Przykłady nieodnawialnych zasobów energii

Niektóre z ważnych przykładów nieodnawialnych źródeł energii są następujące:

Zasoby nieodnawialne, które nagromadziły się w przyrodzie w długim okresie czasu i nie mogą być szybko uzupełnione po wyczerpaniu, np. Węgla, ropy naftowej, gazu ziemnego i paliwa jądrowego, takiego jak uran i tor.

1. Węgiel:

Węgiel jest stałym paliwem kopalnym uformowanym w kilku etapach, ponieważ zakopane resztki roślin lądowych, które żyły 300-400 milionów lat temu, były poddawane intensywnemu działaniu ciepła i ciśnienia przez miliony lat. Starożytne rośliny wzdłuż brzegów rzek i bagien zostały pogrzebane po śmierci w glebie, a ze względu na ciepło i ciśnienie stopniowo przekształcały się w torf i węgiel na miliony lat.

Istnieją głównie trzy rodzaje węgla, mianowicie antracyt (węgiel kamienny), bitumiczny (węgiel miękki) i węgiel brunatny. Węgiel antracytowy ma maksymalną zawartość węgla (90%) i wartość kaloryczną (8700 kcal / kg). Asfalt, węgiel brunatny i torf zawierają odpowiednio 80, 70 i 60% węgla. Węgiel jest najbardziej obfitym paliwem kopalnym na świecie.

Kiedy węgiel jest spalany, wytwarza dwutlenek węgla, który jest gazem cieplarnianym odpowiedzialnym za powodowanie zwiększonego globalnego ocieplenia.

2. Ropa naftowa:

Ropa naftowa jest tłustą, łatwopalną, gęstą ciemnobrązową lub zielonkawą cieczą, która występuje naturalnie w osadach, zwykle pod powierzchnią ziemi; jest również nazywany ropą naftową. Ropa naftowa oznacza olej skalny, (Petra - skała, elaion - olej, grecki i oleum - olej, łacina), nazwa odziedziczona po odkryciu ze skał osadowych.

Jest on używany głównie do produkcji oleju opałowego, który jest obecnie głównym źródłem energii. Ropa naftowa jest również surowcem dla wielu produktów chemicznych, w tym rozpuszczalników, nawozów sztucznych, pestycydów i tworzyw sztucznych. Ze względu na wysokie zapotrzebowanie w naszym codziennym życiu, jest również nazywane "czarnym złotem".

Ogólnie rzecz biorąc, olej używany był od wczesnej historii ludzkości, aby podtrzymywać ogień, a także prowadzić działania wojenne. Jego znaczenie w światowej gospodarce ewoluowało powoli. Drewno i węgiel były używane do podgrzewania i gotowania, podczas gdy olej wielorybi używany był do oświetlenia. Jednak olej wielorybi wytwarzał czarny, śmierdzący, gęsty płyn znany jako smoła lub olej skalny i był postrzegany jako substancja, której należy unikać.

Kiedy przemysł wielorybniczy upolował kaszalot prawie do wyginięcia, a rewolucja przemysłowa potrzebowała paliwa do napędzania generatorów i silników, potrzebne było nowe źródło energii.

W poszukiwaniu nowych produktów było; odkrył, że nafta z ropy naftowej lub ropy naftowej może być wydobywana 1 i wykorzystywana jako paliwo do oświetlenia i ogrzewania. Pod koniec 1800 roku ropa naftowa była bardzo popularna, co zmusiło do stworzenia przemysłu naftowego.

Ropa naftowa jest często uważana za siłę napędową niemal wszystkich innych gałęzi przemysłu. Ze względu na wysoką zawartość energii i łatwość użycia, ropa naftowa pozostaje głównym źródłem energii.

Stół. Gęstość energii różnych paliw kopalnych:

Duże złoża ropy naftowej znajdują się w różnych częściach świata, a ich skład chemiczny znacznie się różni. W związku z tym podstawowe składy ropy naftowej różnią się znacznie od ropy naftowej do ropy naftowej.

Nie jest zaskakujące, że skład jest różny, ponieważ lokalna dystrybucja roślin, zwierząt i organizmów morskich jest dość zróżnicowana i przypuszczalnie była podobnie różna, gdy powstawały prekursory ropy naftowej. Co więcej, historia geologiczna każdego złoża jest inna i pozwala na różną chemię, która miała miejsce, gdy pierwotnie osadzona materia organiczna została rozpuszczona w ropie naftowej.

Stół. Ogólna zawartość zbiornika ropy naftowej:

Skroplony gaz ropopochodny (LPG):

LPG wytwarzany jest podczas rafinacji ropy naftowej lub wydobywany ze strumieni ropy lub gazu, gdy wychodzą z ziemi. Skroplony gaz ropopochodny (zwany również gazem płynnym, gazem płynnym, gazem płynnym, gazem ziemnym lub gazem samochodowym) to mieszanina gazów węglowodorowych wykorzystywanych jako paliwo w gotowaniu, urządzeniach grzewczych, pojazdach i coraz częściej zastępująca fluorowęglowodory jako propelent w aerozolu i czynnik chłodniczy w celu zmniejszenia uszkodzeń warstwy ozonowej.

Odmiany kupowanych i sprzedanych LPG obejmują mieszanki, które są głównie propanem, mieszanki, które są głównie butanem, oraz mieszanki zawierające zarówno propan jak i butan, w zależności od pory roku. Propylen i butylen są zwykle obecne również w małych stężeniach. Dodawany jest silny odorant, etanotiol, dzięki czemu można łatwo wykryć wycieki.

W normalnych temperaturach i ciśnieniach LPG odparuje. Z tego powodu LPG jest dostarczany w ciśnieniowych butelkach stalowych. Aby umożliwić rozszerzalność termiczną zawartej cieczy, butli tych nie należy całkowicie wypełniać; typowo są one wypełnione od 80% do 85% ich pojemności.

3. Gaz ziemny:

Gaz ziemny okazał się obiecującym paliwem ze względu na jego przyjazny dla środowiska charakter, wydajność i opłacalność. Gaz ziemny jest uważany za paliwo najbardziej przyjazne dla środowiska w oparciu o dostępne informacje. Z ekonomicznego punktu widzenia gaz ziemny jest bardziej wydajny, ponieważ tylko 10% wyprodukowanego gazu marnuje się przed zużyciem i nie trzeba go wytwarzać z innych paliw.

Ponadto gaz ziemny jest używany w normalnym stanie. Gaz ziemny ma wysoką zawartość ciepła około 1000 do 11000 Btu na Scf dla gazu o jakości rurociągu i ma wysoką temperaturę płomienia. Gaz ziemny jest łatwy w obsłudze i wygodny w użyciu oraz równoważny pod względem energetycznym, a jego cena jest kontrolowana poniżej poziomu oleju konkurencyjnego.

Jest również odpowiednim surowcem chemicznym dla przemysłu petrochemicznego. W związku z tym gaz ziemny może zastępować ropę naftową w obu sektorach, a mianowicie w przemyśle paliwowym (przemysłowym i krajowym) oraz chemicznym (produkty petrochemiczne do nawozów sztucznych i chemikalia organiczne).

Stół. Cały sektor gazowy i sektorowy dostarczanie gazu według Indii przez GAIL - (2003-04) w (MMSCMD):

Gaz ziemny powstał z pozostałości drobnych zwierząt morskich i roślin, które zmarły 200-400 milionów lat temu. Gaz ziemny jest mieszaniną lekkich węglowodorów, w tym metanu, etanu, propanu, butanów i pentanów. Inne związki występujące w gazie ziemnym obejmują CO2, hel, siarkowodór i azot.

Skład gazu ziemnego nigdy nie jest stały, jednak głównym składnikiem gazu ziemnego jest metan (zwykle co najmniej 90%). Metan jest wysoce łatwopalny, łatwo się pali i prawie całkowicie. Emituje bardzo mało zanieczyszczeń powietrza.

Gaz ziemny nie jest ani żrący, ani toksyczny, jego temperatura zapłonu jest wysoka i ma wąski zakres palności, dzięki czemu jest z natury bezpiecznym paliwem kopalnym w porównaniu do innych źródeł paliwa. Ponadto, ze względu na swoją gęstość właściwą (0, 60), niższą niż gęstość powietrza (1, 00), gaz ziemny podnosi się w przypadku ucieczki, a tym samym rozprasza się z miejsca jakiegokolwiek wycieku.

Gaz ziemny może być wykorzystywany jako paliwo na dwa sposoby:

1. Sprężony gaz ziemny (CNG):

Która jest najbardziej rozpowszechnioną formą i jako skroplony gaz ziemny. Szacuje się, że samochody używające gazu ziemnego emitują o 20% mniej gazów cieplarnianych niż samochody napędzane benzyną lub olejem napędowym. W wielu krajach wprowadzono pojazdy NGV zastępujące autobusy, taksówki i inne publiczne pojazdy. Gaz ziemny w pojazdach jest niedrogi i wygodny.

2. Ogniwa paliwowe:

Gaz ziemny jest jednym z wielu paliw, na których mogą pracować ogniwa paliwowe. Ogniwa paliwowe stają się coraz ważniejszą technologią do wytwarzania energii elektrycznej.

Są jak akumulatory, z wyjątkiem używania elektrycznej ładowarki; używają paliwa, takiego jak gaz ziemny, do generowania energii elektrycznej, nawet gdy są w użyciu. Ogniwa paliwowe do systemów generacji rozproszonej oferują wiele korzyści i są ekscytującym obszarem innowacji i badań dla aplikacji generacji rozproszonej. Schemat przepływu dla komercyjnego wykorzystania gazu ziemnego

3. Energia jądrowa:

Energia jądrowa znana jest z dużej siły niszczącej, o czym świadczy broń jądrowa. Energia jądrowa może być również wykorzystywana do dostarczania energii komercyjnej. Energia jądrowa może być również wykorzystywana do udowadniania energii komercyjnej.

Energia jądrowa może być generowana przez dwa typy reakcji:

(i) Rozszczepienie jądrowe:

Jest to zmiana jądrowa, w której jądro niektórych izotopów o dużej masie dzieli się na jaśniejsze jądra bombardowania neutronami, a duża ilość energii jest uwalniana w reakcji łańcuchowej. Reaktory jądrowe wykorzystują reakcję łańcuchową jądra. Aby kontrolować szybkość rozszczepiania, tylko 1 uwolniony neutron może uderzyć o podział innego jądra. Uran - 235 zarodków jest najczęściej stosowanych w reaktorach jądrowych.

(ii) Fuzja jądrowa:

Jeśli lekkie jądra zostaną wymuszone, połączą się z wydajnością energii, ponieważ masa kombinacji będzie mniejsza niż suma mas poszczególnych jąder.

Jeżeli połączona masa jądrowa jest mniejsza niż żelazo na szczycie krzywej wiązania energii, to cząstki jądrowe będą ściślej związane niż w jaśniejszych jądrach, a spadek masy nastąpi w postaci energii do relacji Einsteina.

W przypadku pierwiastków cięższych od żelaza rozszczepienie przyniesie energię. Dla potencjalnych źródeł energii jądrowej dla Ziemi, najbardziej prawdopodobną ścieżką wydaje się reakcja fuzji deuter-tryt zawarta przez pewien rodzaj magnetycznego zamknięcia. Jednak w przypadku tankowania gwiazd dominować będą inne reakcje syntezy jądrowej.

Energia jądrowa ma ogromny potencjał, ale jakikolwiek wyciek z reaktora może spowodować niszczycielskie zanieczyszczenie jądrowe. Utylizacja odpadów jądrowych to także duży problem. Energia jądrowa w Indiach nadal nie jest dobrze rozwinięta. Istnieją cztery elektrownie jądrowe o mocy zainstalowanej wynoszącej 2005 MW.

Zalety i wady stosowania energii jądrowej podano w tabeli 2.5.

Tabela 2.5. Zalety i wady energii jądrowej: