Tento článok bol vytlačený zo stránky https://referaty.centrum.sk

 

Vyčerpanosť surovinových zdrojov

1.VZNIK
Svet potrebuje obrovské množstvo energie nielen na zabezpečovanie tepla, svetla, osobnej a nákladnej dopravy, ale aj na pohon rozličných zariadení a podporu poľnohospodárstva. Na tieto účely sa najviac využívajú tieto suroviny:
1. Ropa
2. Zemný plyn
3. Uhlie
4. Urán
Ropa, uhlie, zemný plyn a urán sa nazývajú pevné alebo aj fosílne palivá, pretože vznikli z pozostatkov (fosílií) dávno uhynutých živočíchov a rastlín. Vznikli rozkladom živých organizmov, ktoré boli zasypané vrstvou zeme a prešli chemickými zmenami. Ich výsledkom sú látky zložené z rôznych molekúl, ktoré patria do kategórie uhľovodíkov. Pri spaľovaní uvoľňujú energiu, ktorá sa využíva na tvorbu pohonnej sily. Nahradenie fosílnych palív by trvalo mnoho miliónov rokov, preto sa tieto zdroje označujú ako neobnoviteľné. Okrem toho stúpajúca spotreba energie nepriaznivo ovplyvňuje životné prostredie.

1.1. Ropa
- je prírodná kvapalná živica hnedej až čiernej farby, tvorí ju zmes uhľovodíkov v plynnom alebo kvapalnom skupenstve. Ropa vznikla z morských usadenín v odlišných geologických pomeroch ako uhlie. Pri spaľovaní ropy vzniká menej oxidov uhlíka ako pri uhlí. Pri jej ťažbe dochádza k nekontrolovateľným únikom do pôdy, morí atď.

1.2. Uhlie

-je pomerne nestála horľavá usadenina, ktorá vznikla z rastlinných a čiastočne aj živočíšnych zvyškov uložených desiatky až stovky miliónov rokov v močariskách pôsobením zmien tlaku a teploty. Akosť uhlia závisí od geologickej minulosti danej lokality. Menej kvalitné uhlie obsahuje nestále organické zlúčeniny, ľahšie sa spaľuje ale vzniká viac dymu. Pri nedokonalom spaľovaní sú produktom sadze, nespálené dechtové uhľovodíky, prípadne karcinogénne prímesi. Rozlišujeme tri hlavné druhy uhlia. Lignit a hnedé uhlie sú uložené tesne pod povrchom a často sa dajú ťažiť z povrchových baní. Vznikli v treťohorách, obsahujú teda menej uhlíka a viac H2O, a preto majú menšiu výhrevnosť. Kamenné uhlie má čiernu farbu a ťažia sa z hlbinných baniach. Vrstvy uhlia sú uložené pod zemou v slojoch, ktoré vyzerajú ako vrstvy krému v torte.

1.3. Zemný plyn
-v náleziskách sa zvyčajne vyskytuje s ropou. Je to zmes horľavých plynov s vysokým obsahom metánu. Je vysokohodnotným ekologickým palivom. Zloženie:
Metán 95,0 %
Etán 2,3 %
Propán 0,7 %
Bután 0,3 %
Oxid uhl. 0,2 %
Dusík 1,5 %
Niekedy sa v zemnom plyne nachádza aj trochu hélia.

1.4 Urán
-vo väčšine uránových baní je obsah vlastného uránu nízky. Z uránovej rudy, preto môže byť vyťažená len veľmi malá časť uránu /500g z 1000kg rudy/. Pri podzemnej a povrchovej ťažbe vzniká veľké množstvo odpadu. Jeho rádioaktivita predstavuje až 85 % pôvodnej rádioaktivity uránovej rudy.
2. Využitie
2.1. Ropa
Benzín - Výroba benzínov je založená na destilácii. Zmes kvapalných látok je zahrievaná v uzavretej nádobe, prchavejšie zložky sa odparujú, pary ochladením mimo varnej nádoby kondenzujú a zhromažďujú sa v tzv. predlohe. Predčistená ropa sa v rafinériách rozdelí na nepretržitou destiláciou na jednotlivé frakcie. Na tento primárny proces naväzujú zušľachťovanie procesy, pri ktorých sa mení chemická štruktúra a oddeľujú sa nežiadúce prímesi. Tomuto procesu štiepenia pri teplote cca 500 - 550 °C sa hovorí krakovanie. Benzíny sa delia na olovnaté a bezolovnaté.

Technické benzíny - sú zmesi ropných uhľovodíkov, ktoré vrú približne v rozmedzí teplôt podľa označenia. Získavajú sa z primárnych benzínových destilátov. Sú to priezračné bezfarebné kvapaliny charakteristického benzínového zápachu. Z hľadiska hygieny práce sú to látky škodiace zdraviu, z hľadiska požiarneho sú to horľavé kvapaliny 1. triedy nebezpečnosti.

Motorová nafta - je zmes kvapalných uhľovodíkov, ktorá vrie v teplotnom rozmedzí 150 - 370 ° C. Obsahuje overené prísady na zlepšenie nízkoteplotných vlastností paliva. Môže obsahovať aj iné prísady na zlepšenie úžitkových vlastností, ktoré sú overené a odsúhlasené výrobcami motorov. Je dovolené použiť aj farby a označovacie látky.

Letecký petrolej - zmes kvapalných uhľovodíkov, ktoré vrú prevažne do teploty 275 °C. Je to číra, bezfarebná až žltkastá kvapalina s typickým zápachom po petroleji. Obsahuje antioxidačnú, antistatickú a mazivostnú prísadu. Môže obsahovať aj iné prísady, ktoré zodpovedajú prevádzke leteckej techniky a sú odsúhlasené orgánmi zodpovednými za leteckú prevádzku.Vyrába sa v dvoch verziách, ktoré sa od seba odlišujú frakčným zložením.
Petrolej na svietenie - je hydrogenačne rafinovaná zmes uhľovodíkov, ktoré vrú v rozmedzí 140 - 300 ° C. Je to číra bezfarebná, prípadne slabožltá kvapalina bez viditeľnej vody a mechanických nečistôt. Petrolej na svietenie je podľa STN 65 0201 horľavina II. triedy nebezpečnosti. Vdychovanie jeho pár má narkotický účinok a dlhodobý styk s pokožkou môže vyvolať jej podráždenie a zápaly.

Plynový olej - používa sa ako ľahký vykurovací olej a v zmesi s petrolejom pod názvom nafta ako palivo do vzletových strojov.
Mazacie oleje - používa sa na mazanie strojov
Vazelína- používa sa na mazanie, čistá v kozmetike a lekárnictve.
Parafín- používa sa na výrobu sviečok, leštidiel, pást na parkety, krémov na topánky.
Asfalt- používa sa na povrchovú úpravu ciest

2.2. Uhlie
Približne polovica z vyťaženého uhlia sa spáli v elektrárňach pri výrobe elektriny. Z tvrdého uhlia, ktoré sa nachádza hlboko v podzemí, sa pri spaľovaní uvoľňuje viac energie. Spaľovanie veľkého objemu uhlia silne znečisťuje ovzdušie a spôsobuje globálne otepľovanie.
Z rašeliny sa vyrábajú brikety na kúrenie.
Mäkké, drobivé čierne uhlie sa používa na výrobu koksu.
Čierne kamenné uhlie sa spaľuje v elektrárňach.
Antracit sa používa v domácnostiach a v továrňach.

2.3. Zemný plyn
Zo zemného plynu sa vyrábajú sadze, ktoré sú potrebné v polygrafickom a gumárenskom priemysle (zlepšuje kvalitu gumy, ako farbivo do tužu, do tlačovej černe a krému na topánky), acetylén, kyanovodík a sírouhlík, formaldehyd, metanol, halogénderiváty uhľovodíkov a iné. Pri spaľovaní sa zo zemného plynu uvoľňuje veľké množstvo tepelnej energie, preto má veľký význam ako priemyslové palivo, ktoré nahradzuje jedovatý svietiplyn.
3. Spotreba
Fosílne palivá sú cennými prírodnými zdrojmi energie, ktoré sú dnes obrovským tempom vyčerpávané. Na základe niekoľkých počítačových simulácií využívania prírodných zdrojov bolo ukázané, že spotreba palív vo svete bude rásť exponenciálnym tempom. Zásoby fosílnych palív sú ohraničené a jedného dňa sa vyčerpajú. Odhadnúť, ako dlho ich budeme môcť ešte užívať, nie je jednoduché. Každý rok sa totiž objavujú správy o nových ložiskách ropy, zemného plynu alebo uhlia. Užitočným údajom pre zhodnotenie zásob je pomer rezerv k ťažbe (spotrebe) v danom roku.

Na celosvetovej spotrebe sa jednotlivé palivá podieľajú nasledujúco:
PALIVO - PODIEL NA SPOTREBEPERCENTÁ ZASTÚPENIA SPOTREBY
ROPA38,7 %
ZEMNÝ PLYN21.3 %
UHLIE25.5 %
OBNOVITEĽNÉ ZDROJE8.1 %
URÁN6.4 %
SPOLU100 %

Generácie našich detí nielenže nebudú môcť využívať tieto zdroje, ale budú zaťažené aj problémami, ktoré dnes spaľovanie fosílnych palív zo sebou prináša. Ukazuje sa, že v čase kedy sme temer úplne závislí na fosílnych zdrojoch palív a súčasne sme vystavení riziku ekologických katastrôf je ilúziou hovoriť o ekonomickom raste v tradičnom zmysle slova. Trvalo neudržateľný súčasný vývoj totiž znamená, že žijeme na úkor prírody a budúcich generácii a krátkodobý prospech v jednej oblasti života bude zaplatený nákladmi v oblastiach iných zahrňujúcich tak živú ako i neživú prírodu.
Čo sa týka energie:
·asi 20% energie na svete sa vyrába z uhlia a jeho spotreba stále stúpa
·asi 60 % energie na svete pochádza z ropy a zemného plynu.

3.1. Obmedzenosť zásob
Zásoby fosílnych palív sú obmedzené a pri súčasnej úrovni spotreby budú vyčerpané v priebehu relatívne veľmi krátkej doby. Za posledných sto rokov ľudstvo vyťažilo a spálilo obrovské množstvo týchto prírodných zdrojov. Jedným z prvých vážnych varovaní, že tieto palivá sa môžu veľmi rýchlo vyčerpať, bola kniha “Hranice rastu” (Limits to Growth), ktorá už pred takmer 30-timi rokmi upozornila na túto skutočnosť. Počítačové simulácie budúcej spotreby poukazujú na nevyhnutný kolaps zásob fosílnych palív bez ohľadu na to, aké množstvo palív je v súčasnosti k dispozícii. Najkritickejšie sa situácia javí práve v zásobách ropy, ktoré sú v porovnaní s ostatnými palivami najmenšie a ich spotreba je najväčšia. Obavy z možného nedostatku ropy sa v ostrom svetle ukázali ako odôvodnené už v roku 1973, kedy v dôsledku koordinovaného postupu krajín vyvážajúcich ropu (OPEC) došlo k obrovskému nárastu cien (prvá ropná kríza). Jednou z príčin tejto krízy bola aj skutočnosť, že USA (dovtedy veľký exportér ropy) sa v dôsledku značného zníženia vlastných zásob v Texase stali dovozcom tejto suroviny.

Nedostatok ropy sa však môže v blízkej budúcnosti prejaviť opäť. Tentoraz nie v dôsledku cenovej politiky, ale v dôsledku vyčerpanosti zásob. Kedy k takejto situácii príde, závisí na životnosti súčasných zdrojov. Napriek tomu, že určiť dobu životnosti zásob nie je jednoduché, veľké ropné koncerny ako napr. The British Petroleum (BP) každoročne vydávajú správy o rezervách týchto zdrojov vo svete. Za rezervy sa považujú tie zdroje, ktoré sú z hľadiska geologických a technologických pomerov ekonomicky vyťažiteľné. Podľa materiálu BP z roku 1997 sa životnosť rezerv vyjadruje ako pomer rezervy/produkcia pre daný rok. Pod produkciou sa chápe ťažba v danom roku, ktorá charakterizuje celosvetovú spotrebu. Správa BP, ktorá hodnotí rezervy podľa ich stavu v roku 1997 uvádza pre jednotlivé palivá nasledujúce údaje o ich životnosti:
PALIVOŽIVOTNOSŤ
Ropa41 rokov
Zemný plyn62 rokov
Uhlie (čierne a hnedé)224 rokov
Udávaná životnosť platí len za predpokladu, že spotreba daného paliva zostane na súčasnej úrovni. Vzhľadom na celosvetový trend vývoja spotreby energie , ktorý je charakterizovaný trvalým rastom na všetkých kontinentoch ukazujú sa vyššie uvedené čísla ako nereálne. Mierny optimizmus však môže vzbudzovať skutočnosť, že udávané rezervy sa menia každý rok, čo súvisí s objavovaním nových zdrojov. Skutočnosťou je, že rezervy sa práve v dôsledku intenzívneho prieskumu nových ložísk zvýšili v prípade ropy z 540 miliárd barelov v roku 1969 na asi 1000 miliárd barelov v roku 1997. To však neznamená, že zásoby ropy sú neobmedzené. Zem bola ropnými spoločnosťami preskúmaná veľmi podrobne, pričom najväčšie, najlacnejšie a najperspektívnejšie ložiská ropy boli už s najväčšou pravdepodobnosťou objavené. Navyše s výnimkou obrovského podzemného rezervoáru ropy na Blízkom Východe, boli už najlepšie zdroje ropy vo svete z veľkej časti vyčerpané. Tento názor podporujú aj také skutočnosti, ako je mimoriadne ekonomicky náročná a technologicky zložitá ťažba ropy v Severnom mori alebo na Aljaške. Nakoľko zásoby ropy sú vo svete nehomogénne rozložené, je aj životnosť týchto rezerv rôzna pre rôzne svetové regióny. Životnosť rezerv v danom regióne poukazuje teda na závislosť jednotlivých častí sveta na tomto palive. Napríklad v Európe by vlastné rezervy, pri súčasnej úrovni spotreby vydržali len 8 rokov a v Severnej Amerike približne 16 rokov. Je zrejmé, že bez možnosti dovozu tejto suroviny z iných regiónov ako napr. z Blízkeho Východu, kde sa životnosť rezerv odhaduje na 88 rokov, by sa tieto oblasti ocitli vo vážnych problémoch. Ako je z údajov BP zrejmé, najväčšie rezervy ropy, až 65% svetových zásob, sa nachádzajú na Blízkom Východe. Samotná Saudská Arábia vlastní až 25% svetových rezerv.

Svetové rezervy ropy podľa údajov BP pre jednotlivé regióny:

4. Vojna
Všetci veľmi dobre vieme, že zásoby fosílnych palív ako sú ropa, uhlie, či zemný plyn sa vo svete míňajú. Krajiny, ktoré sú najviac na rope závislé sa preto maximálne snažia, aby získali kontrolu nad ich svetovými zásobami. Ekonomika USA je závislá na ťažbe a spracúvaní fosílnych palív. Znižovanie spotreby ropy a jej nahrádzanie alternatívnymi zdrojmi energie by spôsobilo podnikom produkujúcim najväčšie emisie škodlivých plynov veľké náklady, čo by oslabilo aj americkú ekonomiku. Biely dom robí všetko preto, aby sa zavďačil ropným a energetickým spoločnostiam.

Dôvodom pre začatie vojenského konfliktu v Iraku boli vraj iracké zbrane hromadného ničenia ako aj napojenie Iraku na medzinárodný terorizmus. Ja som presvedčená, že vojna bola hlavne zámienkou k získaniu prístupu k bohatým zásobám ropy. Potvrdzuje to aj fakt, že v krajine sa žiadne zbrane hromadného ničenia dodnes nenašli.
(Diktátorský režim v Iraku bránil bohatým koncernom dostať sa k viac ako 10% svetových zásob ropy.)

5. Životné prostredie
Greenpeace na niekoľkých miestach zdokumentoval ústup ľadovcov oproti minulému roku (2001) až o 150 metrov, zapríčinený zmenou snehových na dažďové zrážky, ktorú spôsobujú klimatické zmeny. Celosvetové zvyšovanie teploty a topenie ľadovcov je spôsobené nadmerným spaľovaním fosílnych palív. Pokiaľ neznížime svoju závislosť na fosílnych palivách, následky topenia ľadovcov ovplyvnia miliardy životov na našej planéte.

Greenpeace zverejnil fotografie ľadovcov porovnávajúce ich stav v minulosti a dnes, aby tak svetu ukázal, že klimatické zmeny nie sú fikciou, ale reálnou skutočnosťou. Podľa informácií International Commission for Snow and Ice a School of Environmental Studies of India´s Jawaharlal Nehru University, ustupujú ľadovce v Himalájách rýchlejšie ako v iných oblastiach sveta. V prípade, že bude tento stav pokračovať, tak v roku 2035 bude mať ústup ľadovcov doslova obrie rozmery. Viac ako dve miliardy ľudskej populácie žije v oblastiach, v ktorých je množstvo vody v riekach závislé od himalájskych ľadovcov. Ich roztopenie by pre nich malo katastrofálne dôsledky.

Priemerný ústup ľadovcov od roku 1960 predstavuje zhruba 35 metrov ročne a tempo ich topenia sa za posledné desaťročie výrazne zvýšilo. Čoraz častejšie sa stretávame aj s úkazom, že na miestach, kde bola v minulosti súvislá vrstva ľadu, je dnes vodná medzera široká až 1 kilometer. Klimatické zmeny spôsobené spaľovaním fosílnych palív, sú celosvetovým problémom. Neriskujeme iba stratu ľadovcov, ale sme svedkami množstva ďalších dopadov, ako sú narastajúci počet záplav, zničujúce suchá a búrky, strata korálových útesov, zvyšovanie hladiny oceánov a rozširovanie sa rôznych nákazlivých chorôb.
6. Vyčerpávanie surovinových zdrojov
Je nesmierne dôležité z hľadiska trvalej udržateľnosti znížiť spotrebu surovín v priemyselne rozvinutých krajinách. Zásoby surovín na Zemi sú obmedzené a ich ťažba pôsobí závažné environmentálne škody. Je veľmi ťažké presne vyjadriť o koľko je potrebné znížiť spotrebu prírodných zdrojov z hľadiska trvalo udržateľného stavu. Niekoľko štúdií však aspoň naznačilo mieru. V rámci kampane Friends of the Earth Europe sa prevádzali štúdie a výpočty aj pre SR. Pri väčšine surovín sa ukázala nutnosť znížiť spotrebu až o 80 - 90 %. Európska Únia má dlhodobý cieľ znížiť spotrebu zdrojov desaťnásobne. Medzi hlavnými stratégiami pre zníženie spotreby primárnych zdrojov uvádzajú štúdie opatrenia na opätovné používanie, predĺženie životnosti výrobkov a hlavne zvýšenie recyklácie. Od konca 2. svetovej vojny sme spotrebovali viac neobnoviteľných zdrojov, ako od počiatku ľudskej civilizácie.

7. Hľadanie nových zdrojov
Tak ako rastie počet obyvateľov, rastie aj spotreba ropy a stále viac ľudí sa uchádza o stále menej zásob. Od roku 1950 do roku 1990 sa počet obyvateľov zdvojnásobil z troch na šesť miliárd. Počas toho istého obdobia sa však počet automobilov zvýšil desaťnásobne z 50 na 500 miliónov. Inými slovami autá sa reprodukujú až päťkrát rýchlejšie ako ľudia. Svet sa v súčasnosti nachádza v stave horúčkovitého hľadania nových ložísk ropy. Ropné monopoly investujú stále väčšie sumy do prieskumu nových ložísk a Zem je prevŕtavaná aj na tých najneprístupnejších miestach - Aljašku a Antarktídu nevynímajúc. Nielen viac vrtov, ale aj nové techniky majú pomôcť vyťažiť to, čo ešte zostalo pod zemským povrchom. Z fyzikálneho hľadiska ťažba ropy zo stále zložitejších geologických podmienok znamená hlbšie vrty, viac materiálov a väčšiu námahu na dosiahnutie toho istého cieľa. Výsledkom sú vyššie náklady.

Len v roku 1998 sa do prieskumu ložísk ropy a zemného plynu vložilo asi 94 miliárd dolárov, čo je o 11% viac ako v predchádzajúcom roku. Investície však nepochádzajú len od ropných gigantov ako je Exxon, Shell alebo BP. Podľa analýzy z roku 1995 sa na týchto investíciách podieľajú aj daňoví poplatníci. Len v USA predstavovali daňové úľavy a subvencie pre ropné spoločnosti viac ako 5,2 miliardy dolárov. Po započítaní nákladov na obranu ropných polí v Perzskom zálive sa táto čiastka vyšplhá až na 35,2 miliardy dolárov. O rozsahu investícií, ktoré pre najväčšie ropné spoločnosti predstavujú sumy väčšie ako je hrubý domáci produkt mnohých štátov sveta, hovorí aj nasledujúca tabuľka. investície do prieskumu a ťažby ropy v roku 1997:

Pri prieskume nových ložísk títo priemyselní giganti často spájajú svoje sily. Technický rozvoj neobchádza ani hľadanie nových ložísk ropy a jej ťažbu. Prichádzajú stále nové techniky: trojrozmerné počítačové modelovanie vyťažených ložísk, horizontálne vŕtanie, to všetko spolu so znižovaním spotreby automobilov môže predĺžiť životnosť zdrojov, nemôže však zabrániť ich vyťaženiu. Každý deň svet spotrebuje 73 milión barelov ropy a objaví sa len 15 milión. Je to nová situácia. Ešte pred pár rokmi to bolo naopak. Spaľovať viac ako objavovať to je cesta ku kolapsu.

8. Budúci vývoj
Je zrejmé, že väčšina odhadov životnosti rezerv ropy sa vzťahuje na dnešný trend spotreby a súčasný počet obyvateľov Zeme. Ak by však počet obyvateľov dosiahol hranicu 10 miliárd (rok 2030) a všetci by spotrebovávali energiu v takom množstve, ako to dnes robí napr. občan USA, tak by celosvetové zásoby ropy vydržali sotva 4 roky. Z uvedeného je zrejmé, že životnosť rezerv ropy bude v rozhodujúcej miere závisieť na budúcom vývoji spotreby
Na spotrebe ropy podobne ako na využívaní iných foriem energie a surovín Zeme sa dnes výraznou mierou podieľajú vyspelé krajiny. Rozdiely medzi bohatými a chudobnými krajinami sú stále veľmi veľké. Rozsah budúcich problémov s energiou sa dá predpokladať aj na základe scenára, ktorý zverejnilo americké ministerstvo energetiky v roku 1997. Podľa tejto prognózy je možné počas nasledujúcich dvoch desaťročí očakávať nárast spotreby energie vo všetkých regiónoch sveta, pričom najvyšší prírastok sa predpokladá v Ázii. Prognóza vývoja spotreby energie vo svete:

Napriek rozdielom medzi rozvinutými a rozvojovými krajinami prognostici očakávajú aj nárast spotreby ropy vo všetkých oblastiach sveta. Súvisí to nielen s rastom populácie Zeme, ale aj so zvyšujúcou sa kúpnou silou obyvateľstva. Tá sa však odvíja od rýchlosti rastu ekonomiky a príjmov obyvateľstva. Historické dáta na celom svete potvrdzujú, že osobný príjem a objem dopravy rastú ruka v ruke. Tak ako sa zvyšuje priemerný príjem, zvyšuje sa aj ročný objem najazdených kilometrov na osobu tak autom, vlakom, autobusom alebo lietadlom.

9. Záver
Pre svet je nevyhnutné využivanie surovinových zdrojov. Ale mali by sme sa skutočne zamyslieť nad tým, ako bude svet vyzerať tak za 50 rokov pri súčastnej spotrebe. Či sa ešte bude dať z čoho čerpať, lebo pri súčastnom trende vyúžívania rôznych nerastných surovín je to dosť mizerné zo sásobami. Keď si predstavím, že ložiská surovín sa formovali niekoľko miliónov rokov a my ich vyčerpeme v priebehu niekoľkých desiatok rokov, možno z toho vydedukovať len jedno, a to že smerujeme do veľkej karastrofy, lepšie povedané „kolapsu“.Veď len také Spojené štáty Americké sú od nich nesmerne závislé. Typickým príkladom bolo len vypadnutie elektrity na pár hodín, a ako to tam vyzeralo? Každý si myslel, že nastal koniec sveta. Pokiaľ sa nám tieto zdroje v budúcnosti nepodarí nahradiť, život Američanov si neviem ani predstaviť.

Zdroje:
M. Zybín: Spalování paliv a hořlavých odpadů v ohništich průmyslových kotlů -
M. Dopita, V. Havlenka, J Pešek : Ložiská fosílnych palív -
www.fns.uniba.sk - www.fns.uniba.sk

Koniec vytlačenej stránky z https://referaty.centrum.sk