Nicht erneuerbare natürliche Energiequellen

Zu den wichtigsten nicht erneuerbaren natürlichen Energiequellen zählen: 1. Rohöl 2. fossile Brennstoffe und 3. Erdgas:

Der größte Teil der Energie stammt aus der Verbrennung von Öl. Menschen verwenden Öl für Zwecke wie Transport, Industrie, Landwirtschaft, Wohnzwecke und Elektrizitätswerke.

1. Rohöl:

Rohöl (oder Erdöl) besteht aus mehr als hundert verschiedenen Kohlenwasserstoffverbindungen. Beim Raffinationsprozess wird Rohöl in viele verschiedene kommerzielle Produkte unterteilt, darunter Gase, Benzin, Heizöl, Dieselöl und Asphalt. Erdöl enthält auch Petrochemikalien, Verbindungen, die zur Herstellung von Düngemitteln, Kunststoffen, Farben, Pestiziden, Medikamenten und synthetischen Fasern wie Nylon verwendet werden.

Was sind fossile Brennstoffe?

ein. Abgeleitet von den Überresten einst lebender Organismen.

b. Vor ungefähr 500 bis 200 Millionen Jahren gegründet.

c. Die drei wichtigsten fossilen Brennstoffe sind Öl, Kohle und Erdgas.

d. Derzeit werden sie schneller verbraucht als sie produziert werden.

2. fossile Brennstoffe:

Fossile Brennstoffe sind Kohlenwasserstoffe, die aus dem Boden gepumpt werden. Fossile Brennstoffe umfassen Kohle, Öl und Erdgas. Sie werden über Jahrtausende hinweg geformt, so dass nicht mehr produziert werden kann. Der Kohlenstoffkreislauf ist in der folgenden Abbildung dargestellt. (Abb. 3.5).

Butan = C4H10, Hexan = C6H14, Octan = C8H18.

Molekulargewicht hat viel mit Funktion & Eigenschaften zu tun

1 Kohleeinheit Methangas

Propangas mit 3 Kohleeinheiten für Außengrills

4 Kohleeinheiten Butanflüssigkeit - wird in Feuerzeugen verwendet

8 Kohlenstoffeinheiten Octan - Benzin

Mineralöl von 15-17 Kohleeinheiten

22-30 Kohleeinheiten Paraffinwachs - Kerze

Verarbeitbarer, formbarer Kunststoff wie ein Milchkännchen mit 10.000 Kohlenstoffeinheiten

Weltweite Reserven an fossilen Brennstoffen (Stand 2000)

Kohle 250 Jahre Versorgung

Erdöl 45 Jahre Versorgung

Erdgas 70 Jahre Versorgung

3. Erdgas:

Effizienteste und sauberste Verbrennung ohne Rückstände. Es hat die höchste Energieabgabe für seine Masse. Oft mit Gas gefunden, kann aber auch alleine im Boden gefunden werden. Enthält normalerweise 60-80% Methan mit etwas Propan und Butan. Erdgas wird vor dem Einsatz zur Entfernung von CO ₂ mit Verbindungen und Wasserdampf gereinigt.

Erdgas ist im unterirdischen gasförmigen Zustand ein Gemisch aus 50 bis 90 Vol .-% Methangas (CH ₄ ) und geringeren Mengen an schwereren gasförmigen Kohlenwasserstoffverbindungen wie Propan (C ₃ H ₈ ) und Butan (C ₄ H ₁₀ ). . Propan und Butan werden vom Erdgas getrennt und in speziellen Drucktanks als verflüssigtes Erdöl gelagert.

Diese beiden Substanzen werden hauptsächlich als Brennstoff zum Erhitzen und Kochen verwendet. Methan ist wirtschaftlich wichtiger. Methan wird in Öfen verbrannt, um Wohn- und Geschäftsgebäude mit Wärme zu versorgen, zur Warmwasserbereitung in Warmwasserspeichern, in Kraftwerken zur Stromerzeugung und auf vielfältige Weise in der organischen Chemie eingesetzt.

In Erdgasgemischen finden sich auch mehrere Nicht-Kohlenwasserstoffgase. Stickstoffdioxid, Kohlendioxid und Schwefelwasserstoff können in wesentlichen Anteilen gefunden werden. Stickstoff ist inert und nicht brennbar. Wenn es in erheblichen Mengen vorhanden ist, verringert es den Heizwert des Erdgasgemisches und muss getrennt werden, bevor der Brennstoff für kommerzielle Zwecke verwendet wird.

Kohlendioxid ist ein weiterer unerwünschter Bestandteil des Gasgemisches. Normalerweise wird es aus der Mischung entfernt, um den Heizwert zu erhöhen, das Volumen zu reduzieren und sogar die Verbrennungseigenschaften zu unterstützen. Schwefelwasserstoff wird aus Erdgas durch ein Verfahren entfernt, das dem in der Erdölraffination verwendeten ähnlich ist.

Gewöhnlich werden zwei Arten von Erdgas aus der Lithosphäre gewonnen. Konventionelles Erdgas wird in Ablagerungen gefunden, die über Öl vorkommen. Kommt das Erdgas allein im Untergrund vor, spricht man von unkonventionellem Erdgas.

Die konventionellen Erdgaslieferungen sind besser verteilt und es wird angenommen, dass sie größer sind als die von Erdöl. Das weltweite Angebot an bekannten Reserven und unentdeckte, wirtschaftlich wiederherstellbare Vorkommen von herkömmlichem Erdgas werden bei gegenwärtigen Verbrauchsraten auf 50 Jahre geschätzt.

Kohle:

Brennstoff ist jede Art von Material, das Energie speichert und zur Wärmezufuhr verbrannt werden kann. Fossile Brennstoffe sind Arten von organischen Brennstoffen, die aus den Überresten von Pflanzen oder Tieren (wie Dinosaurier) gebildet werden, die auf der ganzen Erde in Gesteinsschichten begraben sind.

Wärme aus dem Erdinneren zusammen mit dem Druck von Gestein und Boden auf die Überreste (oder „Fossilien“) ließ sie mit der Zeit zu Kohle, Erdöl oder Erdgas werden. Kohle ist ein Feststoff in Form eines weichen, leicht zu verbrennenden Gesteins; Erdöl ist eine Flüssigkeit, und Erdgas ist mehr ein Dampf als ein Benzin, das Sie als Kraftstoff für PKW und LKW verwenden. Fossile Brennstoffe enthalten chemische Energie, die beim Verbrennen freigesetzt wird.

Kohle wird in mehreren Stufen gebildet, da die Reste von Pflanzen über Jahrmillionen intensiver Hitze und Druck ausgesetzt sind. Es ist ein komplexes Gemisch aus organischen Verbindungen mit 30 bis 98 Gew .-% Kohlenstoff plus unterschiedlichen Mengen an Wasser und geringen Mengen an Stickstoff und Schwefel.

Tabelle 3.3 Physikalische Eigenschaften von Kohlensorten:

Die physikalischen Eigenschaften der Kohlensorten sind in Tabelle 3.3 aufgeführt. Vegetation zersetzt sich zu Torf. Wenn Torf mit hohem Druck tief eingegraben wird, wird daraus Braunkohle. Höhere Drücke und Temperaturen machen aus Braunkohle über Jahrtausende Steinkohle (Steinkohle). In Gebirgsregionen erzeugen höhere Drücke Anthrazit (Steinkohle, 90% Kohlenstoff). (Tabelle 3.4).

Anthrazit:

Anthrazit ist Kohle mit dem höchsten Kohlenstoffgehalt zwischen 86 und 98 Prozent und einem Heizwert von fast 15.000 BTUs pro Pfund. Anthrazit ist ein sehr kleines Segment des US-amerikanischen Kohlemarkts. In den Vereinigten Staaten gibt es 7, 3 Milliarden Tonnen Anthrazit-Reserven.

Bituminös:

Steinkohle, die reichste Form der Kohle in den Vereinigten Staaten, wird hauptsächlich zur Stromerzeugung und zur Koksherstellung für die Stahlindustrie verwendet. Der am schnellsten wachsende, wenn auch noch kleine, Markt für Kohle liefert Wärme für industrielle Prozesse. Steinkohle hat einen Kohlenstoffgehalt von 45 bis 86 Prozent Kohlenstoff und einen Heizwert von 10.500 bis 15.500 BTUs pro Pfund.

Subbituminös:

Unter Bitumen liegt die subbituminöse Kohle mit einem Kohlenstoffgehalt von 35 bis 45 Prozent und einem Heizwert zwischen 8.300 und 13.000 BTU pro Pfund. Reserven befinden sich hauptsächlich in einem halben Dutzend westlicher Bundesstaaten und in Alaska. Obwohl der Heizwert niedriger ist, hat diese Kohle im Allgemeinen einen niedrigeren Schwefelgehalt als andere Typen, was sie für die Verwendung attraktiv macht, da sie sauberer verbrennt.

Braunkohle:

Braunkohle ist eine geologisch junge Kohle, die mit 25 bis 35 Prozent den niedrigsten Kohlenstoffgehalt und einen Heizwert zwischen 4.000 und 8.300 BTU pro Pfund aufweist. Manchmal auch Braunkohle genannt, wird sie hauptsächlich zur Stromerzeugung eingesetzt.

Etwa 60% der weltweit geförderten Kohle wird in Dampfkesseln verbrannt, um Dampf zur Stromerzeugung zu erzeugen. Der Rest wird zu Koks verarbeitet, zur Herstellung von Stahl verwendet, in Dampfkesseln zur Dampferzeugung verbrannt und in verschiedenen Fertigungsprozessen verwendet. In einer kohlebefeuerten Anlage wird Strom erzeugt, indem Wasser in einem Kessel erhitzt wird, um Dampf zu erzeugen.

Der Dampf fließt unter enormem Druck in eine Turbine, die einen Generator zur Erzeugung von Elektrizität dreht. Jeder Boiler erwärmt das Wasser auf etwa 540 Grad Celsius, um Dampf zu erzeugen. Der Dampf wird bei Drücken von mehr als 1.800 Pfund pro Quadratzoll (130 Kilogramm pro Quadratzentimeter) in die Turbinen geleitet. Diese Anlage erzeugt jährlich rund 10 Milliarden Kilowattstunden oder genug Strom, um 700.000 Haushalte zu versorgen.