Երկրի ձևի վերաբերյալ վեճերը չեն նվազեցնում դրա բովանդակության նշանակությունը: Ստորերկրյա ջրերը միշտ եղել են ամենակարևոր ռեսուրսը: Նրանք ապահովում են մարդու մարմնի առաջնային կարիքը։ Այնուամենայնիվ, առանց հանածո վառելիքի, որոնք մարդկային քաղաքակրթության էներգիայի հիմնական մատակարարն են, մարդկային կյանքը բոլորովին այլ է թվում:
Վառելիքը էներգիայի աղբյուր է
Երկրի աղիքներում թաքնված բոլոր բրածոների թվում վառելիքը այրվող (կամ նստվածքային) տեսակ է։
| Երկրի հանածո պաշարների տեսակները | |||
| Այրվող (նստվածքային) | Ստորերկրյա ջրեր | Հանքաքար (հանքանյութ) | Ոչ մետաղական (ոչ մետաղական) |
|
Յուղ Ածուխ Oil Shales Բնական գազ Գազային հիդրատներ տորֆ |
Բարձր ջրի շերտ Ստորերկրյա ջրեր Արտեզյան շերտ Հանքային աղբյուրներ |
Երկաթի հանքաքար պղնձի հանքաքար Նիկելի հանքաքար Ոսկի Արծաթ |
Ադամանդներ Ասբեստ Գրաֆիտ Ռոք աղ Քվարց ֆոսֆորիտներ |
Այրվող նյութերի հիմքը ածխաջրածինն է, ուստի այրման ռեակցիայի հետևանքներից է էներգիայի արտազատումը, որը հեշտությամբ կարելի է օգտագործել մարդու կյանքի հարմարավետությունը բարելավելու համար: Վերջին տասնամյակում Երկրի վրա օգտագործվող ողջ էներգիայի մոտ 90%-ը արտադրվել է հանածո վառելիքի միջոցով: Այս փաստը ստիպում է մեզ շատ մտածել՝ հաշվի առնելով, որ մոլորակի ներքին հարստությունները էներգիայի չվերականգնվող աղբյուրներ են և ժամանակի ընթացքում սպառվում են։
Վառելիքի տեսակներ
| Հիմնական վառելիք | |||
| ծանր | հեղուկ | գազային | ցրված |
| Oil Shales | Յուղի յուղ | Պրոպան | Աէրոզոլներ |
| Տորֆ | Յուղեր | Բութան | Կասեցումներ |
| Ածուխ՝ շագանակագույն, սև, անտրասիտ, գրաֆիտ | Ալկոհոլներ | մեթան | Փրփուր |
| Sapropel | Եթերներ | Թերթաքարային գազ | |
| Tar Sands | էմուլսիաներ | Հանքաքար | |
| Հրթիռի հեղուկ վառելիք | մարշ գազ | ||
| Fischer-Tropsch սինթետիկ վառելիք | կենսագազ | ||
| Մեթանի հիդրատ | |||
| Ջրածին | |||
| սեղմված գազ | |||
| Պինդ վառելիքի գազաֆիկացման արտադրանք | |||
| Խառնուրդներ | |||
Բոլոր հանածո վառելիքները մատակարարվում են նավթով, ածուխով և բնական գազով:
Հանքանյութերի ամփոփում որպես վառելիք
Էներգիայի արտադրության հումք են նավթը, ածուխը, նավթի թերթաքարը, բնական գազը, գազի հիդրատները, տորֆը։
Նավթը հեղուկ է, որը կապված է այրվող (նստվածքային) բրածոների հետ։ Բաղկացած է ածխաջրածիններից և այլ քիմիական տարրերից։ Հեղուկի գույնը, կախված բաղադրությունից, տատանվում է բաց դարչնագույն, մուգ շագանակագույն և սևի միջև: Հազվադեպ հանդիպում են դեղնականաչավուն և անգույն գույնի կոմպոզիցիաներ։ Նավթի մեջ ազոտի, ծծմբի և թթվածին պարունակող տարրերի առկայությունը որոշում է դրա գույնն ու հոտը։
Ածուխը լատինական ծագում ունեցող անուն է։ Carbō-ն ածխածնի միջազգային անվանումն է։ Կազմը պարունակում է բիտումային զանգվածներ և բույսերի մնացորդներ։ Սա օրգանական միացություն է, որը արտաքին գործոնների (երկրաբանական և կենսաբանական) ազդեցության տակ դարձել է դանդաղ տարրալուծման առարկա։
Նավթային թերթաքարը, ինչպես ածուխը, պինդ հանածո վառելիքի կամ կաուստոբիոլիտների խմբի ներկայացուցիչն է (որոնքՀունարենից բառացիորեն թարգմանված այն հնչում է որպես «դյուրավառ կյանքի քար»): Չոր թորման ժամանակ (բարձր ջերմաստիճանի ազդեցության տակ) առաջանում է խեժեր, որոնք քիմիական բաղադրությամբ նման են նավթին։ Թերթաքարային բաղադրության մեջ գերակշռում են հանքային նյութերը (կալցիդ, դոլոմիտ, քվարց, պիրիտ և այլն), սակայն կան նաև օրգանական նյութեր (կերոգեն), որոնք միայն բարձրորակ ապարներում հասնում են ընդհանուր կազմի 50%-ին։
Բնական գազը գազային նյութ է, որն առաջանում է օրգանական նյութերի քայքայման ժամանակ։ Երկրի աղիքներում կան գազային խառնուրդների երեք տեսակ կուտակումներ՝ առանձին կուտակումներ, նավթային հանքավայրերի գազային գլխարկներ և որպես նավթի կամ ջրի մաս։ Օպտիմալ կլիմայական պայմաններում նյութը գտնվում է միայն գազային վիճակում։ Երկրի աղիքներում հնարավոր է գտնել բյուրեղների (բնական գազի հիդրատների) տեսքով։
Գազի հիդրատները որոշակի պայմաններում ջրից և գազից առաջացած բյուրեղային գոյացություններ են: Պատկանում են փոփոխական կազմի միացությունների խմբին։
Տորֆը չամրացված ապար է, որն օգտագործվում է որպես վառելիք, ջերմամեկուսիչ նյութ, պարարտանյութ: Այն գազատար հանքանյութ է, որն օգտագործվում է որպես վառելիք շատ շրջաններում։
Ծագում
Այն ամենը, ինչ ժամանակակից մարդը ականապատում է երկրի աղիքներում, վերաբերում է չվերականգնվող բնական ռեսուրսներին: Դրանց տեսքի համար պահանջվեցին միլիոնավոր տարիներ և հատուկ երկրաբանական պայմաններ։ Մեծ քանակությամբ հանածո վառելիք է գոյացել մեզոզոյական դարաշրջանում։
Յուղ - ըստ ծագման կենսագեն տեսության՝ առաջացումը տևել էհարյուրավոր միլիոնավոր տարիներ նստվածքային ապարների օրգանական նյութերից:
Ածուխ - ձևավորվում է, երբ քայքայվող բուսանյութը համալրվում է ավելի արագ, քան քայքայվում: Ճահիճները հարմար տեղ են նման գործընթացի համար։ Լճացած ջուրը պաշտպանում է բուսական զանգվածի շերտը բակտերիաների կողմից լիակատար ոչնչացումից՝ դրանում թթվածնի ցածր պարունակության պատճառով։ Ածուխը բաժանվում է հումուսի (ստացվում է փայտի, տերևների, ցողունների մնացորդներից) և սապրոպելիտային (առաջանում է հիմնականում ջրիմուռներից):
Տորֆը կարելի է անվանել ածուխի առաջացման հումք։ Եթե այն ընկղմվում է նստվածքային շերտերի տակ, սեղմման ազդեցության տակ ջուրն ու գազերը կորչում են և առաջանում ածուխ։
Նավթային թերթաքար - օրգանական բաղադրիչը ձևավորվում է ամենապարզ ջրիմուռների կենսաքիմիական փոխակերպումների միջոցով։ Այն բաժանվում է երկու տեսակի՝ թալլոմոալգինիտ (պարունակում է պահպանված բջջային կառուցվածքով ջրիմուռներ) և կոլոալգինիտ (ջրիմուռներ՝ բջջային կառուցվածքի կորստով):
Բնական գազ - բրածոների կենսագենիկ ծագման նույն տեսության համաձայն՝ բնական գազն առաջանում է ավելի բարձր ճնշման և ջերմաստիճանի ցուցումներով, քան նավթը, ինչը ապացուցվում է ավելի խորքային հանքավայրերով։ Դրանք ձևավորվում են միևնույն բնական նյութից (կենդանի օրգանիզմների մնացորդներից):
Գազի հիդրատները գոյացություններ են, որոնց առաջացման համար պահանջվում են հատուկ ջերմային պայմաններ: Ուստի դրանք ձևավորվում են հիմնականում ծովի հատակի նստվածքների և սառած ապարների վրա։ Նրանք կարող են ձևավորվել նաև խողովակների պատերին, երբգազի արդյունահանում, որի հետ կապված բրածոը տաքացվում է մինչև հիդրատի ձևավորումից բարձր ջերմաստիճան։
Տորֆ - առաջանում է ճահիճների պայմաններում բույսերի ոչ ամբողջությամբ քայքայված օրգանական մնացորդներից։ Դրված է հողի մակերեսին։
Արտադրություն
Ածուխը և բնական գազը տարբերվում են ոչ միայն մակերես բարձրանալու ձևով: Մնացածից ավելի խորը գազի հանքավայրերն են՝ մեկից մի քանի կիլոմետր խորությամբ: Կոլեկտորների ծակոտիներում կա նյութ (բնական գազ պարունակող ջրամբար)։ Այն ուժը, որն առաջացնում է նյութի բարձրացում, ճնշման տարբերությունն է ստորգետնյա շերտերում և հավաքման համակարգում: Արտադրությունը տեղի է ունենում հորերի օգնությամբ, որոնք փորձում են հավասարաչափ բաշխվել ամբողջ դաշտում։ Վառելիքի արդյունահանումը, այդպիսով, խուսափում է տարածքների միջև գազի հոսքերից և հանքավայրերի անժամանակ ջրհեղեղից։
Նավթի և գազի արտադրության տեխնոլոգիաները որոշ նմանություններ ունեն. Նավթի արտադրության տեսակները առանձնանում են նյութը մակերեսին բարձրացնելու եղանակներով՝
- շատրվան (գազի նման տեխնոլոգիա, որը հիմնված է ստորգետնյա և հեղուկ առաքման համակարգում ճնշման տարբերության վրա);
- գազատար;
- օգտագործելով էլեկտրական սուզվող պոմպ;
- էլեկտրական պտուտակային պոմպի տեղադրմամբ;
- ձողային պոմպեր (երբեմն միացված են վերգետնյա պոմպային միավորին):
Արտահանման եղանակը կախված է նյութի խորությունից։ Յուղը մակերեսին բարձրացնելու շատ տարբերակներ կան։
Ածխի հանքավայրի ստեղծման մեթոդը նույնպես կախված է ածխի առաջացման առանձնահատկություններից.գետնի մեջ։ Բաց եղանակով զարգացումն իրականացվում է, երբ բրածո հայտնաբերվում է մակերեսից հարյուր մետրի վրա։ Հաճախ իրականացվում է հանքարդյունաբերության խառը տեսակ՝ սկզբում բաց եղանակով, ապա ստորգետնյա (դեմքերի օգնությամբ)։ Ածխի հանքավայրերը հարուստ են սպառողական նշանակության այլ ռեսուրսներով՝ դրանք արժեքավոր մետաղներ, մեթան, հազվագյուտ մետաղներ, ստորերկրյա ջրեր են։
Թերթաքարային հանքավայրերը մշակվում են կամ հանքարդյունաբերության (համարվում է անարդյունավետ) կամ տեղում արդյունահանման միջոցով՝ ժայռերը գետնի տակ տաքացնելով: Տեխնոլոգիայի բարդության պատճառով հանքարդյունաբերությունն իրականացվում է շատ սահմանափակ քանակությամբ։
Տորֆի արդյունահանումն իրականացվում է ճահիճների ցամաքեցմամբ։ Թթվածնի արտաքին տեսքի շնորհիվ ակտիվանում են աերոբ միկրոօրգանիզմները՝ քայքայելով նրա օրգանական նյութերը, ինչը հանգեցնում է ածխաթթու գազի արտազատմանը հսկայական արագությամբ։ Տորֆը վառելիքի ամենաէժան տեսակն է, որի արդյունահանումն իրականացվում է անընդհատ որոշակի կանոնների պահպանմամբ։
Վերականգնվող պահուստներ
Հասարակության բարեկեցության գնահատականներից մեկն էլ տրվում է մեկ շնչին ընկնող վառելիքի սպառմամբ՝ որքան մեծ է սպառումը, այնքան մարդիկ ավելի հարմարավետ են ապրում։ Այս փաստը (և ոչ միայն) մարդկությանը ստիպում է ավելացնել վառելիքի արտադրության ծավալները՝ ազդելով գնագոյացման վրա։ Նավթի ինքնարժեքն այսօր որոշվում է այնպիսի տնտեսական տերմինով, ինչպիսին է «netback»: Այս տերմինը ենթադրում է նավթավերամշակման գործարանի գինը, որը ներառում է նավթամթերքի (գնված նյութից արտադրված) միջին կշռված արժեքը և ձեռնարկությանը հումքի առաքումը։
Առևտրային բորսաներնրանք նավթ են վաճառում CIF գներով, ինչը բառացիորեն թարգմանվում է որպես «արժեք, ապահովագրություն և բեռնափոխադրում»: Այստեղից կարելի է եզրակացնել, որ նավթի ինքնարժեքն այսօր, ըստ գործարքների գնանշումների, ներառում է հումքի գինը, դրա առաքման տրանսպորտային ծախսերը։
Սպառման դրույքաչափեր
Հաշվի առնելով բնական ռեսուրսների սպառման աճող տեմպերը, դժվար է երկար ժամանակ վառելիքի մատակարարման միանշանակ գնահատական տալ: Ներկայիս դինամիկայով 2018 թվականին նավթի արդյունահանումը կկազմի 3 միլիարդ տոննա, ինչը կհանգեցնի համաշխարհային պաշարների 80 տոկոսով սպառմանը 2030 թվականին։ Սև ոսկով մատակարարումը կանխատեսվում է 55-50 տարվա ընթացքում։ Բնական գազը կարող է սպառվել 60 տարում ընթացիկ սպառման տեմպերով։
Երկրի վրա ածխի պաշարները շատ ավելի շատ են, քան նավթն ու գազը: Սակայն վերջին տասնամյակի ընթացքում դրա արտադրությունն աճել է, և եթե տեմպերը չդանդաղեն, ապա պլանավորված 420 տարուց (առկա կանխատեսումներ) պաշարները կսպառվեն 200 թվականին։։
Շրջակա միջավայրի վրա
Հանածո վառելիքի ակտիվ օգտագործումը հանգեցնում է ածխաթթու գազի (CO2) արտանետումների ավելացմանը մթնոլորտ, մոլորակի կլիմայի վրա վնասակար ազդեցությունը հաստատում են միջազգային բնապահպանական կազմակերպությունները։ Եթե CO2-ի արտանետումները չկրճատվեն, անխուսափելի է էկոլոգիական աղետը, որի սկիզբը կարող են նկատել ժամանակակիցները։ Ըստ նախնական գնահատականների՝ Երկրի վրա իրավիճակը կայունացնելու համար բոլոր հանածո վառելիքի 60%-ից 80%-ը պետք է անձեռնմխելի մնա: Այնուամենայնիվ, սա հանածո վառելիքի օգտագործման միակ կողմնակի ազդեցությունը չէ: Ինքն արտադրություն, փոխադրում, վերամշակում նավթավերամշակման գործարաններումնպաստել շրջակա միջավայրի աղտոտմանը շատ ավելի թունավոր նյութերով: Օրինակ՝ Մեքսիկական ծոցում տեղի ունեցած վթարը, որը հանգեցրեց Գոլֆստրիմի դադարեցմանը։
Սահմանափակումներ և այլընտրանքներ
Վառելիքի արդյունահանումը շահութաբեր բիզնես է այն ընկերությունների համար, որոնց հիմնական խոչընդոտը բնական ռեսուրսների սպառումն է: Սովորաբար մոռանում է նշել, որ երկրագնդի աղիքներում մարդու գործունեության արդյունքում առաջացած դատարկությունները նպաստում են մակերեսի վրա քաղցրահամ ջրի անհետացմանը և ավելի խորը շերտեր փախչելուն: Երկրի վրա խմելու ջրի անհետացումը չի կարող արդարացվել հանածո վառելիքի արդյունահանման առավելություններից որևէ մեկով: Եվ դա տեղի կունենա, եթե մարդկությունը չհիմնավորի իր մնալը մոլորակի վրա:
Մոտոցիկլետները և նոր սերնդի շարժիչներով մեքենաները (առանց վառելիքի) հայտնվել են Չինաստանում հինգ տարի առաջ։ Բայց դրանք թողարկվեցին խիստ սահմանափակ քանակությամբ (մարդկանց որոշակի շրջանակի համար), և տեխնոլոգիան դարձավ դասակարգված։ Սա միայն խոսում է մարդկային ագահության անհեռատեսության մասին, քանի որ եթե կարողանաս «փող աշխատել» նավթի ու գազի վրա, ոչ ոք չի խանգարի նավթային մագնատներին դա անել։
Եզրակացություն
Հանրահայտ այլընտրանքային (վերականգնվող) էներգիայի աղբյուրների հետ մեկտեղ կան ավելի քիչ թանկ, բայց դասակարգված տեխնոլոգիաներ։ Այնուամենայնիվ, դրանց կիրառումն անխուսափելիորեն պետք է մտնի մարդու կյանք, հակառակ դեպքում ապագան այնքան երկար ու անամպ չի լինի, որքան «գործարարներն» են պատկերացնում։
