდე.
ტორფი - წარმოიქმნება ჭაობების პირობებში მცენარეების არასრულად დაშლილი ორგანული ნაშთებისგან. დეპონირებულია ნიადაგის ზედაპირზე.
წარმოება
ნახშირი და ბუნებრივი აირი განსხვავდება არა მხოლოდ ზედაპირზე ამოსვლის გზით. დანარჩენზე უფრო ღრმაა გაზის საბადოები - ერთიდან რამდენიმე კილომეტრამდე. კოლექტორების ფორებში (ბუნებრივი აირის შემცველი რეზერვუარი) არის ნივთიერება. ძალა, რომელიც იწვევს ნივთიერების ამაღლებას, არის წნევის სხვაობა მიწისქვეშა ფენებსა და შეგროვების სისტემაში. წარმოება ხდება ჭაბურღილების დახმარებით, რომლებიც ცდილობენ თანაბრად გადანაწილდეს მთელ მინდორზე. ამგვარად, საწვავის მოპოვება თავიდან აიცილებს გაზის ნაკადს ტერიტორიებს შორის და საბადოების დროულად დატბორვას.
ნავთობისა და გაზის წარმოების ტექნოლოგიებს აქვს გარკვეული მსგავსება. ნავთობის წარმოების სახეები გამოირჩევა ნივთიერების ზედაპირზე ამაღლების მეთოდებით:
- შადრევანი (გაზის მსგავსი ტექნოლოგია, რომელიც დაფუძნებულია წნევის განსხვავებაზე მიწისქვეშა და სითხის მიწოდების სისტემაში);
- გაზლიფტი;
- ელექტრული წყალქვეშა ტუმბოს გამოყენებით;
- ელექტრული ხრახნიანი ტუმბოს დაყენებით;
- წნელოვანი ტუმბოები (ზოგჯერ დაკავშირებულია მიწის სატუმბი ერთეულთან).
მოპოვების მეთოდი დამოკიდებულია ნივთიერების სიღრმეზე. ზეთის ზედაპირზე ასვლის უამრავი ვარიანტი არსებობს.
ნახშირის საბადოს განვითარების მეთოდი ასევე დამოკიდებულია ნახშირის წარმოქმნის მახასიათებლებზემიწაში. ღია გზით, განვითარება ხდება მაშინ, როდესაც ნამარხი აღმოჩენილია ზედაპირიდან ასი მეტრის დონეზე. ხშირად ტარდება შერეული ტიპის მოპოვება: ჯერ ღია კარის მოპოვებით, შემდეგ მიწისქვეშა მოპოვებით (სახეების დახმარებით). ქვანახშირის საბადოები მდიდარია სხვა სამომხმარებლო მნიშვნელობის რესურსებით: ეს არის ძვირფასი ლითონები, მეთანი, იშვიათი ლითონები, მიწისქვეშა წყლები.
ფიქლის საბადოები განვითარებულია ან მოპოვებით (მიიჩნეულია არაეფექტურად) ან ადგილზე მოპოვებით ქანების მიწისქვეშა გაცხელებით. ტექნოლოგიის სირთულიდან გამომდინარე, მაინინგი ხორციელდება ძალიან შეზღუდული რაოდენობით.
ტორფის მოპოვება ხორციელდება ჭაობების დრენაჟით. ჟანგბადის გამოჩენის გამო, აერობული მიკროორგანიზმები აქტიურდებიან, ანადგურებენ მის ორგანულ ნივთიერებებს, რაც იწვევს ნახშირორჟანგის გამოყოფას უზარმაზარი სიჩქარით. ტორფი საწვავის ყველაზე იაფი სახეობაა, მისი მოპოვება მუდმივად გარკვეული წესების დაცვით მიმდინარეობს.
აღდგენითი რეზერვები
საზოგადოების კეთილდღეობის ერთ-ერთი შეფასება ხდება ერთ სულ მოსახლეზე საწვავის მოხმარების მიხედვით: რაც უფრო დიდია მოხმარება, მით უფრო კომფორტულად ცხოვრობენ ადამიანები. ეს ფაქტი (და არა მხოლოდ) კაცობრიობას აიძულებს გაზარდოს საწვავის წარმოების მოცულობა, რაც გავლენას ახდენს ფასზე. ნავთობის ღირებულება დღეს განისაზღვრება ისეთი ეკონომიკური ტერმინით, როგორიცაა „ნეტბეკი“. ეს ტერმინი გულისხმობს გადამამუშავებელი ქარხნის ფასს, რომელიც მოიცავს ნავთობპროდუქტების საშუალო შეწონილ ღირებულებას (შეძენილი ნივთიერებიდან წარმოებული) და ნედლეულის საწარმოსთვის მიწოდებას.
სავაჭრო ბირჟებიისინი ყიდიან ზეთს CIF ფასებში, რაც სიტყვასიტყვით ითარგმნება როგორც "ღირებულება, დაზღვევა და ტვირთი". აქედან შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ნავთობის ღირებულება დღეს, ტრანზაქციების ციტატების მიხედვით, მოიცავს ნედლეულის ფასს, ტრანსპორტირების ხარჯებს მისი მიწოდებისთვის.
მოხმარების მაჩვენებელი
ბუნებრივი რესურსების მოხმარების მზარდი ტემპის გათვალისწინებით, რთულია საწვავის მიწოდების ცალსახა შეფასება ხანგრძლივი პერიოდის განმავლობაში. არსებული დინამიკით 2018 წელს ნავთობის მოპოვება 3 მილიარდ ტონას შეადგენს, რაც 2030 წლისთვის მსოფლიო მარაგების 80%-ით ამოწურვას გამოიწვევს. შავი ოქროთი მომარაგება პროგნოზირებულია 55-50 წლის განმავლობაში. ბუნებრივი აირი შეიძლება 60 წელიწადში დაიწუროს მიმდინარე მოხმარების ტემპებით.
დედამიწაზე ქვანახშირის მარაგი გაცილებით მეტია, ვიდრე ნავთობი და გაზი. თუმცა, ბოლო ათწლეულის განმავლობაში, მისი წარმოება გაიზარდა და თუ ტემპი არ შენელდება, მაშინ დაგეგმილი 420 წლიდან (არსებული პროგნოზები) რეზერვები ამოიწურება 200 წელს.
ზემოქმედება გარემოზე
წიაღისეული საწვავის აქტიური გამოყენება იწვევს ატმოსფეროში ნახშირორჟანგის (CO2) გამოყოფის ზრდას, პლანეტის კლიმატზე მავნე ზემოქმედებას ადასტურებენ საერთაშორისო გარემოსდაცვითი ორგანიზაციები. თუ CO2-ის ემისია არ შემცირდება, გარდაუვალია ეკოლოგიური კატასტროფა, რომლის დასაწყისსაც თანამედროვეები ამჩნევენ. წინასწარი შეფასებით, წიაღისეული საწვავის 60%-დან 80%-მდე ხელუხლებელი უნდა დარჩეს დედამიწაზე სიტუაციის სტაბილიზაციისთვის. თუმცა, ეს არ არის წიაღისეული საწვავის გამოყენების ერთადერთი გვერდითი ეფექტი. თავად წარმოება, ტრანსპორტირება, გადამუშავება ქარხნებშიხელს უწყობს გარემოს დაბინძურებას ბევრად უფრო ტოქსიკური ნივთიერებებით. ამის მაგალითია ავარია მექსიკის ყურეში, რამაც გამოიწვია Gulf Stream-ის შეჩერება.
შეზღუდვები და ალტერნატივები
საწვავის მოპოვება მომგებიანი ბიზნესია კომპანიებისთვის, რომელთა მთავარი შეზღუდვა ბუნებრივი რესურსების ამოწურვაა. ჩვეულებრივ ავიწყდებათ აღვნიშნოთ, რომ დედამიწის ნაწლავებში ადამიანის მოქმედებით წარმოქმნილი სიცარიელეები ხელს უწყობს ზედაპირზე მტკნარი წყლის გაქრობას და მის ღრმა ფენებში გაქცევას. დედამიწაზე სასმელი წყლის გაქრობა არ შეიძლება გამართლდეს წიაღისეული საწვავის მოპოვების რომელიმე უპირატესობით. და ეს მოხდება, თუ კაცობრიობა არ გაამართლებს თავის პლანეტაზე დარჩენას.
მოტოციკლები და მანქანები ახალი თაობის ძრავებით (უსაწვავი) ჩინეთში ხუთი წლის წინ გამოჩნდა. მაგრამ ისინი გაათავისუფლეს მკაცრად შეზღუდული რაოდენობით (ადამიანების გარკვეული წრისთვის) და ტექნოლოგია გახდა კლასიფიცირებული. ეს მხოლოდ ადამიანური სიხარბის შორსმჭვრეტელობაზე მეტყველებს, რადგან თუ ნავთობსა და გაზზე ფულის შოვნა შეგიძლია, ნავთობის მაგნატებს ამას არავინ შეუშლის ხელს.
დასკვნა
ცნობილ ალტერნატიულ (განახლებადი) ენერგიის წყაროებთან ერთად, არსებობს ნაკლებად ძვირი, მაგრამ კლასიფიცირებული ტექნოლოგიები. მიუხედავად ამისა, მათი აპლიკაცია აუცილებლად უნდა შემოვიდეს ადამიანის ცხოვრებაში, წინააღმდეგ შემთხვევაში მომავალი არ იქნება ისეთი გრძელი და უღრუბლო, როგორც ამას „ბიზნესმენები“წარმოუდგენიათ.
