Fosilna goriva: definicija, vrste in uporaba (premog, nafta, zemeljski plin)

Fosilna goriva: definicija, vrste in uporaba — premog, nafta in zemeljski plin. Prednosti, tveganja in vpliv na okolje.

Fosilna goriva so goriva, ki izvirajo iz starih življenjskih oblik, ki so dolgo časa razpadale. Tri najpomembnejša fosilna goriva so premog, nafta in zemeljski plin.

Nafta in plin sta ogljikovodika (molekuli, ki imata samo vodik in ogljik). Premog je večinoma ogljik. Ta goriva se imenujejo fosilna goriva, ker so pridobljena iz podzemlja. Pri pridobivanju premoga se pridobiva trdno gorivo, iz vrtin za plin in nafto pa tekoče gorivo. Fosilna goriva se do srednjega veka niso veliko uporabljala. Premog je postal glavna vrsta goriva z industrijsko revolucijo.

Kako nastanejo fosilna goriva

Fosilna goriva so nastala pred milijoni let iz ostankov rastlin in živali, ki so se pod vplivom pritiska, temperature in časa spremenili v organske snovi. Proces vključuje postopno razpadanje in preoblikovanje organskih materialov v sedimentnih bazenih brez dostopa do kisika (anaerobne razmere). Različni pogoji tvorijo različne vrste goriv:

• Premog: nastaja iz rastlinske biomase v močvirjih; pri pritisku in temperaturi se organske snovi preoblikujejo v lignit, pozneje v premog višje kakovosti (sub-bitumen, bitumen, antracit).
• Nafta: nastane iz majhnih morskih organizmov in organskih usedlin, ki se sčasoma preobražajo v tekoče ogljikovodike v poroznih kamninah.
• Zemeljski plin: sestavljen pretežno iz metana (CH4) in lažjih ogljikovodikov; lahko nastane skupaj z nafto ali ločeno v terminalnih fazah geološkega preoblikovanja.

Vrste in lastnosti

Premog je trdna snov z visoko vsebnostjo ogljika in se uporablja predvsem za proizvodnjo električne energije in v industriji (npr. jeklarska industrija). Ima manjšo energijsko gostoto kot nekateri tekoči ogljikovodiki, vendar je prižgana in stabilna osnova za številne termoelektrarne.

Nafta je tekoča mešanica raznih ogljikovodikov, ki jo rafinirajo v goriva (bencin, dizel, kurilno olje), maziva in kemikalije za petroindustrijo. Njena visoka energijska gostota jo naredi ključnega pomena za promet in težko industrijo.

Zemeljski plin je plinasto gorivo z visoko energijsko učinkovitostjo in nižjimi emisijami CO2 na enoto proizvedene energije v primerjavi s premogom in nafto. Uporablja se za ogrevanje, proizvodnjo elektrike, industrijske procese in kot surovina v kemijski industriji.

Pridobivanje in tehnologije

• Premog: pridobiva se s površinskim rudarjenjem (opencast) ali podzemnim rudarjenjem. Površinsko rudarjenje odstrani velike količine zemeljskega pokrova; podzemno rudarjenje zahteva galerije in podporne konstrukcije.
• Nafta in zemeljski plin: izvlek poteka z vrtinami na kopnem ali morju. Napredne metode vključujejo globoko vrtanje, horizontalno vrtanje in hidravlično frakturiranje (fracking) za izločanje plina/nafte iz kamnin z nizko prepustnostjo.
• Transport in shranjevanje: nafta in plin se prenašata preko cevovodov, tankerjev ali v utekočinjenem stanju (LNG). Premog se prevaža z železnico, ladijami ali tovornimi vozili.

Uporaba

Fosilna goriva so temelj sodobne energetike in industrije:

• Proizvodnja električne energije (termoelektrarne, kombinirane cikle za plin).
• Prevoz (bencin, dizel, letalsko gorivo).
• Industrijski procesi (jeklarska proizvodnja, cement, kemikalije).
• Gretje in kuhanje v stanovanjih ter v industrijskih obratih.
• Surovine za petrohemijo (plastika, gnojila, topila, farmacevtske surovine).

Okoljski in zdravstveni vplivi

Kurjenje fosilnih goriv je glavni vir izpustov ogljikovega dioksida (CO2), ki prispevajo k podnebnim spremembam. Poleg CO2 pri izgorevanju nastajajo tudi klimatsko importantni plini in onesnaževala:

• Metan (CH4) iz uhajanja pri pridobivanju in transportu plina — močan toplogredni plin.
• Dušikovi oksidi (NOx), žveplovi oksidi (SOx), trdni delci (PM) — povzročajo slabšo kakovost zraka in zdravstvene težave (respiratorne bolezni, srčno-žilne bolezni).
• Oljne razlitine ob nesrečah — dolgoročno škodujejo morju, obalnim ekosistemom in gospodarstvu.
• Rudarjenje in vrtanje vplivata na krajino, vodne vire, biotsko raznovrstnost in lahko povzročita geološke motnje.

Gospodarski in geopolitični pomen

Fosilna goriva so ključna za gospodarstva zaradi njihove vloge v energetiki, prometu in industriji. Razporeditev zalog po svetu vpliva na geopolitične odnose — države z velikimi zalogami so pogosto energetsko in politično vplivne. Cene so občutljive na povpraševanje, tehnologijo, politike in geopolitične napetosti.

Rezervi, trajnost in prihodnost

Rezervi fosilnih goriv sta omejeni; ocene se razlikujejo glede na tehnološki napredek in gospodarsko upravičenost izkoriščanja. Zaradi podnebnih ciljev in onesnaževanja si države prizadevajo zmanjšati odvisnost od fosilnih goriv z:

• prehodom na obnovljive vire energije (sončna, vetrna, hidroenergija),
• povečano energetsko učinkovitostjo,
• elektrifikacijo transporta,
• razvojem tehnologij za zajemanje in shranjevanje ogljika (CCS),
• prestrukturiranjem industrijskih procesov in krožnim gospodarstvom.

Čeprav je prehod v te smeri v teku, je popolna zamenjava fosilnih goriv zahtevna zaradi potreb po stabilni oskrbi z energijo, infrastrukturnih spremembah in ekonomskih interesih.

Kratek povzetek

Fosilna goriva — premog, nafta in zemeljski plin — so energetsko goste surovine, nastale iz fosiliziranih organskih ostankov. So osnova za moderno gospodarstvo, vendar povzročajo pomembne okoljske in družbene izzive. Pravilno upravljanje pridobivanja, zmanjševanje emisij in prehod na čistejše vire bodo odločilni za zmanjšanje negativnih posledic njihove uporabe.

Težave

Večina onesnaženosti zraka je posledica izgorevanja fosilnih goriv. To je mogoče zmanjšati z večjo učinkovitostjo procesa zgorevanja in uporabo različnih tehnik za zmanjšanje uhajanja škodljivih plinov. To onesnaževanje povzroča segrevanje Zemlje, kar imenujemo globalno segrevanje. So tudi neobnovljivi viri, saj je količina premoga, plina in nafte omejena in je ni mogoče pridobiti več. Sčasoma bodo porabljena vsa fosilna goriva. Nekateri znanstveniki menijo, da bo premoga zmanjkalo do leta 2200, nafte pa do leta 2040.

Uporabljajo se obnovljivi viri energije, kot je energija iz biomase, na primer drva. Države za proizvodnjo električne energije vse pogosteje uporabljajo tudi vetrno energijo, energijo plimovanja in sončno energijo. Nekatere vlade pomagajo avtomobilskim proizvajalcem pri razvoju električnih in hibridnih avtomobilov, ki bodo porabili manj nafte.

Elektrarna na premog na Poljskem

Vprašanja in odgovori

V: Kaj so fosilna goriva?

V: Katera so tri najpomembnejša fosilna goriva?

V: Iz česa sta sestavljena nafta in zemeljski plin?

V: Kako dobimo ta fosilna goriva?

V: Kdaj so ljudje začeli uporabljati fosilna goriva?

V: Ali je premog večinoma sestavljen iz ogljika?

Išči po črki