Nhiên liệu hóa thạch – Wikipedia tiếng Việt

Nhiên liệu hóa thạch là các loại nhiên liệu được tạo thành bởi quá trình phân hủy kỵ khí của các sinh vật chết bị chôn vùi cách đây hơn 300 triệu năm.[1] Các nguyên liệu này chứa hàm lượng cacbon và hydrocarbon cao.

Các nguyên vật liệu hóa thạch biến hóa trong dải từ chất dễ bay hơi với tỷ số cacbon : hydro thấp như methane, dầu hỏa dạng lỏng, đến những chất không bay hơi chứa toàn là cacbon như than đá. Methane hoàn toàn có thể được tìm thấy trong những mỏ hydrocarbon ở dạng riêng không liên quan gì đến nhau hay đi cùng với dầu hỏa hoặc ở dạng methane clathrates. Về tổng quát chúng được hình thành từ những phần còn lại của thực vật và động vật hoang dã bị hóa thạch [ 2 ] khi chịu áp suất và nhiệt độ bên trong vỏ Trái Đất hàng triệu năm. [ 3 ] Học thuyết phát sinh sinh vật được Georg Agricola đưa ra tiên phong vào năm 1556 và sau đó là Mikhail Lomonosov vào thế kỷ 18 .

Cơ quan thông tin năng lượng Hoa Kỳ (EIA) ước tính năm 2006 rằng nguồn năng lượng nguyên thủy bao gồm 36,8% dầu mỏ, than 26,6% (bao gồm than nâu và than đá), khí thiên nhiên 22,9%, chiếm 86% nhiên liệu nguyên thủy sản xuất trên thế giới. Các nguồn nhiên liệu không hóa thạch bao gồm thủy điện 6,3%, năng lượng hạt nhân 6,0%, và năng lượng địa nhiệt, năng lượng mặt trời, năng lượng gió, nhiên liệu gỗ, tái chế chất thải chiếm 0,9%.[4] Tiêu thụ năng lượng trên thế giới tăng mỗi năm khoảng 2,3%.

Các nhiên liệu hóa thạch là tài nguyên không tái tạo bởi vì Trái Đất mất hàng triệu năm để tạo ra chúng và lượng tiêu thụ đang diễn ra nhanh hơn tốc độ được tạo thành. Sản lượng và tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch làm tăng các mối quan tâm về môi trường. Thế giới đang hướng tới sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo là một trong những cách giúp giải quyết vấn đề tăng nhu cầu năng lượng.[cần dẫn nguồn]

Việc đốt nguyên vật liệu hóa thạch tạo ra khoảng chừng 21,3 tỉ tấn carbon dioxide hàng năm, nhưng người ta ước tính rằng những quy trình tự nhiên hoàn toàn có thể hấp thu phân nửa lượng khí thải trên, vì thế hàm lượng cacbon dioxide sẽ tăng 10,65 tỉ tấn mỗi năm trong khí quyển ( một tấn cacbon tương tự 44/12 hay 3,7 tấn carbon dioxide ). [ 5 ] carbon dioxide là một trong những khí nhà kính làm tăng lực phóng xạ và góp thêm phần vào sự nóng lên toàn thế giới, làm cho nhiệt độ trung bình mặt phẳng của Trái Đất tăng .
Nhiên liệu hóa thạch được hình thành từ quy trình phân hủy kỵ khí của xác những sinh vật, gồm có thực vật phù du và động vật hoang dã phù du ngọt ngào xuống đáy biển ( hồ ) với số lượng lớn trong những điều kiện kèm theo thiếu oxy, cách đây hàng triệu năm. Trải qua thời hạn địa chất, những hợp chất hữu cơ này trộn với bùn, và bị chôn vùi bên dưới những lớp trầm tích nặng. Trong điều kiện kèm theo nhiệt độ và áp suất cao làm cho những vật chất hữu cơ bị biến hóa hóa học, tiên phong là tạo ra kerogen ở dạng sáp. Chúng được tìm thấy trong những đá phiến sét dầu và sau đó khi bị nung ở nhiệt cao hơn sẽ tạo ra hydrocarbon lỏng và khí bởi quy trình phát sinh ngược .trái lại, thực vật đất liền có khuynh hướng tạo thành than. Một vài mỏ than được xác lập là có niên đại vào kỷ Phấn trắng .Các ví dụ so sánh tương đối :

• 1 lít xăng tương đương 23,5 tấn vật chất hữu cơ cổ lắng đọng trên đáy biển.[6]
• Tổng nhiên liệu hóa thạch sử dụng trong năm 1997 tương đương khối lượng thực vật hóa thạch phát triển trong 422 năm trên bề mặt Trái Đất và các đại dương cổ.[6]

Tầm quan trọng[sửa|sửa mã nguồn]

Nhiên liệu hóa thạch có vai trò rất quan trọng chính bới chúng hoàn toàn có thể được dùng làm chất đốt ( bị oxy hóa thành dioxide cacbon và nước ) để tạo ra năng lượng. Việc sử dụng than làm nguyên vật liệu đã diễn ra rất lâu trong lịch sử vẻ vang. Than được sử dụng để nấu chảy quặng sắt kẽm kim loại. Các hydrocarbon bán rắn rò rỉ lên mặt đất cũng được dùng làm chất đốt trong thời cổ đại, [ 7 ] nhưng những vật tư này hầu hết được sử dụng làm chất chống thấm và ướp xác. [ 8 ] Khai thác dầu mỏ thương mại, hầu hết là sự thay thế sửa chữa cho dầu có nguồn gốc động vật hoang dã ( như dầu cá ) để làm chất đốt cho những loại đèn dầu khởi đầu thừ thế kỷ 19. [ 9 ]Khí thiên nhiên đã có thời kỳ bị đốt bỏ trên những giàn khoan dầu và được xem là mẫu sản phẩm không thiết yếu của quy trình khai thác dầu mỏ, nhưng giờ đây được chăm sóc rất nhiều và được xem là tài nguyên rất có giá trị. [ 10 ]Dầu thô nặng là một loại dầu có độ nhớt lớn hơn dầu thô, còn được gọi là dầu cát. Dầu cát là loại bitumen bị trộn lẫn với cát và sét, và là nguồn nguyên vật liệu hóa thạch quan trọng. [ 11 ] Phiến sét dầu và những vật tư tương tự như là những đá trầm tích chứa kerogen, một hỗn hợp của những hợp chất hữu cơ cao phân tử, và là chất sinh ra dầu thô tổng hợp khi bị nhiệt phân. Các vật tư này chưa được khai thác thương mại. [ 12 ] Các nguyên vật liệu này được dùng cho những động cơ đốt trong, xí nghiệp sản xuất điện dùng nguyên vật liệu hóa thạch và những mục tiêu khác .
Trước nửa sau thế kỷ 18, cối xay gió hay cối xay nước đã cung ứng nhu yếu năng lượng cho ngành công nghiêp như nghiền bột mì, xẻ gỗ hoặc bơm nước, và đốt gỗ hoặc than bùn để cung ứng nhiệt gia dụng. Việc sử dụng nhiêu liệu hóa thạch ở khoanh vùng phạm vi rộng, thì nguyên vật liệu tiên phong là than, theo sau là dầu hỏa để quản lý và vận hành những động cơ hơi nước, và là góp phần rất lớn cho cuộc cách mạng công nghiệp. Vào cùng thời hạn đó, khí đốt sử dụng khí thiên nhiên hoặc khí than cũng được sử dụng thoáng rộng. Việc ý tưởng ra động cơ đốt trong và lắp ráp nó trong xe hơi và xe tải đã làm tăng cao nhu yếu sử dụng xăng và dầu diesel, cả hai loại này đầu là loại sản phẩm chưng cất từ nguyên vật liệu hóa thạch. Các hình thức vận tải đường bộ khác như đường sắt và hàng không cũng yên cầu sử dụng nguyên vật liệu hóa thạch. Các nguồn tiêu thụ nguyên vật liệu hóa thạch khác như xí nghiệp sản xuất điện và công nghiệp hóa dầu. Hắc ín là mẫu sản phẩm còn lại sau khi chiết tách dầu, cũng được dùng làm vật tư trải đường .

Hạn chế và nguyên vật liệu sửa chữa thay thế[sửa|sửa mã nguồn]

Phát thải cacbon hóa thạch theo loại nguyên vật liệu, 1800 – 2004. Tổng cộng ( đen ), dầu hỏa ( xanh ), than ( lục ), khí thiên nhiên ( đỏ ), sản xuất xi-măng ( lam ) .Theo nguyên tắc cung – cầu thì khi lượng cung ứng hydrocarbon giảm thì giá sẽ tăng. Dù vậy, giá càng cao sẽ làm tăng nhu yếu về nguồn đáp ứng năng lượng tái tạo thay thế sửa chữa, khi đó những nguồn đáp ứng không có giá trị kinh tế tài chính trước kia lại trở thành có giá trị để khai thác thương mại. Xăng tự tạo và những nguồn năng lượng tái tạo hiện tại rất tốn kém về công nghệ tiên tiến sản xuất và giải quyết và xử lý so với những nguồn phân phối dầu mỏ thường thì, nhưng hoàn toàn có thể trở thành có giá trị kinh tế tài chính trong tương lai gần. Xem thêm tăng trưởng năng lượng .Các nguồn năng lượng thay thế sửa chữa khác gồm năng lượng hạt nhân, thủy điện, điện mặt trời, phong điện, điện thủy triều và địa nhiệt .

Các mức cấp và lưu lượng[sửa|sửa mã nguồn]

Mức cấp nguồn năng lượng đa phần là lượng dự trữ trong lòng đất. Lưu lượng là sản lượng khai thác. Phần quan trọng nhất của nguồn năng lượng hầu hết là nguồn năng lượng hóa thạch gốc cacbon. Dầu mỏ, than và khí chiếm 79,6 % sản lượng năng lượng hầu hết trong năm 2002 ( hay 34,9 + 23,5 + 21,2 tấn dầu quy đổi ) .Mức cấp ( dự trữ đã xác lập )

• Dầu mỏ: 1.184 đến 1.342 tỉ[13] thùng (ước tính giai đoạn 2007-2009)
• Khí: 6.254-6.436 nghìn tỉ ft³ (177 – 182 nghìn tỉ m³)[13] hay 1.138-1.171 tỉ thùng dầu quy đổi (BBOE) giai đoạn 2007-2009 (hệ số 0,182)
• Than: 997,748 tỉ tấn Mỹ hay 904,957 tỉ tấn[14] hay 997.748 * 0,907186 * 4,879 = 4.416 BBOE (2005)

Lưu lượng (sản lượng tiêu thụ hàng năm) năm 2007

• Dầu mỏ: 85,896 triệu thùng/ngày[15]
• Khí: 104,425 nghìn tỉ ft³ (2,957 nghìn tỉ m³)[16] * 0,182 = 19 BBOE
• Than: 6,743 tỉ tấn Mỹ[17] * 0,907186 * 4,879 = 29,85 BBOE

Số năm khai thác còn lại với lượng dự trữ tối đa được xác lập ( Oil và Gas Journal, World Oil )

• Dầu mỏ: 1.342 tỉ thùng dự trữ / (85,896 triệu thùng nhu cầu một ngày * 365 ngày) = 43 năm
• Khí: 1.171 BBOE / 19 BBOE = 60 năm
• Than: 4.416 BBOE / 29,85 BBOE = 148 năm

Cách tính trên vận dụng cho sản lượng khai thác ở mức độ không đổi cho những năm sau và toàn bộ lượng dự trữ đã được xác lập hoàn toàn có thể được tịch thu hết. Nhưng trong trong thực tiễn, lượng tiêu thụ từ ba nguồn phân phối này đã và đang tăng lên hàng năm thậm chí còn là tăng rất nhanh và trong thực tiễn là đường cong sản lượng khai thác theo hình chuông ( giống đường phân phối chuẩn ). Vào một vài thời gian, sản lượng khai thác những tài nguyên này trong một khu vực, vương quốc hoặc trên quốc tế sẽ đạt đến giá trị cực lớn và sau đó sẽ giảm cho đến khi xuống đến điểm mà tại đó việc khai thác sẽ không còn đem lại doanh thu hoặc không hề khai thác được nữa. Quy luật này được Hubbert nêu ra trong học thuyết đỉnh điểm Hubbert về yếu tố dầu khí. Lưu ý rằng những ước tính lượng dự trữ đã xác lập không gồm có lượng dự trữ kế hoạch. Dự trữ kế hoạch trên toàn thế giới là hơn 4,1 tỷ thùng nữa .Các điểm nêu ở trên nhấn mạnh vấn đề đến sự cân đối năng lượng toàn thế giới. Cũng trải qua đó hoàn toàn có thể hiểu được tỉ lệ dự trữ ship hàng cho tiêu thụ hàng năm ( R / C ) theo khu vực và vương quốc. Ví dụ, chủ trương năng lượng của Vương quốc Anh nêu rằng tỷ suất R / C của châu Âu là 3,0, là một số lượng rất thấp so với chuẩn của quốc tế. Điều này cho thấy rằng đây là khu vực hoàn toàn có thể bị tổn thương về năng lượng. Các nguồn nguyên vật liệu sửa chữa thay thế đặc biệt quan trọng là chủ đề tranh luận bức xúc trên toàn thế giới .

Tác động môi trường tự nhiên[sửa|sửa mã nguồn]

Ở Hoa Kỳ, có hơn 90 % lượng khí nhà kính thải vào thiên nhiên và môi trường từ việc đốt nguyên vật liệu hóa thạch. [ 18 ] Đốt nguyên vật liệu hóa thạch cũng tạo ra những chất ô nhiễm không khí khác như những oxide nitơ, dioxide lưu huỳnh, hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và những sắt kẽm kim loại nặng .Theo Bộ Môi trường Canada :

” Ngành điện là duy nhất trong số những ngành công nghiệp trong góp phần rất lớn của nó vào những phát thải tương quan đến hầu hết những yếu tố về không khí. Sản xuất điện thải ra một lượng lớn những oxide nitơ và dioxide lưu huỳnh tại Canada, tạo ra sương mù và mưa acid và hình thành vật chất hạt mịn. Nó là nguồn thải thủy ngân công nghiệp lớn nhất không hề trấn áp được tại Canada. Các nhà máy sản xuất phát điện sử dụng nguyên vật liệu hóa thạch cũng phát thải vào môi trường tự nhiên dioxide cacbon, một trong những chất tham gia vào quy trình đổi khác khí hậu. Thêm vào đó, ngành này có những ảnh hưởng tác động quan trọng đến nước, môi trường tự nhiên sống và những loài. Cụ thể, những đập nước và những đường truyền tải cũng tác động ảnh hưởng đáng kể đến nước và đa dạng sinh học. ” [ 19 ]

Biến động hàm lượng dioxide cacbon trong thời hạn 400.000 năm gần đây cho thấy sự ngày càng tăng của nó kể từ khi khởi đầu cách mạng công nghiệp .Đốt nguyên vật liệu hóa thạch tạo ra những acid như sulfuric, cacbonic và nitric, những chất có nhiều năng lực tạo thành mưa acid và ảnh hưởng tác động đến những vùng tự nhiên và hủy hoại thiên nhiên và môi trường. Các tượng điêu khắc làm bằng cẩm thạch và đá vôi cũng phần nào bị hủy hoại do acid hòa tan cacbonat calci .Nhiên liệu hóa thạch cũng chứa những chất phóng xạ đa phần như urani và thori, chúng được phóng thích vào khí quyển. Năm 2000, có khoảng chừng 12.000 tấn thori và 5.000 tấn urani đã bị thải ra từ việc đốt than. [ 20 ] Người ta ước tính rằng trong suốt năm 1982, Hoa Kỳ đốt than đã thải ra gấp 155 lần so với chất phóng xạ thải vào khí quyển của sự cố hòn đảo Three Mile. [ 21 ]Đốt than cũng tạo ra một lượng lớn xỉ và tro bay. Các chất này được sử dụng với nhiều mục tiêu khác nhau, chiếm khoảng chừng 40 % sản lượng của Hoa Kỳ. [ 22 ]Việc khai thác, giải quyết và xử lý và phân phối nguyên vật liệu hóa thạch cũng gây ra những mối chăm sóc về môi trường tự nhiên. Các giải pháp khai thác than đặc biệt quan trọng là khai thác lộ thiên bốc lớp phủ của những đỉnh núi và khai thác từ trên xuống và khai thác dạng dải cũng gây những tác động ảnh hưởng xấu đi đến môi trường tự nhiên, và những hoạt động giải trí khai thác dầu khí ngoài khơi cũng là tai hại so với sinh vật thủy sinh. Các xí nghiệp sản xuất lọc dầu cũng có những tác động ảnh hưởng xấu đi đến thiên nhiên và môi trường như ô nhiễm nước và không khí. Việc luân chuyển than cần sử dụng những đầu máy xe lửa chạy bằng động cơ diesel, trong khi đó dầu thô thì được luân chuyển bằng những tàu dầu ( có nhiều khoang chứa ), những hoạt động giải trí này yên cầu phải đốt nguyên vật liệu hóa thạch truyền thống cuội nguồn .Các nguyên tắc thiên nhiên và môi trường được vận dụng để làm giảm thiểu lượng phát thải như nhu yếu và khống chế ( nhu yếu về lượng chất thải hoặc nhu yếu về công nghệ tiên tiến sử dụng ), khuyến khích kinh tế tài chính hoặc những chương trình tình nguyện .Ví dụ về những nguyên tắc thiên nhiên và môi trường được sử dụng ở Hoa Kỳ nhu ” EPA đưa ra những chủ trương để giảm phát thải thủy ngân từ hoạt động giải trí hàng không. Theo những nguyên tắc được phê chuẩn năm 2005, những xí nghiệp sản xuất phát điện sử dụng than cần phải cắt giảm lượng phát thải đến 70 % vào năm 2018. ” [ 23 ] .

Về thuật ngữ kinh tế, ô nhiễm từ nhiên liệu hóa thạch được xem là một yếu tố bên ngoài tiêu cực. Thuế là cách áp dụng một chiều để thực hiện chi phí xã hội một cách rõ ràng hay nói cách khác là chi phí ô nhiễm. Mục đích này làm cho giá nhiên liệu tăng cao để làm giảm nhu cầu sử dụng tức giảm lượng chất gây ô nhiễm và đồng thời tăng quỹ để phục hồi môi trường.

Liên kết ngoài[sửa|sửa mã nguồn]

Source: https://mix166.vn
Category: Công Nghệ