Iškastinis kuras: kas tai? Anglis, nafta ir gamtinės dujos

Iškastinis kuras - tai kuras, gaunamas iš senų gyvybės formų, kurios per ilgą laiką suiro. Trys svarbiausios iškastinio kuro rūšys yra anglis, nafta ir gamtinės dujos.

Nafta ir dujos yra angliavandeniliai (molekulės, kuriose yra tik vandenilio ir anglies). Anglis yra daugiausia anglis. Šis kuras vadinamas iškastiniu kuru, nes jis kasamas iš žemės gelmių. Kasant anglį iškasamas kietasis kuras, o dujų ir naftos gręžiniuose - skystasis kuras. Iki viduramžių iškastinis kuras buvo mažai naudojamas. Anglis tapo pagrindine kuro rūšimi prasidėjus pramonės revoliucijai.

Kaip susidaro iškastinis kuras?

Iškastinis kuras susidaro per labai ilgą laiką (tūkstančius ar milijonus metų) iš organinės medžiagos, kuri susikaupė pelkėse, dugnuose ar kituose anoksiniuose (mažai deguonies turinčiuose) aplinkose. Su laiku ši organinė medžiaga buvo palaidota po nuosėdomis, jos patyrė didelį slėgį ir temperatūrą, vyko cheminės pertvarkos procesai. Rezultatas – skirtingos formos kuro: anglis, nafta ar gamtinės dujos, priklausomai nuo pradinių medžiagų ir geologinių sąlygų.

Pagrindinės rūšys ir jų savybės

• Anglis – susidaro iš augalinės medžiagos. Yra keli anglies tipai: durpės, lignitas, bituminė anglis ir antracitas, skirtingi pagal anglies kiekį, šiluminę vertę ir suodžių kiekį degimo metu.
• Nafta – mišrus organinių junginių skystis, kurį perdirbant gaunamos įvairios degalų ir chemijos pramonės žaliavos: benzinai, dyzelinas, kuras lėktuvams, alyvos, plastikų pradinės medžiagos.
• Gamtinės dujos – daugiausia metanas (CH4), kartais kartu su etanu, propanu ir kitais angliavandeniliais. Jos dega švariau nei anglis ar nafta (mažiau suodžių), todėl naudojamos šildymui, elektrai gaminti ir pramonėje.

Iškastinio kuro gavybos būdai

• Anglies kasyba – paviršinė (atvira) arba požeminė kasyba. Kasyba turi didelį poveikį kraštovaizdžiui ir vietinei aplinkai.
• Naftos ir dujų gręžimas – tradiciniai gręžiniai sausumoje ir jūroje. Pastaraisiais dešimtmečiais naudojama horizontalių gręžinių ir hidraulinio trūkdymo (fracking) technologija, leidžianti išgauti uolienose užrakintas dujas ir naftą.
• Perdirbimas – naftos rafinavimo įmonės skystus išteklius skaidančia chemine perdirbimo įranga paverčia naudingais gaminiais.

Panaudojimas

Iškastinis kuras plačiai naudojamas kasdieniame gyvenime ir pramonėje. Pagrindinės paskirtys:

• Elektrai gaminti (anglis ir gamtinės dujos elektros jėgainėse);
• Transportui (naftos produktai: benzinas, dyzelinas, aviacinis kuras);
• Šildymui ir maisto ruošimui (dujos ir anglis kai kuriose šalyse);
• Pramonei – žaliavos chemijos produktams, trąšoms, plastikams ir kt.;
• Regioninei energetinei nepriklausomybei ir ekonominei veiklai.

Aplinkos ir sveikatos pasekmės

• Šiltnamio efektas: deginant iškastinį kurą išskiriamas anglies dioksidas (CO2), vienas pagrindinių klimato kaitos šaltinių.
• Oro tarša: anglies ir naftos deginimas skleidžia sieros oksidus, azoto oksidus, kietąsias daleles ir kitus taršalus, kenksmingus kvėpavimo takams.
• Vandens tarša ir nuotėkiai: naftos išsiliejimai, cheminės medžiagos iš kasybos ir gręžybos gali užteršti gruntinį vandenį ir ekosistemas.
• Kraštovaizdžio ir biodiversiteto praradimas: kasyba ir naftos platformos keičia natūralią aplinką ir gali nykti buveinės.
• Sveikatos rizikos darbą dirbantiems: kasybos sąlygos, kenksmingos medžiagos gali sukelti profesinių ligų.

Resursai, atsargos ir pasaulinė reikšmė

Iškastinio kuro kiekis žemėje yra ribotas. Nors atrandami nauji telkiniai, ekonomiškai išgaunami ištekliai laikui bėgant mažėja, todėl kyla kainų ir tiekimo saugumo klausimų. Skirtingose šalyse yra skirtingos atsargos: anglies daug šalių turi daug, naftos ir dujų telkiniai – labiau išsidėstę regioniškai, kas lemia geopolitiką ir tarptautinę prekybą.

Ateitis ir alternatyvos

Dėl klimato kaitos ir oro taršos daug šalių mažina iškastinio kuro naudojimą ir investuoja į atsinaujinančius energijos šaltinius (saulę, vėją, hidroenergiją), energetinį efektyvumą ir elektrifikaciją (pvz., elektromobiliai). Taip pat vystomos technologijos, mažinančios poveikį:

• Anglies sorbavimo ir saugojimo (CCS) technologijos – siekiama surinkti CO2 iš jėgainių ir saugoti po žeme;
• Metano nutekėjimo mažinimas naftos ir dujų sektoriuje;
• Perėjimas prie mažiau taršių degalų ir biokurų, vandenilio technologijos.

Trumpa santrauka

Iškastinis kuras (anglis, nafta, gamtinės dujos) buvo ir tebėra pagrindinis pramonės ir kasdienio gyvenimo energijos šaltinis, tačiau jo naudojimas kelia didelę aplinkosaugos ir visuomenės sveikatos problemas. Dėl to pasaulis juda link energetinės sistemos pertvarkos, siekdamas mažinti priklausomybę nuo iškastinio kuro ir mažinti klimato kaitos riziką.

Problemos

Daugiausia oro teršalų susidaro deginant iškastinį kurą. Šią taršą galima sumažinti padidinus degimo proceso efektyvumą ir naudojant įvairius metodus, kurie sumažina kenksmingų dujų išsiskyrimą. Dėl šios taršos Žemė šyla - tai vadinama visuotiniu atšilimu. Jie taip pat yra neatsinaujinantys ištekliai, anglių, dujų ir naftos yra tik ribotas kiekis, daugiau jų pagaminti neįmanoma. Galiausiai visas iškastinis kuras bus sunaudotas. Kai kurie mokslininkai mano, kad akmens anglis baigsis 2200 m., o nafta - 2040 m.

Naudojami atsinaujinantys energijos šaltiniai, pavyzdžiui, biomasės energija, pavyzdžiui, malkos. Šalys taip pat vis dažniau naudoja vėjo, potvynių ir atoslūgių energiją ir saulės energiją elektros energijai gaminti. Kai kurios vyriausybės padeda automobilių gamintojams kurti elektromobilius ir hibridinius automobilius, kurie naudotų mažiau naftos.

Anglis deginanti elektrinė Lenkijoje

Klausimai ir atsakymai

K: Kas yra iškastinis kuras?

K: Kokie yra trys svarbiausi iškastiniai degalai?

K: Iš ko sudaryta nafta ir dujos?

K: Kaip gauname šį iškastinį kurą?

K: Kada žmonės pradėjo naudoti iškastinį kurą?

K: Ar anglis daugiausia sudaryta iš anglies?

Paieška pagal raidę