Transcript Carbunii
Carbunii si petrolul elev:Petresc Dorian Liceul Teoretic ,,I.C.Vissarion”Titu Clasa: a X-a A Carbunii Carbunii • Cărbunele este o roca sedimentara de culoare brun - neagră cu proprietăți combustibile formată prin (carbonizare) îmbogățirea în carbon(în condițiile lipsei oxigenului) a resturilor unor plante din epocile geologice. Procesul de incarbonizare a plantelor preistorice s-a produs cu milioane de ani în urmă, prin două procese mai importante: • faza biochimică produsă de bacterii și ciuperci care transformă celuloza și lignina din plante; • faza geochimică, faza propriu zisă de incarbonizare, care se produce la temperaturi și presiuni ridicate formându-se într-un timp îndelungat huila și antracitul. Acest proces are ca rezultat o îmbogățire de peste 50 % din volum în carbon. • Datorită energiei termice ridicate degajate prin ardere huila mai poartă numele de aurul negru. Formare • Materia inițială de bază din care ia naștere cărbunele sunt resturi de plante fosile, care constau mai ales din feriga uriașă (Pteridopsida sau Polypodiopsida) care în urmă cu 400 de milioane de ani alcătuia adevărate paduri, azi feriga are între 9000 și 12000 de varietăți. • După moartea lor aceste plante se scufundau în mlaștină unde fiind izolate de aerul, atmosferic urmează o serie de procese anaerobe, în primele faze se formează turba. • Prin migrația mărilor aceste mlaștini au fost acoperite cu sedimente, creându-se temperaturi și presiuni ridicate, care intensifică procesele de încarbonizare, presiunea elimină apa, din turbă astfel ia naștere cărbunele brun. • Dacă aceste presiuni mari persistă mai departe se continuă eliminarea apei din cărbunele brun rezultând cărbunii cu cea mai mare putere calorica, huila și în final antracitul care este în același timp și cărbunele cel mai vechi. La antracit procentul de carbon ajunge la 90 - 96 %. • Zăcămintele de huilă s-au format cu cca. 280 - 345 milioane de ani în urmă, constituind azi una dintre principalele resurse energetice ale globului. Cărbunele brun este un cărbune mai tânăr formându-se în peroada tertiara în urmă cu 2,5 - 65 milioane de ani. Compozitie Compoziția se poate exprima ca: masă organică, care conține C, H, N, O și S din combinațiile organice; masă combustibilă (en:DAF - dry, ash free), care conține și S din combinațiile minerale (pirite), care arde și el, adică tot ce arde ceea ce nu arde (masa minerală plus umiditatea) este balastul; masă anhidră, care conține și masa minerală, adică tot, mai puțin apa; masa uscată la aer (masa pentru analiză), care conține și umiditatea de constituție și cea higroscopică, compoziție folosită în determinările de laborator, fiind stabilă; masa inițială (en:raw), care conține și umiditatea de îmbibație, adică compoziția cărbunelui introdus în focare. Clasificare • Turba este cel mai tânăr cărbune, din Neogen, formându-se și astăzi. • Turba uscată și brichetată se folosește drept combustibil casnic. • Cărbunele brun este un cărbune mai vechi, din Paleogen. • Este mult folosit, în special lignitul, care se găsește în cantități mari, de exemplu în România în bazinul Olteniei, în scopuri energetice, fiind combustibilul clasic în termocentralele pe bază de cărbune. • Huila este un cărbune vechi, datând din Cretacic și Jurasic. • Este cel mai prețios cărbune • Huilele slabă și antracitoasă au puține volatile, sunt greu de ars. • Antracitul este cel mai vechi cărbune, datând din Jurasic. • Datorită aprinderii dificile este puțin folosit în energetică, fiind folosit în industria chimică la producerea electrozilor. Rezervele de carbnuni • Rezervele de cărbuni pe glob estimate în anul 2004 au fost de 783,1 miliarde de tone, din care 27 % aparține SUA, 16 % Rusiei, 12 % Chinei, 12 % Indiei, 7 % Uniunii Europene și 7 % Australiei. Aceste rezerve, dacă se continuă folosirea cărbunilor în același ritm ca în anul 2003 (3,8 miliarde de tone), ar acoperi necesarul globului pe o perioadă de 203 ani. Rezervele de carbune ale României, aflate in evidența natională la începutul lui 2007, sunt urmatoarele: huilă 721 mil.tone; carbune brun 65 mil.tone; lignit 3.400 mil.tone. Exploatarea carbunilor • In anul 2011, cel mai ridicat consum de cărbune s-a înregistrat în China - 1,839 miliarde tone echivalent petrol (tep), SUA 501,9 milioane tep și India - 295,6 milioane tep.[1] În Uniunea Europeană consumul a fost de 285,9 milioane tep și a reprezentat 7,7% din consumul mondial.[1] Alte tari cu un consum de carbune : -Germania -USA -Grecia -Rusia -Australia -Polonia -China -Cehia Petrolul Petrolul • Petrolul, sau țițeiul, împreună cu cărbunii și gazele naturale fac parte din zăcămintele de origine biogenă care se găsesc în scoarța pământului. Petrolul, care este un amestec de hidrocarburi solide și gazoase dizolvate într-un amestec de hidrocarburi lichide, este un amestec de substanțe lipofile. Țițeiul în stare brută (nerafinat) conține peste 17 000 de substanțe organice complexe, motiv pentru care este materia primă cea mai importantă pentru industria chimică (vopsele, medicamente, materiale plastice, etc.) și producerea carburanților. Ca o curiozitate, se poate menționa că unele varietăți de țiței devin fosforescente în prezența luminii ultraviolete. Istoric • Petrolul a fost descoperit în urmă cu câteva mii de ani. Având densitatea mai redusă decât a apei sărate, s-a găsit în caverne și zone cu straturi sedimentare calcaroase, argiloase, sau nisipoase de la suprafață, (în Germania, de exemplu, în jurul Hanovrei și Braunschweig). În cazul în care straturile impermeabile de argilă sunt deasupra, nepermițând ieșirea la suprafață a petrolului, acesta se va găsi în straturile profunde de unde va fi extras prin sonde petroliere. Straturile de petrol situate la suprafață prin oxidare se transformă în asfalt acesta fiind deja descoperit în Orient în urmă cu cca. 12 000 de ani înMesopotamia antică. • Straturile de petrol situate la suprafață prin oxidare se transformă în asfalt acesta fiind deja descoperit în Orient în urmă cu cca. 12 000 de ani înMesopotamia antică. Oamenii au învățat să folosească asfaltul, prin amestecare cu nisip și alte materiale ce etanșează pereții corăbiilor. Extractie • Dacă zăcământul de petrol se află aproape de suprafață, exploatarea se poate realiza prin cariere de suprafață, zăcămintele din profunzime sunt extrase prin sonde de petrol (foraje de adâncime). O altă modalitate de extragere a petrolului este extragerea din zăcămintele submarine cu ajutorul unor insule sau platforme de foraj unde dificultățile de forare sunt mult mai mari. La toate procedeele de foraj se folosește un lichid de sondă cu polimeri pentru a stabiliza gaura de foraj, care lichid necesită o greutate specifică mare, pentru aceasta se adaugă baritină, lichidul de foraj trebuie să aibă o anumită vâscozitate. Capul de foraj, freza, este prevăzut cu tăișuri cu vârf de diamant, coloana de sondă este alcătuită din țevi de oțel care se montează împreună prin înșurubare (una în alta) această coloană atingând lungimi de până la câteva mii de metri. În cazul zăcămitelor de petrol care nu se află sub presiune, această presiune se realizează prin pomparea de apă sau gaz, iar în cazul zăcămintelor cu o vâscozitate ridicată se presează lichide pentru reducerea vâscozității. Formare • Teoria biogenă de formare a zăcămintelor de petrol susține că petrolul ia naștere din organisme marine plancton care după moarte s-au depus pe fundul mării, fiind acoperite ulterior de sedimente. Conform acestei teorii perioada de formare a petrolului se întinde pe perioada de timp de ca. 350 - 400 milioane de ani în urmă Devonian perioadă în care a avut loc în rândurile florei și faunei o mortalitate în masă, explicată prin teoria meteoritului uriaș care a căzut în aceea perioadă pe pământ, declanșând temperaturi și presiuni ridicate. • Compoziția zăcământului de petrol poate avea un raport diferit de alcani și alchene, la fel poate diferi raportul grupărilor alifatice și aromatice. Teoria abiogenă are adepți mai puțini (Thomas Gold) petrolul ar fi rezultat din minerale, roci cu un conținut ridicat în carbon și hidrogen care având greutatea specifică mai mică au fost presate spre suprafață. • Informatii luate de pe : www.wikipedia.com