Carbunele si petrolul

Cele mai importante surse neregenerabile de energie sunt combustibilii fosili: carbunii, produsele petroliere si gazele naturale.

CARBUNII

Carbunele este o roca combustibila amorfa, de culoare galbuie, bruna pana la neagra, friabila, formata prin imbogatirea in carbon a resturilor unor plante din epocile geologice, folosita drept combustibil si ca materie prima in industria chimica si metalurgie.

Procesul de incarbonizare decurge in lipsa aerului, sub actiunea unor bacterii si ciuperci anaerobe si se desfasoara in doua faze:

faza biochimica- in care bacteriile si ciupercile transforma celuloza si lignina in carbon;

faza geochimica- in care, sub actiunea temperaturilor si presiunilor inalte, se elimina apa din roca in formare

exemple de carbuni

Turba este cel mai tanar carbune (din neogen- 2,5 milioane de ani), formandu-se si astazi. In momentul extractiei contine 75-80% umiditate. Turba uscata si brichetata se foloseste drept combustibil casnic. De asemenea ea se poate folosi ca material filtrant sau ca ingrasamant.

Carbunele brun este un carbune mai vechi, din paleogen (65 milioane de ani).

Huila este un carbune vechi, datand din cretacic si jurasic (280-345 milioane de ani).. Este cel mai valoros carbune. Se utilizeaza sub forma de cocs in industria metalurgica (cocsul are caracter reducator al minereurilor feroase) si in industria chimica la obtinerea gudroanelor, medicamentelor, vopselelor si a gazelor de iluminat.

Antracitul este cel mai vechi carbune (400 milioane de ani), datand din jurasic.. Contine 92-98% C in masa combustibila, dar aproape de loc materii volatile, ceea ce il face greu de aprins.

PETROLUL

Petrolul (titeiul) este un produs natural, lichid, uleios, de culoarea inchisa si inflamabil.

Petrolul este un amestec de hirocarburi de tipul alcanilor, cicloalcanilor si arenelor. Principala caracteristica care il face o sursa de energie este aceea ca are o putere calorica mai mare (46,02 Mj/Kg) decat a carbunelui datorita numarului mare de atomi de hidrogen din molecula. Alte caracteristici pentru care este sursa de energie cea mai cautata sunt: starea de agregare lichida, insolubilitatea in apa si toxicitatea mai redusa in comparatie cu carbunele.

COMPOZITIA PETROLULUI

Petrolul este un amestec de hidrocarburi care mai contine si alti diferiti compusi, in proportii mici, ca de exemplu: compusi cu oxigen, compusi cu sulf. Nefiind o substanta unitara, petrolul brut nu are punct de fierbere constant. Hidrocarburile existente in petrol fac parte din urmatoarele clase: alcani, cicloalcani si hidrocarburi aromatice. Masa molara a hidrocarburilor variaza intre 16-1800.

Hidrocarburile aromatice se gasesc in proportie mai redusa decat celelalte hidrocarburi. Totusi, proportia lor in petrol variaza in limite foarte largi. Dintre celelalte clase de substante organice care se gasesc in petrol, se mentioneaza:

compusii cu oxigen (acizi grasi, acizi naftenici si fenoli) care imprima petrolului caracter acid;

compusii cu sulf (hidrogen sulfurat, mercaptani,etc) care imprima petrolului miros neplacut si proprietati corosive;

compusi cu azot care au caracter bazic;

diferite substante organice cu structura complexa continand O, S si uneori N, denumite rasini si asfaltene

FORMAREA PETROLULUI

Materia cherogena alcatuita din particule fin dispersate in roca mama, sub anumite conditii, mai ales in prezenta temperaturilor inalte sufera un proces de migratie fiind impinse de apa sarata care are o greutate specifica mai mare, sub presiunea exercitata particulele fine se unesc intr-o masa compacta de petrol.

PRELUCRAREA PETROLULUI

Petrolul brut extras din pamant este impurificat cu apa si substante minerale in suspensie, a caror separare se face de obicei inainte de prelucrare. Operatiile la care este supus petrolul se grupeaza in:

procedee fizice de separare, dintre care cel mai important este distilarea fractionata.

Inainte de a fi supus operatiei de distilare fractionata, petrolul este supus unui tratament preliminar, pentru indepartarea gazelor de sonda care insotesc intotdeauna petrolul. In urma acestui tratament se obtin: gaze sarace, gazolina, o fractiune lichida foarte volatila. Din gazele sarace se separa propanul si butanul, care comprimate in butelii, sunt consumate in gospodarie. Instalatiile speciale folosite pentru separarea titeiului in fractiuni prin distilare sunt alcatuite din coloane de distilare prevazute cu talere si cu clopote.

- procedee de transformare chimica, bazate pe fenomenul de descompunere sau de condensare a moleculelor componentelor din fractiuni

RESURSELE DE PETROL

Rezervele de petrol ale Romaniei sunt estimate la 181 milioane tone. Consumul de petrol se estimeaza la 6,54 milioane tone/an din rezervele interne si 6,76 milioane tone/an din import

GAZELE NATURALE

Gazul natural este un gaz inflamabil care se afla sub forma de zacamant in straturile din adancime ale pamantului. Gazul natural este asociat cu zacaminte de petrol, procesele de formare a lor fiind asemanatoare.

COMPOZITIA GAZULUI NATURAL

Gazul natural este un amestec de gaze, care poate fi foarte diferit dupa asezarea zacamantului.
Cea mai mare parte fiind constituita din metan, la care se adauga uneori in cantitati apreciabile de hidrocarburi saturate (alcani), metan (CH4), etan (C2H6), propan (C3H8) si hidrocarburi nesaturate alchene sau olefine si hidrocarburi aromatice

FORMAREA GAZULUI NATURAL

Gazul natural ia nastere prin procese asemanatoare petrolului cu care este gasit frecvent impreuna. Gazul se formeaza din organisme microscopice moarte (alge, plancton) fiind izolat de aerul atmosferic, in prezenta unor temperaturi si presiuni ridicate, conditii care au luat nastere prin sedimentarea pe fundul marilor fiind acoperite ulterior de straturi impermeabile de pamant

EXTACTIA SI PRELUCRATEA GAZELOR NATURALE

Zacaminte de gaze naturale se exploateaza prin foraje, urmate de racordarea tubului de sonda, introdus in zacamant la un sistem de conducte care transporta gazul la consumator, dupa reducerea corespunzatoare a presiunii. Intre acestea se intercaleaza acolo unde este necesar, instalatia de epurare a gazului. Aceasta serveste la indepartarea impuritatilor in asa fel incat in conducte sa se trimita metan pur .

RESURSELE DE GAZE NATURALE

Cantitatea neta de gaz exploatat in anul 2004 a fost de 2.689 miliarde m³, din care 22 % revine Rusiei, 20 % SUA, 6.8 % Canadei, 3,6 % Angliei, 3 % Algeriei si 17,2 % Indoneziei, Olandei, Uzbekistanului, Iranului, Argentinei, Mexicului, Arabiei Saudite, Malaysiei si Germaniei iar 0,6 % Austriei. Gazul natural acopera 24 % din necesarul de energie al lumii, zacamintele de gaz de regula sunt sub presiune, fapt ce usureaza exploatarea lui. Rezervele globale de gaz estimate in anul 2004 sunt 170.942 miliarde m³, respectiv 185 miliarde tone care ar acoperi necesarul pe o perioada de 67 de ani.

1.EFECTELE CARBUNELUI ASUPRA (solului,apei,ji aerului)

EFECTELE ASUPRA SOLULUI

Terenurile agricole sau forestiere aflate in zona exploatarilor miniere de adancime sau de suprafata nu mai pot fi utilizate o perioada indelungata de timp dupa ce s-a intrerupt activitatea de expolatare.

EFECTELE ASUPRA APEI

Dezorganizarea straturilor de roci poate provoca modificari in harta hidrografica a zonei si intrarea suvoaelor de apa printre fisurile produse in roci poate ridica la suprafata substantele toxice si substante cu caracter acid pe care apoi le transporta in ecosistem. In acest fel se modifica pH-ul apelor subterane si de suprafata cu efecte negative asupra faunei si florei acvatice

EFECTELE ASUPRA AERULUI

Gazele rezultate in urma arderii carbunilor in termocentrale contin cantitati insemnate de dioxid de carbon, dioxid de sulf, oxizi de azot si pulberi. Acestea genereaza efectul de sera si ploile acide

Actiunea produselor petroliere asupra apei

Reziduurile de petrol ajung in bazinele naturale de apa prin deversarea de ape reziduale rezultate de la rafinarii, uzine de cracare si alte instalatii de prelucrare a titeiului. Aceste reziduuri conduc la cresterea temperaturii si turbiditatii, la formarea unei pelicule de petrol la suprafata apei sau a unor emulsii (apa- petrol sau petrol-apa) si la schimbarea compozitiei apei, prin dizolvarea in aceasta a substantelor petroliere solubile, toxice in anumite concentratii, pentru organismele acvatice, om si animale.

POLUAREA CU PETROL A MARILOR

Poluarea cu petrol a marilor poate aparea cand se curata tancurile petroliere sau cand au loc accidente pe platformele de porare. Dezastre mari pot fi cauzate de avarierea tancurilor unor petroliere uriase sau la scufundarea lor. Petele de titei duc la pierderi de vieti printre pasari si alte vietati marine.

3. Actiunea produselor petroliere si a gazelor naturale asupra aerului

Utilizarea petrolului provoaca poluari masive ale aerului in multe orase. Gazele de esapament evacuate de autoturisme si de alte masini cu combustie interna contin gaze otravitoare cum ar fi: monoxidul de carbon, hidrocarburi nearse, oxizi de azot si plumb. Unii dintre acesti agenti de poluare reactioneaza cu lumina soarelui producand acel smog neplacut, fotochimic, care pluteste deasupra multor orase

Actiunea produselor petroliere asupra solului

Reziduurile lichide impurifica solul prin infiltrarea apelor poluate care se epureaza partial depunand elementele nocive in sol. Apele reziduale infiltrate, produc modificari importante la suprafata si in apropierea imediata a suprafetei, schimband astfel in mod nefavorabil mediul de dezvoltare al faunei si florei