Топливные ископаемые ресурсы литосферы
Залежи ископаемых топливно-энергетических ресурсов (ТЭР), к которым относят в первую очередь нефть и природный газ,впервые начали образовываться на Земле около 2,5-3 млрд. лет назад, по мере реформации морского (океанического) дна, насыщенного первичной органикой и древними микроорганизмами. И гораздо позднее, по мере развития и отмирания древесной растительности образовался каменный уголь.
| 1. Нефть – дает около 40% мировой энергии (МЭ), образована из морских органических осадочных пород, водорослей и животных, в результате процессов окисления микроорганизмами, способными жить без света и кислорода – анаэробами. И сейчас в нефти живут углеводородные бактерии, их относят к классу архебактерии, поскольку у них очень древнее происхождение. Эти бактерии способны окислять углеводородное сырье, разбивая сложные молекулы на более простые соединения, в результате их часто используют для рекультивации земель после загрязнения нефтепродуктами и борьбы с нефтяными и маслянно-жирными пленками на поверхности воды. По добыче нефти Россия занимает 1 место в Мире – 515 млн. тонн, США – 327, Иран – 181, Мексика и Венесуэла – по 145, Нигерия, Кувейт и Абу-даби – по 103, Индонезия – 76, Ливия – 68 млн. тонн/год. Для сравнения: Индия, Бразилия, Египет, Оман – около 40 млн. тонн. Горючие сланцы представляют собой известняковую или глинистую горную породу, пропитанную органическими веществами, обычно входящими в состав нефти. Русский геолог И.М. Губкин назвал горючий сланец "недоразвитой нефтью": Порядка 90% добываемого сланца используется исключительно в качестве сырья для топлива. В Самарской области располагается семь месторождений горючего сланца - первое место в России. Разведанные запасы сланца на Средней Волге оцениваются в 600 млн. тонн, а объем еще не разведанных может составить, по некоторым оценкам, 11-12 млрд. тонн. |
| 2. Природный газ – 23% мировой энергии и является неотъемлемым спутником процессов нефтеобразования в природе, однако его объемы существенно больше. Россия по добыче газа, занимает 1 место в Мире – 810 млрд. м3, США – 535, Индонезия – всего 80, а Алжир, Венесуэла, Мексика, Иран, Австралия – 30-50 млрд. м3. Залежи нефти и газа (вместе 63% МЭ) залегают существенно ниже каменного угля, особенно в горной местности и расположены под песчаником, известняком и глиной, в складках и полостях. Эти залежи изменяют гравитационное и магнитное поле над своей поверхностью, что вызывает колебания приборов и является одним из самых современных способов обнаружения этих полезных ископаемых. В низинах и долинах нефть и газ могут иметь природные выходы на поверхность, как например, в Западной Сибири в районе Сургутской низменности ХМАО-Югра (Самотлорские месторождения), на Кавказе – Бакинская нефть, в Средней Азии. Так, в районе г. Ухта (Республика Коми) – нефть известна еще с 15 века, но тогда люди не знали, что с ней делать. В 1745-1767 гг. рудознатец Федор Прядунов вел ее добычу – нефть просачивалась из ключей и выделялась на поверхность воды или породы (горючие сланцы), он собрал около 3,5 тонн, нефть отправлялась в Москву, где перерабатывалась. (Скважину пробурили в 1868 г. и ухтинская нефть использовалась для дозаправки пароходов на Баренцевом море, отправляясь вниз по Печоре). Нефть бывает не только жидкая, на месторождении около Воркуты нефть добывали шахтным способом. Нефть имеет множество оттенков – от прозрачно-белой, молочной, до зеленой, красной, бурой и черной. В качестве основной примеси может содержать серу и парафины. В среднем 1 литр бензина дает энергии столько, сколько человек расходует за 4 суток, а в двигателе – ¾ энергии уходит и преобразуется в шум и тепло. В результате – надо беречь природные ископаемые и экономично расходовать данные нам природой ресурсы, иначе, по подсчетам ученых, при современном темпе производства запасов угля хватит на 500 лет, газа – на 100 лет, а чистой нефти – на 50 лет. Полезные ископаемые относятся к исчерпаемым природным ресурсам, а нефть, газ и уголь – к невозобновляемым, так как процессы их образования давно завершены и требуют не только миллионы лет, но и особых условий. Нефтью и особенно газом богата шельфовая зона около материков, особенно на Севере России, в Канаде и США. |
| 3. Каменный уголь – 27% мировой энергии, образовался из древесины, листьев и коры, преимущественно в каменноугольный период. Китай добывает – 1 млрд. 300 млн. тонн угля в год, 1 место в Мире, США – 934, Россия – 630, Германия и Австралия – по 246, для сравнения Канада – всего 75 млн. тонн угля в год |
| 4. Атомная энергия – 7% мировой энергии, как промышленный источник электроэнергии, появилась во второй половине 20 века, и использует химическую энергию ядерного синтеза. Намного эффективнее и производительнее угольного и углеводородного сырья, но и опаснее в десятки раз, что современное человечество уже испытало на себе не раз. Крупные аварии в США, России и теперь Японии заставили ряд стран отказаться от использования атомной энергии. Однако, как считают ученые – производственная управляемая атомная энергетика – самый безопасный и эффективный способ получения энергии. Для примера, около спичечного коробка чистого обогащенного урана дает энергии больше, чем 180 железнодорожных вагонов каменного угля, однако и заражение и генетические последствия после аварий с выбросом радиоактивных изотопов гораздо страшнее, а длительность расщепления сотни лет. И тем не менее, без атомной энергетики многие страны Африки, Азии не смогли бы преодолеть нищету и поднять свою экономику. В США используется 98 гигаватт атомной энергии в год (1 место в Мире), Франция – 53, Россия с СНГ – 34, Япония (до Фукусимы) – 29, Германия – 25, Канада – 12, Великобритания – 11, для сравнения ЮАР – 2 гигаватта атомной энергии. Оцените при этом уровень производства и жизни населения стран. |
| 5. ГЭС – 2,5% мировой энергии, получаемых на гидроэлектростанциях за счет движения вод в специализированных турбинах, энергия воды преобразуется в электрическую энергию. В США, 9% потребления – это энергия ГЭС, однако, это в 3 раза больше, чем во всей Африке. Одними из самых экономичных стран в этом вопросе являются Норвегия, Парагвай, Бразилия, Замбия (всего около 20 стран), где 90% энергии – это энергия ГЭС. Россия обладает величайшими водными речными ресурсами и имеет крупнейшие по производительности ГЭС в Мире. |
| 6. Геотермальная энергия – относится к альтернативным источникам энергии и составляет всего 0,5% мировой энергии, однако использование подземного тепла и горячих вод термальных источников - самая уникальная и экологически безопасная технология производства энергии. Лидером является Исландия, а ее столица город Рейкьявик полностью обеспечена электроэнергией и теплом за счет геотермальных источников. На геотермальных электростанциях за 1 секунду горячий пар нагревает 250 литров воды до кипения. |
| 7. Солнечная энергия – 0,5%, и также относится к альтернативным источникам энергии, однако стала возможной для использования только в 20 веке, после изобретения специальных фотоэлементов. В настоящее время 3 м2 современных фотоуловителей солнечной энергии нагревают до кипения 600 литров воды, и эту энергию можно накапливать в аккумуляторах и хранить. Университет в Вене на 60% обеспечивает свои ресурсы солнечной энергией, как и многие здания и фирмы в Европе, США, Австралии и частный сектор, так как это безопасная и экономичная энергия. |
| 8. Древесина – наиболее интенсивно добывается в Африке и Южной Америке, Филиппинах, Индонезии и Южной Корее. Но в силу расположения в тропической и субтропической зонах в этих станах производительность и восстанавливаемость растительности происходит гораздо быстрее, чем например, на территории Сибирского региона России. В последние десятилетия вырубка лесов достигла такой интенсивности, что приносит колоссальный ущерб природным зонам, влияет на изменения климата, водный режим, урожайность сельхозугодий и эрозию почв. Ежегодно площадь пустынь и полупустынь из-за хозяйственной деятельности человека увеличивается на 10%, особенно в засушливых регионах. Вырубка лесов и саванн отнесена к одной из глобальных проблем человечества. Не стоит забывать, что пустыня Сахара, одно из творений человеческой цивилизации, образовавшееся на месте саванн около 8000 лет назад в результате выжигания растительности под пастбища и посев зерновых. |
| 9. Ветровая энергия – самый малоиспользуемый из безопасных и альтернативных источников энергии, но широко распространен и имеет промышленное значение на востоке США (особенно Оклахома, Колорадо), в Северной Европе на Атлантическом побережье и высоких скалах побережья Швеции, Дании, Германии. В некоторых странах Африки и юго-восточной Азии, Австралии распространен в частных и фермерских хозяйствах. |
В 1960-е годы Япония совершила переворот в экономике, названный «Японское экономическое чудо», такого интенсивного роста в экономике не было зафиксировано даже в странах очень богатых нефтью и природными ресурсами. При том, что угля эта страна добывает всего 6 млн. тонн/год, атомной энергии – 29 ГВт, геотермальной энергии – 1 ГВт, ей удалось выйти на лидирующие места в экономике по производству, материальному обеспечению населения, социальному развитию, медицине и научно-технологическому прогрессу, и, как следствие, на 1 место по продолжительности жизни. Обеспечить один из самых больших золотых запасов в Мире.
Население США, например, составляет всего 5% населения Мира, однако оно использует 20% мировой энергии. В год один американец потребляет энергии в 2 раза больше, чем европеец и в 1000 раз больше, чем житель Непала. Неэкономность является одной из причин последнего экономического кризиса 2008-2010 гг., начавшегося в США и распространившегося на все страны.