SROVNÁNÍ UHLÍ A PLYNU JAKO ZDROJE ENERGIE. Studentské vědecké fórum

2) Vznik uhlí. 3) Druhy uhlí. 4) Chemické složení. 5) Světové zásoby uhlí. 6) Těžba uhlí. 7) Těžba uhlí v Rusku.

8) Uhlí jako zdroj energie. 9) Závěr.

2) Chemické složení.

3) Fyzikální vlastnosti.

4) Světové zásoby zemního plynu.

6) Plynárenský průmysl v Rusku.

7) Zemní plyn jako zdroj energie.

III. Srovnání uhlí a zemního plynu jako zdroje energie.

1) Energetický faktor.

2) Ekonomický faktor. 3) Environmentální faktor.

Seznam použitých zdrojů.

1) Uhlí. Uhlí je druh fosilního paliva, které vzniklo z částí starověkých rostlin v podzemí bez přístupu kyslíku. Uhlí bylo prvním druhem fosilního paliva, které lidé používali.

2) Vznik uhlí. Vznik uhlí vyžaduje hojné hromadění rostlinné hmoty. Ve starověkých rašeliništích, počínaje devonem (přibližně před 400 miliony let), se hromadila organická hmota, z níž se bez přístupu kyslíku tvořilo fosilní uhlí. Většina průmyslových ložisek fosilního uhlí pochází z tohoto období, ačkoli existují i mladší ložiska. Uhlí vzniká za podmínek, kdy se hnijící rostlinný materiál hromadí rychleji, než dochází k jeho bakteriálnímu rozkladu. Ideální prostředí pro to vzniká v rašeliništích, kde stojatá voda ochuzená o kyslík brání životně důležité činnosti bakterií a chrání tak rostlinnou hmotu před úplným zničením. V určité fázi procesu kyseliny uvolňované během něj brání další činnosti bakterií. Takto vzniká rašelina – výchozí produkt pro vznik uhlí. Pokud je poté pohřbena pod dalšími ložisky, rašelina se stlačí a ztrácí vodu a plyny a přemění se na uhlí. Pod tlakem 1 kilometr silných vrstev sedimentů se z 20metrové vrstvy rašeliny stane 4metrová vrstva hnědého uhlí. Pokud je rostlinný materiál zakopán do hloubky 3 kilometrů, stane se ze stejné vrstvy rašeliny 2 metry silná vrstva uhlí. Ve větší hloubce, asi 6 kilometrů, a při vyšší teplotě, se z 20metrové vrstvy rašeliny stane 1,5 metru silná vrstva antracitu. V důsledku pohybu zemské kůry byly vrstvy uhlí vyzdviženy a zvrásněny. Postupem času byly vyzdvižené části zničeny erozí nebo samovznícením, zatímco snížené části se zachovaly v širokých, mělkých pánvích, kde se uhlí nachází nejméně 900 metrů pod zemským povrchem. Vznik nejmohutnějších vrstev uhlí je spojen s oblastmi zemské kůry, které byly po značné časové období – miliony let – vystaveny postupnému tektonickému poklesu rychlostí, s jakou se rašelina hromadila na povrchu.

3) Druhy uhlí. Uhlí, stejně jako ropa a plyn, je organická látka, která prošla pomalým rozkladem vlivem biologických a geologických procesů. Základem pro vznik uhlí jsou rostlinné zbytky. V závislosti na stupni přeměny a specifickém množství uhlíku v uhlí se rozlišují čtyři druhy: hnědé uhlí (lignity), černé uhlí, antracity a grafity.

Antracit se během svého vzniku nejvíce rozpaluje ze všech fosilních uhlí. Vyznačuje se vysokou hustotou a leskem. Obsahuje 95 % uhlíku. Používá se jako pevné palivo s vysokou výhřevností (výhřevnost 6800-8350 kcal/kg). Má nejvyšší spalovací teplo, ale špatně se vznítí. Vzniká z uhlí při zvyšování tlaku a teploty v hloubkách asi 6 kilometrů.

Uhlí je sedimentární hornina, která vzniká hlubokým rozkladem rostlinných zbytků. Z hlediska chemického složení je uhlí směsí vysokomolekulárních polycyklických aromatických sloučenin s vysokým hmotnostním podílem uhlíku, dále vody a těkavých látek s malým množstvím minerálních nečistot, které při spalování uhlí tvoří popel. Fosilní uhlí se od sebe liší poměrem svých základních složek, který určuje jejich spalné teplo. Obsah uhlíku v uhlí se pohybuje od 75 % do 95 %. Obsahuje až 12 % vlhkosti (3–4 % vnitřní), takže má ve srovnání s hnědým uhlím vyšší spalné teplo. Obsahuje až 32 % těkavých látek, díky čemuž se dobře vznítí. Vzniká z hnědého uhlí v hloubkách asi 3 kilometrů.

Hnědé uhlí je tvrdé fosilní uhlí vzniklé z rašeliny, obsahuje 65-70 % uhlíku, má hnědou barvu, nejmladší z fosilních uhlí. Používá se jako místní palivo a také jako chemická surovina. Obsahuje hodně vody (43 %), a proto má nízkou výhřevnost. Kromě toho obsahuje velké množství těkavých látek (až 50 %). Vzniká z odumřelých organických zbytků pod tlakem a vlivem zvýšených teplot v hloubkách asi 1 kilometr. Černé uhlí se na světě používá nejčastěji jako zdroj energie. 4) Chemické složení. C – 70 % -95 %; H – 3 % -7 %; O – 4 % -20 %; N – 1 % -25 %; obsahuje až 30 % popela. 5) Těžba uhlí. Způsoby těžby uhlí závisí na hloubce jeho výskytu. Povrchová těžba se provádí v uhelných dolech, pokud hloubka uhelné sloje nepřesahuje 100 metrů. Časté jsou také případy, kdy se stále hlubším prohlubováním uhelného lomu je dále výhodné rozvíjet ložisko uhlí v podzemí. Šachty se používají k těžbě uhlí z velkých hlubin. Ložiska s obsahem uhlí spolu s uhlím obsahují mnoho druhů geozdrojů, které mají spotřební hodnotu. Patří mezi ně hostitelské horniny jako suroviny pro stavebnictví, podzemní voda, metan z uhelných vrstev, vzácné a stopové prvky, včetně cenných kovů a jejich sloučenin. Například některá uhlí jsou obohacena germaniem.

6) Světové zásoby uhlí. Celkové světové těžitelné zásoby uhlí činí 908 miliard tun, což by při současné úrovni spotřeby uhlí vystačilo na 190 let. 10 zemí s největšími prokázanými zásobami uhlí.