Полезное ископаемое которое является ценным топливом
Споры о форме Земли не умаляют значения ее содержимого. Самым главным ископаемым всегда были подземные воды. Они обеспечивают первоочередную потребность человеческого организма. Однако без ископаемого топлива, которое является основным поставщиком энергии для цивилизации людей, жизнь человека представляется совершенно другой.
Топливо – источник энергии
Среди всех ископаемых, сокрытых в недрах Земли, топливо относится к горючему (или осадочному) виду.
Виды ископаемых недр Земли | |||
Горючие (осадочные) | Подземные воды | Рудные (магматические) | Нерудные (неметаллические) |
Нефть Уголь Горючие сланцы Природный газ Газовые гидраты торф | Верховодный слой Грунтовые воды Артезианский слой Минеральные источники | Железная руда Медная руда Никелевые руды Золото Серебро | Алмазы Асбест Графит Каменная соль Кварц Фосфориты |
Основа горючих веществ углеводородная, поэтому одним из эффектов реакции горения является выделение энергии, которую легко можно использовать для улучшения комфортности жизни человека. За последнее десятилетие около 90% всей используемой на Земле энергии было произведено при помощи ископаемого топлива. Этот факт заставляет о многом задуматься, если учесть, что богатства недр планеты относятся к невозобновляемым источниками энергии и со временем истощаются.
Виды топлива
Основные виды топлива | |||
твердые | жидкие | газообразные | дисперсные |
Горючие сланцы | Нефтяные | Пропан | Аэрозоли |
Торф | Масла | Бутан | Суспензии |
Уголь: бурый, каменный, антрациты, графиты | Спирты | Метан | Пены |
Сапропель | Эфиры | Сланцевый газ | |
Битумные пески | Эмульсии | Рудный газ | |
Жидкое ракетное топливо | Болотный газ | ||
Синтетические топлива, производимые на основе процесса Фишера-Тропша | Биогаз | ||
Гидрат метана | |||
Водород | |||
Сжатый газ | |||
Продукты газификации твердого топлива | |||
Смеси | |||
Поставщиком всех видов ископаемого топлива являются нефть, уголь и природный газ.
Краткая характеристика полезных ископаемых, используемых как топливо
Сырьем для производства энергоносителей являются нефть, уголь, горючие сланцы, природный газ, газовые гидраты, торф.
Нефть – жидкость, относящаяся к горючим (осадочным) ископаемым. Состоит из углеводородов и иных химических элементов. Цвет жидкости, в зависимости от состава, варьируется между светло-коричневым, темно-коричневым и черным цветами. Редко встречаются составы желто-зеленого и бесцветного окраса. Наличие в нефти азота, серы и кислородосодержащих элементов определяют ее цвет и запах.
Уголь – название латинского происхождения. Carbō – международное название углерода. В составе присутствуют битумные массы и остатки растений. Это органическое соединение, ставшее объектом медленного разложения под действием внешних факторов (геологических и биологических).
Горючие сланцы, как и уголь, являются представителем группы твердых горючих ископаемых, или каустобиолитов (что в дословном переводе с греческого языка звучит как «горючий жизненный камень»). При сухой перегонке (под воздействием высоких температур) образовывает смолы, близкие по своему химическому составу к нефти. В составе сланцев преобладают минеральные вещества (кальцид, доломит, кварц, пирит и др.), но присутствуют и органические (кероген), которые только в породах высокого качества достигают 50% всего состава.
Природный газ – газообразное вещество, образовывающееся при разложении органических веществ. В недрах Земли встречаются три вида накопления смесей газов: отдельные скопления, газовые шапки нефтяных месторождений и в составе нефти или воды. При оптимальных климатических условиях вещество находится только в газообразном состоянии. Возможно нахождение в земных недрах в виде кристаллов (естественные газогидраты).
Газовые гидраты – кристаллические образования, образующиеся из воды и газа при определенных условиях. Относятся к группе соединений переменного состава.
Торф – рыхлая порода, используемая как топливо, теплоизоляционный материал, удобрение. Является газоносным полезным ископаемым, применяется в качестве топлива во многих регионах.
Происхождение
Все, что современный человек добывает в недрах земли, относится к невозобновляемым природным ресурсам. Для их появления потребовались миллионы лет и особые геологические условия. Большое количество ископаемого топлива образовалось в мезозое.
Нефть – согласно биогенной теории ее происхождения, образование длилось на протяжении сотен миллионов лет из органических веществ осадочных пород.
Уголь – образовывается при условии, что разлагающийся растительный материал пополняется быстрее, чем происходит его разложение. Подходящим местом для такого процесса являются болота. Стоячая вода предохраняет пласт растительной массы от полного разрушения бактериями посредством малого содержания в ней кислорода. Уголь делится на гумусовый (происходит из остатков древесины, листьев, стеблей) и сапропелитовый (образован в основном из водорослей).
Сырьем для образования угля можно назвать торф. При условии погружения его под слои наносов происходит потеря воды и газов под воздействием сжатия и образование угля.
Горючие сланцы – органическая составляющая образована при помощи биохимических преобразований простейших водорослей. Делится на два вида: талломоальгинит (содержит водоросли с сохранной клеточной структурой) и коллоальгинит (водоросли с потерей клеточной структуры).
Природный газ – согласно все той же теории биогенного происхождения ископаемых, природный газ образуется при больших показаниях давления и температуры, нежели нефть, что доказывается более глубоким залеганием месторождений. Образовываются же они из одинакового природного материала (останки живых организмов).
Газовые гидраты – это такие образования, для появления которых необходимы специальные термобарические условия. Поэтому образовываются они в основном на морских донных осадках и мерзлых породах. Также могут образовываться на стенках труб при добыче газа, в связи с чем ископаемое подогревают до температуры выше гидратообразования.
Торф – образовывается в условиях болот из не полностью разложившихся органических остатков растений. Откладывается на поверхности почвы.
Добыча
Каменный уголь и природный газ различаются не только способами подъема на поверхность. Глубже остальных расположены месторождения газа – от одного до нескольких километров вглубь. Находится вещество в порах коллекторов (пласт, содержащий природный газ). Силой, заставляющей подниматься вещество вверх, является разность давления в подземных пластах и системе сбора. Добыча происходит при помощи скважин, которые стараются распределить равномерно на протяжении всего месторождения. Добыча топлива, таким образом, позволяет избежать перетоков газа между участками и несвоевременного обводнения залежей.
Технологии добычи нефти и газа имеют некоторые сходства. Виды нефтедобычи различают по способам поднятия вещества на поверхность:
- фонтан (технология, схожая с газовой, основана на разности давления под землей и в системе доставки жидкости);
- газлифт;
- при помощи электроцентробежного насоса;
- с установкой электровинтового насоса;
- штанговые насосы (иногда соединенные с наземным станком-качалкой).
Способ добычи зависит от глубины залегания вещества. Вариантов поднятия нефти на поверхность огромное множество.
Способ разработки угольного месторождения также зависит от особенностей залегания угля в грунте. Открытым способом ведут разработку при нахождении ископаемого на уровне ста метров от поверхности. Часто производится смешанный тип добычи: вначале открытым способом, затем – подземным (при помощи забоев). Угольные залежи богаты иными ресурсами потребительской значимости: это ценные металлы, метан, редкие металлы, подземные воды.
Сланцевые месторождения разрабатываются или шахтным способом (считается низкоэффективным) или добычей в пласте, при нагревании породы под землей. В связи со сложностью технологии добыча ведется в очень ограниченных количествах.
Добыча торфа ведется при помощи осушения болот. Вследствие появления кислорода активизируются аэробные микроорганизмы, разлагающие его органическое вещество, что приводит к выделению углекислого газа с огромной скоростью. Торф – самый дешевый вид топлива, его добыча ведется постоянно с соблюдением определенных правил.
Извлекаемые запасы
Одна из оценок благосостояния общества производится по потреблению топлива на душу населения: чем больше потребление, тем комфортнее живут люди. Этот факт (и не только) заставляет человечество увеличивать объемы добычи топлива, влияя на ценообразование. Стоимость нефти сегодня определяется таким экономическим термином как «нетбэк». Этот термин подразумевает цену для нефтеперерабатывающего завода, в которую включены средневзвешенная стоимость нефтепродуктов (вырабатываемых из покупаемого вещества) и доставка сырья до предприятия.
Торговые биржи реализуют нефть по ценам СИФ, что в дословном переводе звучит как «стоимость, страхование и фрахт». Из этого можно сделать вывод, что стоимость нефти сегодня по котировкам сделок включает в себя цену сырья, транспортные расходы по его доставке.
Темпы потребления
С учетом возрастающих темпов потребления природных ресурсов дать однозначную оценку обеспеченности топливом на продолжительный период сложно. При существующей динамике добыча нефти в 2018 году составит 3 миллиарда тонн, что приведет к истощению мировых запасов на 80% уже к 2030 году. Обеспеченность черным золотом прогнозируется в пределах 55 – 50 лет. Природный газ может быть исчерпан через 60 лет при современных темпах потребления.
Запасов угля на Земле гораздо больше, нежели нефти, газа. Однако за последнее десятилетие его добыча увеличилась, и если темпы не спадут, то из запланированных 420 лет (существующие прогнозы) запасы истощатся за 200.
Влияние на окружающую среду
Активное использование ископаемого топлива приводит к увеличению выброса в атмосферу диоксида углерода (CO2), пагубное влияние на климат планеты которого подтверждено международными экологическими организациями. Если не сократить выбросы CO2, неизбежна экологическая катастрофа, начало которой могут наблюдать современники. По предварительным подсчетам, от 60% до 80% всех ископаемых запасов топлива должны остаться нетронутыми для стабилизации обстановки на Земле. Однако это не единственный побочный эффект использования ископаемого топлива. Сама добыча, транспортировка, переработка на НПЗ способствуют загрязнению окружающей среды куда более токсичными веществами. Примером может служить авария в Мексиканском заливе, приведшая к приостановке Гольфстрима.
Ограничения и альтернативы
Добыча горючих ископаемых – выгодный бизнес для компаний, главным ограничителем деятельности которых является истощаемость природных запасов. Обычно забывают упомянуть о том, что пустоты, образованные деятельностью человека в недрах земли, способствуют исчезновению пресной воды на поверхности и ее уходу в более глубокие слои. Исчезновение питьевой воды на Земле нельзя оправдать никакими преимуществами добычи горючих ископаемых. А оно произойдет, если человечество не займется рационализацией своего пребывания на планете.
Еще пять лет назад в Китае появились мотоциклы и автомобили с двигателями нового поколения (бестопливные). Но выпущены они были в строго ограниченном количестве (для определенного круга людей), а технология стала засекреченной. Это говорит лишь о недальновидности человеческой жадности, ведь если можно «делать деньги» на нефти и газе, никто не помешает нефтяным магнатам этим заниматься.
Заключение
Наряду с известными альтернативными (возобновляемыми) источниками энергии, существуют менее затратные, но засекреченные технологии. Все же их применение неизбежно должно войти в жизнь человека, иначе будущее станет не таким продолжительным и безоблачным, как его представляют себе «бизнесмены».
Территория России величественна не только своей площадью, но и настоящими богатствами, скрытыми в недрах родной земли. Разнообразие полезных ископаемых позволяет России иметь различные направления добычи, переработки, экспорта и использования. РФ лидер по запасам многих полезных ископаемых. Такое количество и качество природных ресурсов — настоящий клад, требующий достойного применения.
Насчитывают более 20 тыс. месторождений полезных ископаемых, расположенных на просторах России
Разнообразие и количество полезных ископаемых России напрямую связано с рельефом страны. Благодаря большой территории, рельеф представлен широкими разновидностями: ⅔ части территории занимают равнины (отличающиеся по форме и высоте), ⅓ — горы. Геологическая история страны передала свое наследие в виде ценного и уникального рельефа.
По результатам проведенного анализа предоставлены данные о том, какие полезные ископаемые добывают в России. Львиную долю занимает топливная энергетика — 71%, нерудное сырье составляет около 15%, металлы -13%, добыча драгоценных металлов — 1%.
Месторождения полезных ископаемых России распределены по всей территории страны, многие из них являются самыми крупными в мире и конкурируют с мировыми гигантами-производителями.
Предварительная оценка ископаемых России составляет 30 трлн. долларов
Нефть и газ — стратегическое производство страны
Современный мир построен на передвижении — самолеты, автомобили, которые не полетят и не поедут без сырья — нефти и газа. Стоимость топлива его с каждым годом увеличивается. Несмотря на лидирующие позиции РФ, нефтяная отрасль имеет свою проблематику, связанную в основном с налогами. Налогообложение ориентировано на добычу, а не на конечный результат. Газовая промышленность также сталкивается со специфическими препятствиями. Главной проблематикой выделяют сбыт, снижающийся ежегодно.
Добыча природного газа в России: прошлое, настоящее, будущее
Россия обладает ⅓ мирового запаса природного газа. 90% запасов расположены в Западной Сибири:
- Уренгойское — добыча ведется с 1978 года;
- Заполярное — уникально компактностью. Это позволяет минимальными затратами (ведь по территории задействованы всего лишь три рабочие установки) производить полноценную добычу;
- Медвежье — проблематичное место добычи в связи с залежами воды в глубине земляных пластов;
- Ямбургское — введено в эксплуатацию в 1961 году, хотя само месторождение и все подготовительные работы были проведены в годы Второй Мировой.
Нефтяные запасы России сосредоточены в Западной Сибири:
- Варьегонское месторождение;
- Юганское;
- Холмогорское.
Обнаружены залежи на Северном Кавказе, острове Сахалин и в шельфах Каспийского, Баринцева и Охотского морей. Эти важнейшие месторождения полезных ископаемых в ближайшие годы будут развиваться и вводиться в эксплуатацию.
Черные залежи страны: уголь
Тяжело перечислить какими полезными ископаемыми богата Россия, однако добыча углявсегда всплывает в первых рядах. Нередко уголь называют “черным золотом” России. По его добыче наша страна может уступать только Китаю и США. Залежи угля находятся на Востоке страны, в Сибири. Среди крупнейших угольных бассейнов выделяют Кузнецкий, Тунгусский, Печорский, Канско-Ачинский. Способы добычи в различных месторождениях могут отличаться. Выделяют открытый способ добычи и шахтный. Открытый — экономный способ, однако оказывает негативное влияние на итоговое качество угля. Шахтный — более затратный, но позволяет получить высококачественный уголь.
Полезные ископаемые России: горючие сланцы
Сланцевое производство, после распада СССР, было значительно заторможено. Однако на сегодняшний день, потребность в ее поддержке и развитии возрастает. Основная сфера потребления — химическая промышленность. Добыча сланцев в РФ производится в Ленинградской области (район российской части Прибалтийского бассейна). Перспективная отрасль в современном мире требует значительных инвестиций, связанных с инновационными технологиями и общей модернизацией производства. Именно в этом направлении двигается сланцевая промышленность.
Рынок драгоценных металлов: выгодные вклады и экспертные прогнозы
Торф
Добыча торфа в России имеет низкую финансовую поддержку со стороны государства. В связи с чем последние годы наблюдается тенденция снижения добычи. Это связывают также и с падением спроса, ведь как известно, основные потребители сырья — топливный комплекс и сельское хозяйство. Добыча торфа в стране сосредоточена в Северо-Западном федеральном округе. Второе по величине месторождение находится в Центральном федеральном округе. Замыкает тройку крупнейших регионов добычи торфа — Приволжский федеральный округ. Опережают РФ в добыче торфа такие европейские страны как Финляндия, Белоруссия, Ирландия.
Железные руды
Вопрос добычи полезных ископаемых в России необъятен по причине величины территории и невероятного разнообразия залежей, подаренных природой. Государство и ответственные лица расставляют приоритеты развития каждой сферы производства. Анализ мировых природных запасов железной руды указывает на первенство России по ее залежам. Цифра превышает 25% мирового запаса:
- Бакчарское — крупнейшее месторождение не только в России, но и в мире;
- Курская магнитная аномалия — залежи составляют половину мирового запаса;
- Абаканское — разделенное на Северную и Южную зону. Добыча производится открытым способом.
Какими полезными ископаемыми богата Россия: марганец
На сегодня насчитывается 16 месторождений, сосредоточенных в Уральском Дальневосточном и Сибирском федеральных округах. Главная особенность российского марганца — низкое качество. В составе выявляется до 20% марганца, в других странах, добывающих подобную руду, состав богат марганцем на 40-50%.
Титановые руды
Титан широко используемый в различных сферах промышленности: диоксид титана используют как наполнитель резины, бумаги, пластмасс, как усилитель силиконового каучука. Титан и его сплавы используются в машиностроении, авиационно-космической и химической промышленности, металлургии и судостроении. Добыча титана сосредоточена в Ярегском месторождении. Кроме России, масштабной добычей титана занимаются такие страны как Австралия, Индия, Китай, ЮАР.
Цветные металлы — радуга в недрах земли
Россия бесконечно богата полезными ископаемыми, среди которых отдельный ряд занимают цветные металлы. Алюминий, никель, кобальт, ванадий, вольфрам, молибден, медь, олово — являются основным сырьем цветной металлургии. Наиболее масштабной является добыча алюминия. Россия не является лидером по его добычи, первенство уже многие годы достается США. По запасам меди страна занимает третье место, отставая от США и Чили. Октябрьское, Талнахское, Гайское, Удоканское месторождения меди — занимают 70% всех запасов страны. Геологоразведка сообщает о наличии месторождений:
- 88 свинца;
- 124 цинка;
- 28 никеля и кобальта;
- 94 вольфрама.
Добыча полезных ископаемых в России: полиметаллы
Полиметаллические руды — полезные ископаемые со сложным химическим составом. Чаще всего они содержат в себе свинец, цинк, медь, серебро, золото, реже — олово, индий, галлий. Такие руды несомненно имеют вулканогенное происхождение, формировавшееся на протяжении геологических эпох. Алтайский Край — место добычи полиметаллических руд в России. Здесь расположено более 10 месторождений полиметаллов.
Урановые залежи
Как известно, основное его применение — это производство ядерного оружия, однако свойства урана позволяют применять его в очень различных сферах. Так, например, атомные двигатели используют на подводных лодках, уран добавляют в стекло с целью придания ему цвета, он также применим в фотографии и многих других производствах, входя в состав сложных сплавов.
Почему нужно делать инвестиции в золото и другие драгоценные металлы?
Земная кора содержит небольшое количество урана. Однако Россия имеет свои месторождения. Жерловое и Аргунское месторождения составляют 93% запасов. 5 месторождений в республике Бурятия.
Золотой запас
Являясь одним из более ценных металлов, золото возрастает в цене. Россия занимает 4-е место в мире по добыче золота. Также неизменными мировыми лидерами являются США, Индонезия, ЮАР, Австралия, Китай.
Самые известные месторождения золота в стране:
- Сухой Лог (Восточная Сибирь) — действует с 1961 года. По последним данным обнаружено несколько близлежащих месторождений, которые также в ближайшие годы будут введены в план добычи золота;
- Березовское месторождение — было открыто еще в 18 веке и добыча на нем продолжается в настоящее время;
- Воронцовское месторождение — добыча ведется с 2000 года, достаточно молодое месторождения, что позволило внедрить и опробовать новые технологии добычи.
Серебряный век
Человечество на сегодняшний день использовало 95% запасов серебра. В связи с чем в дальнейшем нас ожидает острый дефицит, а также повышение цен на серебро. Сферы его использования весьма разнообразны, кроме того его использование безостаточное, т.е. любые остатки после производства также задействованы. В России насчитывается более 100 месторождений серебра. Основными месторождениями являются Дукат и Лунное, расположенные в Магаданской области, а также Хаканджинско — Хабаровский край.Конкурирующими странами по добычи серебра выступают Китай, Австралия, Перу.
Платиноиды
В эту группу относятся платина, палладий, осмий, родий, рутений, иридий. Россия занимает второе место в мире по производству платиноидов, и первое по производству палладия. Сфера использования платиноидной группы все больше расширяется: ювелирное дело, машиностроение, электроника, химическая промышленность. Высокий уровень спроса помогает активно развиваться и усовершенствоваться данному виду промышленности. 95% запасов платиноидов находятся в районе Норильска.
Сурьма
Местом сосредоточения добычи сурьмы является Якутия с такими месторождениями как Сарылах, Сентачан (95% запасов) и Тан (5%). Запасы сурьмы в стране очень богаты и способны конкурировать с такими производителями как Таиланд, США, ЮАР, Мексика. Но при этом содержание сурьмы в запасах полезных ископаемых других стран-производителей составляет не более 5%, в России же ее содержание достигает 25%. Более крупным месторождением сурьмы с сопоставимым процентом в составе может похвастаться лишь Китай — 20%.
Ртуть
Начало ртутного производства в России датируется 1725 годом, когда Петр Анисимов создал ртутную фабрику, держав долгое время в секрете источник сырья. Ртутные месторождения полезных ископаемых характеризуются небольшими объемами. Крупное месторождение есть только в Испании. Наиболее известны месторождения Тамватнейское, Западно-Полянское (Чукотская область), Терлигхайское (республика Тыва), Звездочка (Якутия), Чаган-Узунское (Алтайский край).
Руды редких металлов и элементов
Сюда относятся более 25 редких металлов, таких как германий, бериллий, литий, цирконий, скандий, рений, ниобий, тантал. Насчитывают 15 месторождений редких металлов в стране. Крупнейшие из них: Ловозерское, Бо-Лозиминское, Катугинское, Томское. Запасы России — 18% от мировых.
Какие ещё полезные ископаемые добывают в России: горно-химическое сырье
Сюда относят фосфатные руды, калийную, поваренную соль, серу. Чаще всего они задействованы в производстве минеральных удобрений. Горно-химические полезные ископаемые европейской части России находятся в Центральном месторождении — Егорьевское и Полпинское (Московская и Брянская область), Вятско-Камском (Кировская область). Существуют месторождения полезных ископаемых в Сибири и на Дальнем Востоке, однако они мало изведаны и не значительны по своей величине.
Инвестиции в драгоценные металлы и снижение рисков с помощью диверсификации портфеля
Алмазный край
Более 20% составляет доля России в мировой добыче алмазов. Наверняка не секрет, что 99% алмазов добываются в Якутии. Именно здесь расположены основные месторождения полезных ископаемых. Впервые об алмазах в Якутии стало известно в 1954 году. Экспорт полезных ископаемых в виде природных алмазов — стабильный источник дохода страны.
Нерудные строительные материалы
Включают в себя производство щебня, гравия, гальки, строительного песка и прочее. Эти полезные ископаемые сосредоточены по всей территории России, однако выделяют регион Центральной России и Северо-Западного округа. В стране работают более 1000 предприятий по производству нерудных строительных материалов.
Геотермальные ресурсы
Это понятие включает в себя непосредственно запасы глубинного тепла Земли: пар, горячая вода, рапа. Этот ресурс можно назвать неисчерпаемым. Топливно-энергетический баланс развитой страны составляет 15-20%. США, Филлипины, Япония, значительно превышают эту цифру.
Уникальность страны Исландии в том, что 80% населения используют геотермальное тепло для обогрева жилья.
Месторождения расположены на Камчатке, Сахалине, Курильских островах, Краснодарском и Ставропольском крае, а также в республике Дагестан и Ингушетия.
Уникальность природных запасов позволяет широко использовать и создавать перспективы дальнейшего развития различных сфер производства. Однако, Россия, как и все крупные производители, имеет ряд проблематичных моментов в добыче полезных ископаемых из недр Земли. Основными проблемами выделяют труднодоступность месторождений и связанную с ней плохую транспортную систему, отсутствие передовых технологий обработки, что значительно замедляет и удешевляет производимое сырье. Не стоит забывать также и об обратной стороне медали — экологии. Выгодно и прибыльно иметь хорошие запасы и заниматься их добычей, переработкой, экспортом, однако существует целый ряд негативных последствий для окружающей среды:
Перспективность развития и применения альтернативных источников энергии
- Нарушение рельефа.
- Изменение и уничтожение природы (растительный и животный мир).
- Изменение русла рек и их водного режима.
- Осушение земли.
- Загрязнение атмосферы.