Жердің пішіні туралы даулар оның мазмұнының маңыздылығын төмендетпейді. Жер асты сулары әрқашан ең маңызды ресурс болды. Олар адам ағзасының негізгі қажеттілігін қамтамасыз етеді. Дегенмен, адамзат өркениетінің негізгі қуат көзі болып табылатын қазба отынсыз адам өмірі мүлде басқаша көрінеді.
Отын – энергия көзі
Жер қойнауында жасырылған барлық қазбалардың ішінде отын жанғыш (немесе шөгінді) түрі болып табылады.
| Жердің қазба байлықтарының түрлері | |||
| Жанғыш (шөгінді) | Жер астысулары | Кен (магмалық) | Метал емес (металл емес) |
|
Мұнай Көмір Мұнай тақтатастары Табиғи газ Газ гидраттары шымтезек |
Судың жоғары қабаты Жер астысулары Артезиан қабаты Минералды бұлақтар |
Темір кені Мыс кені Никель кендері Алтын Күміс |
Гауһарлар Асбест Графит Тас тұзы Кварц Фосфориттер |
Жанғыш заттардың негізін көмірсутек құрайды, сондықтан жану реакциясының әсерлерінің бірі энергияның бөлінуі болып табылады, оны адам өмірінің жайлылығын жақсартуға оңай пайдалануға болады. Соңғы онжылдықта жер бетінде қолданылатын барлық энергияның шамамен 90% қазба отындары арқылы өндірілді. Бұл факт бізді көп ойландырады, өйткені планетаның ішкі бөлігінің байлығы жаңартылмайтын энергия көздері болып табылады және уақыт өте таусылады.
Отын түрлері
| Негізгі отындар | |||
| қатты | сұйық | газды | дисперсті |
| Мұнай тақтатастары | Майлы май | Пропан | Аэрозольдер |
| шымтезек | Майлар | Бутан | Тоқтата тұру |
| Көмір: қоңыр, қара, антрацит, графит | Алкогольдер | Метан | Көбік |
| Sapropel | Эфирлер | Сланец газы | |
| Тарлы құмдар | Эмульсиялар | Кен газы | |
| Сұйық зымыран отыны | Марш газы | ||
| Fischer-Tropsch синтетикалық отындар | Биогаз | ||
| Метангидрат | |||
| Сутегі | |||
| Сығылған газ | |||
| Қатты отынды газдандыру өнімдері | |||
| Микстер | |||
Барлық қазбалы отындар мұнай, көмір және табиғи газ арқылы қамтамасыз етіледі.
Отын ретінде пайдаланылатын минералдардың қысқаша мазмұны
Энергия өндіруге арналған шикізат - мұнай, көмір, сланец, табиғи газ, газ гидраттары, шымтезек.
Мұнай – жанғыш (шөгінді) қазбаларға жататын сұйықтық. Көмірсутектерден және басқа химиялық элементтерден тұрады. Сұйықтықтың түсі құрамына байланысты ашық қоңыр, қою қоңыр және қара болып өзгереді. Сары-жасыл және түссіз түсті композициялар сирек кездеседі. Майда азот, күкірт және оттегі бар элементтердің болуы оның түсі мен иісін анықтайды.
Көмір – латын тілінен шыққан атау. Carbō - көміртегінің халықаралық атауы. Композицияда битуминозды массалар мен өсімдік қалдықтары бар. Бұл сыртқы факторлардың (геологиялық және биологиялық) әсерінен баяу ыдырау объектісіне айналған органикалық қосылыс.
Мұнай тақтатастары, көмір сияқты, қатты қазбалы отындар тобының немесе каустобиолиттердің (оларГрек тілінен сөзбе-сөз аударғанда «жанғыш өмір тасы» сияқты естіледі). Құрғақ дистилляция кезінде (жоғары температураның әсерінен) химиялық құрамы бойынша мұнайға ұқсас шайырлар түзеді. Сланецтің құрамында минералды заттар (кальцид, доломит, кварц, пирит және т.б.) басым, сонымен қатар органикалық заттар (кероген) бар, олар тек жоғары сапалы жыныстарда жалпы құрамның 50%-ына жетеді.
Табиғи газ – органикалық заттардың ыдырауы кезінде түзілетін газ тәрізді зат. Жер қойнауында газ қоспаларының жинақталуының үш түрі бар: жекелеген жинақтаулар, мұнай кен орындарының газ қалпақшалары және мұнай немесе судың бөлігі ретінде. Оңтайлы климаттық жағдайларда зат тек газ күйінде болады. Жер қойнауында кристалдар (табиғи газ гидраттары) түрінде кездеседі.
Газгидраттар - белгілі бір жағдайларда су мен газдан түзілетін кристалдық түзілімдер. Олар айнымалы құрамды қосылыстар тобына жатады.
Шымтезек – отын, жылу оқшаулағыш материал, тыңайтқыш ретінде қолданылатын борпылдақ тау жынысы. Бұл көптеген аймақтарда отын ретінде пайдаланылатын газы бар минерал.
Шығу орны
Қазіргі адам жер қойнауынан өндіретін барлық нәрсе қалпына келмейтін табиғи ресурстарға жатады. Олардың пайда болуы үшін миллиондаған жылдар және ерекше геологиялық жағдайлар қажет болды. Мезозойда қазба отындарының көп мөлшері пайда болды.
Мұнай - оның шығу тегінің биогендік теориясына сәйкес түзілу ұзаққа созылды.шөгінді жыныстардың органикалық заттарынан жүздеген миллион жыл.
Көмір - Шіріген өсімдік материалы ыдырағаннан тезірек толтырылған кезде пайда болады. Батпақтар - мұндай процесс үшін қолайлы орын. Тоқтап тұрған су өсімдік массасының қабатын құрамындағы оттегінің аз болуына байланысты бактериялардың толық жойылуынан сақтайды. Көмір қарашірік (ағаш қалдықтарынан, жапырақтардан, сабақтардан шығады) және сапропелиттік (негізінен балдырлардан түзілген) болып бөлінеді.
Шымтезекті көмір түзетін шикізат деп атауға болады. Егер ол шөгінді қабаттарының астында қалса, сығылу әсерінен су мен газдар жоғалып, көмір пайда болады.
Мұнайлы тақтатас - органикалық компонент ең қарапайым балдырлардың биохимиялық түрленуінің көмегімен түзіледі. Ол екі түрге бөлінеді: талломоальгинит (құрамында жасушалық құрылымы сақталған балдырлар бар) және коллоальгинит (жасушалық құрылымын жоғалтқан балдырлар).
Табиғи газ - қазба қалдықтарының биогендік шығу тегінің сол теориясына сәйкес табиғи газ мұнайға қарағанда жоғары қысым мен температура көрсеткіштерінде түзіледі, бұл тереңірек кен орындарымен дәлелденеді. Олар бірдей табиғи материалдан (тірі организмдердің қалдықтары) түзілген.
Газ гидраттары - пайда болуы үшін ерекше термобарлық жағдайларды қажет ететін түзілімдер. Сондықтан олар негізінен теңіз түбіндегі шөгінділер мен мұздатылған тау жыныстарында түзіледі. Олар құбырлардың қабырғаларында да пайда болуы мүмкінгазды алу, осыған байланысты қазба гидрат түзілуінен жоғары температураға дейін қызады.
Шымтезек – батпақ жағдайында өсімдіктердің толық ыдырамаған органикалық қалдықтарынан түзіледі. Топырақтың бетіне шөгінді.
Өндіріс
Көмір мен табиғи газ тек жер бетіне көтерілу тәсілімен ғана ерекшеленеді. Қалғандарынан тереңірек газ кен орындары - тереңдігі бір километрден бірнеше шақырымға дейін. Коллекторлардың кеуектерінде зат бар (табиғи газы бар резервуар). Заттың көтерілуіне себеп болатын күш жер асты қабаттары мен жинау жүйесіндегі қысым айырмашылығы. Өндіру ұңғымалардың көмегімен жүзеге асырылады, олар бүкіл кен орнында біркелкі таратуға тырысады. Осылайша, жанармай өндіру аймақтар арасындағы газ ағынын және кен орындарын уақтылы су басып кетпеуін болдырмайды.
Мұнай және газ өндіру технологияларының кейбір ұқсастықтары бар. Мұнай өндірудің түрлері затты жер бетіне көтеру әдістерімен ажыратылады:
- фонтан (жер асты мен сұйықтықты жеткізу жүйесіндегі қысым айырмашылығына негізделген газға ұқсас технология);
- газлифт;
- электрлік суасты сорғыны пайдалану;
- электрлік бұрандалы сорғыны орнатумен;
- шыбық сорғылар (кейде жердегі сорғы қондырғысына қосылады).
Алу әдісі заттың тереңдігіне байланысты. Майды бетіне шығарудың көптеген нұсқалары бар.
Көмір кен орнын игеру әдісі көмірдің пайда болу ерекшеліктеріне де байланысты.жерде. Ашық әдіспен игеру қазбаның жер бетінен жүз метр деңгейінде табылған кезде жүзеге асырылады. Көбінесе тау-кен өндірудің аралас түрі жүзеге асырылады: алдымен ашық әдіспен, содан кейін жерасты өндірумен (файлдардың көмегімен). Көмір кен орындары тұтынушылық маңызы бар басқа ресурстарға бай: бұл бағалы металдар, метан, сирек металдар, жер асты сулары.
Сланецті кен орындары тау-кен (тиімсіз деп саналады) немесе тау жыныстарын жерасты жылыту арқылы жерасты қазбалары арқылы игеріледі. Технологияның күрделілігіне байланысты өндіру өте шектеулі мөлшерде жүзеге асырылады.
Шымтезек алу батпақты құрғату арқылы жүзеге асырылады. Оттегінің пайда болуына байланысты аэробты микроорганизмдер белсендіріледі, оның органикалық заттарын ыдыратады, бұл көмірқышқыл газының үлкен жылдамдықпен бөлінуіне әкеледі. Шымтезек отынның ең арзан түрі болып табылады, оны алу белгілі бір ережелерді сақтай отырып үнемі жүргізіледі.
Өндірілетін қорлар
Қоғамның әл-ауқатын бағалаудың бірі жан басына шаққандағы отын шығыны бойынша жүргізіледі: тұтыну неғұрлым көп болса, адамдар соғұрлым жайлы өмір сүреді. Бұл факт (тек қана емес) адамзатты бағаға әсер етіп, жанармай өндіру көлемін ұлғайтуға мәжбүр етеді. Мұнайдың құны бүгінгі күні «нетбек» сияқты экономикалық терминмен анықталады. Бұл термин мұнай өнімдерінің (сатып алынған заттан өндірілген) орташа өлшенген құнын және кәсіпорынға шикізатты жеткізуді қамтитын мұнай өңдеу зауытының бағасын білдіреді.
Сауда биржаларыолар мұнайды CIF бағасымен сатады, бұл сөзбе-сөз аударғанда «құн, сақтандыру және жүк» дегенді білдіреді. Бұдан мынадай қорытынды жасауға болады: бүгінгі күні мәмілелердің баға белгілеулері бойынша мұнайдың құнына шикізат бағасы, оны жеткізуге арналған көлік шығындары кіреді.
Тұтыну мөлшерлемелері
Табиғи ресурстарды тұтынудың өсу қарқынын ескере отырып, ұзақ мерзімді отынмен қамтамасыз етілуіне біржақты баға беру қиын. Ағымдағы динамикамен 2018 жылы мұнай өндіру 3 млрд тоннаны құрайды, бұл 2030 жылға қарай әлемдік қорлардың 80%-ға таусылуына әкеледі. Қара алтынмен қамтамасыз ету 55-50 жыл ішінде болжануда. Табиғи газ қазіргі тұтыну мөлшерлемесі бойынша 60 жылдан кейін таусылуы мүмкін.
Жер бетінде мұнай мен газға қарағанда көмір қоры әлдеқайда көп. Дегенмен, соңғы онжылдықта оның өндірісі өсті, ал қарқыны бәсеңдетпесе, жоспарланған 420 жылдың ішінде (қолданыстағы болжамдар) қор 200-де таусылады.
Қоршаған ортаға әсері
Қазбалық отынды белсенді пайдалану атмосфераға көмірқышқыл газының (СО2) шығарылуының ұлғаюына әкеледі, планетаның климатына зиянды әсерін халықаралық экологиялық ұйымдар растайды. Егер СО2 шығарындылары азаймаса, экологиялық апат сөзсіз болады, оның басталуын замандастар байқауы мүмкін. Алдын ала есептеулер бойынша, жер бетіндегі жағдайды тұрақтандыру үшін барлық қазбалы отынның 60%-дан 80%-ға дейінгі бөлігі бүлінбей қалуы керек. Дегенмен, бұл қазбалы отынды пайдаланудың жалғыз жанама әсері емес. Өндірістің өзі, тасымалдау, мұнай өңдеу зауыттарында өңдеуәлдеқайда улы заттармен қоршаған ортаның ластануына ықпал етеді. Мысал ретінде Гольфстримнің тоқтап қалуына әкелген Мексика шығанағындағы апатты келтіруге болады.
Шектеулер мен баламалар
Отын өндіру – негізгі шектеуі табиғи ресурстардың сарқылуы болып табылатын компаниялар үшін тиімді бизнес. Жер қойнауындағы адам әрекетінен пайда болған қуыстар жер бетіндегі тұщы судың жойылып, оның терең қабаттарға кетуіне ықпал ететінін айту әдетте ұмытылады. Жер бетінде ауыз судың жоғалып кетуін қазба отындарын өндірудің кез келген артықшылығымен ақтау мүмкін емес. Ал егер адамзат өзінің планетада болуын ұтымды түрде ойламаса, солай болады.
Мотоциклдер мен жаңа буын қозғалтқыштары бар автомобильдер (жанармайсыз) Қытайда бес жыл бұрын пайда болды. Бірақ олар қатаң шектеулі мөлшерде шығарылды (адамдардың белгілі бір шеңбері үшін) және технология классификацияланды. Бұл адамның ашкөздігінің көрегендігі туралы ғана айтады, өйткені егер сіз мұнай мен газдан «ақша таба алсаңыз», мұнай магнаттарына мұны ешкім тоқтата алмайды.
Қорытынды
Әйгілі баламалы (жаңартылатын) энергия көздерімен қатар қымбат емес, бірақ классификацияланған технологиялар бар. Дегенмен, олардың қолдануы адам өміріне сөзсіз енуі керек, әйтпесе болашақ «бизнесмендер» ойлағандай ұзақ және бұлтсыз болмайды.
