combustibles fossiles

Les combustibles fossiles ou les combustibles min??raux sont source de fossiles combustibles, ce est-?? hydrocarbures trouv??s dans la couche sup??rieure de la Terre de la cro??te .

Elles vont de mati??res volatiles ?? faible carbone : hydrog??ne ratios comme le m??thane , ?? l'??tat liquide de p??trole ?? des mat??riaux non volatiles compos??es de carbone presque pur, comme anthracite charbon . Le m??thane peut ??tre trouv?? dans les champs d'hydrocarbures, seul, associ?? ?? l'huile, ou sous la forme de clathrates de m??thane. Il est g??n??ralement admis qu'ils form??es ?? partir des restes fossilis??s de plantes et d'animaux morts par l'exposition ?? la chaleur et de la pression dans la cro??te de la Terre sur des centaines de millions d'ann??es. Ceci est connu comme la th??orie biog??nique et a ??t?? introduite par Georg Agricola en 1556 et plus tard par Mikhail Lomonosov en 1757. Il ya une th??orie adverse plus moderne que les hydrocarbures les plus volatils, en particulier le gaz naturel , sont form??s par abiogenic processus, ce ne est pas la vie mat??rielle a ??t?? impliqu?? dans leur formation.

Il a ??t?? estim?? par la Energy Information Administration qu'en 2005, 86% de la production d'??nergie primaire dans le monde provenait de la combustion de combustibles fossiles, avec les sources non fossiles restants ??tant hydro??lectrique de 6,3%, nucl??aire 6,0%, et d'autres ( g??othermique, solaire , vent, et le bois et d??chets) de 0,9 pour cent.

Les combustibles fossiles sont ressources non renouvelables parce qu'ils prennent des millions d'ann??es pour former, et les r??serves se ??puisent beaucoup plus vite que les nouveaux se forment. Pr??occup?? par l'approvisionnement en carburant fossiles est l'une des causes des conflits r??gionaux et mondiaux. La production et l'utilisation de combustibles fossiles soul??vent des pr??occupations environnementales. Un mouvement mondial vers la g??n??ration de l'??nergie renouvelable est donc en cours pour aider ?? r??pondre aux besoins ??nerg??tiques accrus.

La combustion de combustibles fossiles produit environ 21,3 milliards tonnes (= 21,3 gigatonnes) de dioxyde de carbone par an, mais on estime que les processus naturels ne peuvent absorbent environ la moiti?? de ce montant, il ya donc une augmentation nette de 10,65 milliards de tonnes de dioxyde de carbone atmosph??rique par an (une tonne de carbone atmosph??rique est ??quivalent ?? 44 / 12 ou 3,7 tonnes de dioxyde de carbone). Le dioxyde de carbone est l'un des gaz ?? effet de serre qui am??liore for??age radiatif et contribue ?? r??chauffement de la plan??te , provoquant la la temp??rature moyenne ?? la surface de la Terre ?? la hausse en r??ponse, qui les climatologues se accordent provoquera ind??sirables majeurs effets , y compris la r??duction de la biodiversit?? et, au fil du temps, la cause la mont??e du niveau de la mer .

Origine

Selon la th??orie biog??nique, p??trole est form?? ?? partir des restes conserv??s de pr??historique zooplancton et les algues qui se sont install??s au fond de mer (ou lac) en grandes quantit??s sous des conditions anoxiques. Au cours des temps g??ologiques , cette organique question , m??lang?? avec boue, est enterr?? sous des couches de s??diments lourds. Les niveaux ??lev??s de r??sultant de la chaleur et la pression provoque la mati??re organique pour modifier chimiquement cours diagen??se, d'abord dans une mati??re cireuse connue sous le nom k??rog??ne qui se trouve dans divers schistes bitumineux dans le monde entier, puis avec plus de chaleur en hydrocarbures liquides et gazeux dans un processus connu sous le nom catagen??se.

Les plantes terrestres, d'autre part, ont tendance ?? former le charbon . Beaucoup de champs de charbon datent du carbonif??re p??riode.

Chiffres correspondants:

• 1 litre d'essence ordinaire est le r??sultat de temps-rendu d'environ 23,5 tonnes m??triques de l'ancienne mat??riel de phytoplancton d??pos?? sur le fond de l'oc??an.
• La quantit?? totale de carburant fossile utilis?? dans l'ann??e 1997 est le r??sultat de 422 ann??es de toute la mati??re v??g??tale qui a grandi sur la surface et dans tous les oc??ans de la terre antique.

Importance

Les combustibles fossiles sont d'une grande importance, car ils peuvent ??tre br??l??s ( oxyd?? en dioxyde de carbone et eau), la production de quantit??s importantes d'??nergie. L'utilisation du charbon comme combustible est ant??rieur ?? l'histoire enregistr??e. Hydrocarbures semi-solides de suintements ont ??galement ??t?? br??l??s dans les temps anciens, mais ces mat??riaux ont ??t?? principalement utilis??s pour l'??tanch??it?? et embaumement. L'exploitation commerciale du p??trole , en grande partie comme un remplacement pour les huiles d'origine animale (notamment l'huile de baleine) pour une utilisation dans des lampes ?? huile a commenc?? au XIXe si??cle. Le gaz naturel, une fois br??l?? ?? la torche comme un sous-produit non n??cessaire de la production de p??trole, est maintenant consid??r??e comme une ressource tr??s pr??cieuse.

P??trole brut lourd, qui est beaucoup plus visqueux que le p??trole brut classique et sables bitumineux, o?? bitume se trouve m??lang?? ?? du sable et de l'argile, sont de plus en plus important que les sources de combustibles fossiles. Le schiste bitumineux et des mat??riaux similaires sont s??dimentaires roches contenant k??rog??ne, un m??lange complexe de compos??s organiques de poids mol??culaire ??lev??, qui rendement p??trole brut synth??tique lorsqu'il est chauff?? ( pyrolyse). Ces mat??riaux doivent encore ??tre exploit??es commercialement.

Avant la seconde moiti?? du XVIIIe si??cle, moulins ?? vent ou moulins fourni l'??nergie n??cessaire pour l'industrie comme le fraisage farine, sciage du bois ou pompage de l'eau, et la combustion du bois ou tourbe fourni la chaleur int??rieure. L'utilisation ?? grande ??chelle de combustibles fossiles, le charbon et le p??trole au premier abord plus tard, au feu des moteurs ?? vapeur , permis ?? la r??volution industrielle . En m??me temps, feux ?? gaz utilisant du gaz naturel ou gaz de charbon ont ??t?? ?? venir dans une large utilisation. L'invention de la Moteur ?? combustion interne et son utilisation dans les voitures et camions fortement augment?? la demande pour essence et l'huile diesel, les deux fabriqu??s ?? partir de combustibles fossiles. Autres formes de transport, les chemins de fer et avions ??galement tenus combustibles fossiles. L'autre utilisation importante des combustibles fossiles est en la production d'??lectricit??.

Les combustibles fossiles sont ??galement la principale source de mati??res premi??res pour la industrie p??trochimique.

Limites et alternatives

Mondial fossiles carbone ??missions par type de carburant, 1800-2004 AD.

Le principe de l'offre et de la demande sugg??re que l'approvisionnement en hydrocarbures diminuent, les prix vont augmenter. Par cons??quent des prix plus ??lev??s entra??neront une augmentation de solution de rechange, ??nergies renouvelables fournitures comme sources pr??c??demment non rentables deviennent suffisamment ??conomique ?? exploiter. Essences artificielles et autres ??nergies renouvelables sources exigent actuellement des technologies de production et de traitement plus co??teux que les r??serves de p??trole conventionnel, mais peuvent devenir ??conomiquement viables dans un avenir proche. Voir Le d??veloppement ??nerg??tique. Sources alternatives d'??nergie diff??rents comprennent nucl??aire , hydro??lectrique, solaire, ??olienne, et g??othermique.

Niveaux et les d??bits

Niveaux de sources d'??nergie primaire sont les r??serves dans le sol. Les flux sont la production. La partie la plus importante des sources d'??nergie primaires sont les carbone sources d'??nergie fossile base. P??trole, le charbon et le gaz se tenaient 79,6% de la production d'??nergie primaire en 2002 (en millions de tonnes d'??quivalent p??trole (Mtep)) (34,9 + 23,5 + 21,2).

Niveaux (r??serves) ( EIE huile, le gaz, les estimations de charbon, Huile EIE, les estimations de gaz)

• P??trole: 1,050 ?? 1,277 milliards barils (de 167 ?? 203 km??) 2003-2005
• Gaz: 6040 - 6806 billions de pieds cubes (171 000 ?? 192 700 km??) 6806 * 0,182 = 1 239 milliards d'??quivalent baril de p??trole (Gbep) 2003-2005
• Charbon: 1.081.000 millions tonnes courtes (1.081.000 * 0,907186 * 4,879 = 4,786 Gbep) (2004)

Flux (production quotidienne) en 2002 (7,9 est un rapport ?? convertir les tonnes d'??quivalent p??trole en barils d'??quivalent p??trole)

• P??trole: (10 230 * 0,349) * 7,9 / 365 = 77 millions de barils par jour
• Gaz: (10 230 * 0,212) * 7,9 / 365 = 47 millions de barils ??quivalent p??trole par jour {} MBOED
• Charbon: (10 230 * 0,235) * 7,9 / 365 = 52 MBOED

Ann??es de production laiss??s dans le sol avec les estimations des r??serves les plus optimistes (Oil & Gas Journal, World Oil)

• P??trole: 1.277.000 millions de baril / r??serve 77 millions de barils par jour utilis?? / 365 jours par an = 45 ann??es
• Gaz: 1.239.000 millions de barils r??serve ??quivalente / 47 millions de barils ??quivalent utilis?? par jour / 365 jours par an = 72 ann??es
• Charbon: 4.786.000 millions de barils r??serve ??quivalente / 52 millions de barils ??quivalent utilis?? par jour / 365 jours par an = 252 ann??es

Notez que ce calcul suppose que le produit puisse ??tre produit ?? un niveau constant pendant un nombre d'ann??es et que toutes les r??serves a pu ??tre retrouv??. En r??alit??, la consommation de l'ensemble des trois ressources a augment??. Bien que cela sugg??re que la ressource sera utilis??e plus rapidement, en r??alit??, la courbe de production est beaucoup plus proche d'une courbe en cloche. ?? un certain point dans le temps, la production de chaque ressource au sein d'une r??gion, un pays ou dans le monde atteindra une valeur maximale, apr??s quoi, la production va diminuer jusqu'?? ce qu'il atteigne un point o?? ne est plus ??conomiquement faisable ou physiquement possible de produire. Voir Pic de Hubbert pour le d??tail sur cette courbe de d??clin en ce qui concerne le p??trole.

La discussion ci-dessus met l'accent sur l'??quilibre ??nerg??tique dans le monde entier. Il est ??galement utile de comprendre le rapport entre les r??serves ?? la consommation annuelle (R / C) par r??gion ou pays. Par exemple, politique ??nerg??tique du Royaume-Uni reconna??t que R / C la valeur de l'Europe est de 3,0, tr??s faible selon les normes mondiales, et expose cette r??gion ?? la vuln??rabilit?? de l'??nergie. Des solutions particuli??res aux combustibles fossiles sont un sujet d'intenses d??bats dans le monde entier.

Effets sur l'environnement

Aux ??tats-Unis, plus de 90% des gaz ?? effet de ??missions proviennent de la combustion de combustibles fossiles. La combustion de combustibles fossiles produit ??galement d'autres polluants atmosph??riques, tels que oxydes d'azote, le dioxyde de soufre, les compos??s organiques volatils et m??taux lourds.

Selon Environnement Canada:

"Le secteur de l'??lectricit?? est unique parmi les secteurs industriels dans sa tr??s grande contribution aux ??missions associ??e ?? presque tous les probl??mes de l'air. La production d'??lectricit?? produit une grande part d'oxydes canadiens d'azote et les ??missions de dioxyde de soufre, qui contribuent au smog et aux pluies acides et la formation de l'amende particules. Ce est la plus importante source industrielle incontr??l??e des ??missions de mercure au Canada. plantes fossiles ??lectriques thermiques ?? flamme ??mettent aussi du dioxyde de carbone, qui peuvent contribuer au changement climatique. En outre, le secteur a des impacts significatifs sur l'eau et de l'habitat et des esp??ces. En particulier, les barrages hydro??lectriques et les lignes de transmission ont des effets significatifs sur l'eau et la biodiversit?? ".

La combustion de combustibles fossiles g??n??re sulfurique, carbonique et acides nitrique , qui tombent ?? terre comme les pluies acides , impact sur les zones naturelles et de l'environnement b??ti. Monuments et sculptures faites ?? partir marbre et le calcaire sont particuli??rement vuln??rables, comme les acides dissolvent le carbonate de calcium .

Les combustibles fossiles contiennent ??galement des mat??riaux radioactifs, principalement de l'uranium et du thorium , qui sont lib??r??s dans l'atmosph??re. En 2000, environ 12 000 tonnes de thorium et 5.000 tonnes d'uranium ont ??t?? lib??r??s dans le monde entier ?? partir de la combustion du charbon. On estime qu'au cours de 1982, la combustion du charbon des ??tats-Unis a publi?? 155 fois plus de radioactivit?? dans l'atmosph??re que le Trois incidents Mile Island. Toutefois, cette radioactivit?? de la combustion du charbon est minuscule ?? chaque source et n'a pas montr?? d'effet n??gatif sur la physiologie humaine.

La combustion du charbon g??n??re ??galement de grandes quantit??s de m??chefers et cendres volantes. Ces mat??riaux sont utilis??s dans une grande vari??t?? de applications, en utilisant, par exemple, environ 40% de la production am??ricaine.

R??colte, la transformation et la distribution de combustibles fossiles peuvent ??galement cr??er des pr??occupations environnementales. m??thodes d'extraction de charbon, en particulier l'extraction ?? ciel et l'exploitation mini??re de la bande, avoir des impacts n??gatifs sur l'environnement, et de forage p??trolier en mer pose un risque pour les organismes aquatiques. Les raffineries de p??trole ont aussi des impacts n??gatifs sur l'environnement, y compris l'air et la pollution de l'eau. Transport du charbon n??cessite l'utilisation de locomotives diesel, tandis que le p??trole brut est g??n??ralement transport?? par des navires-citernes, dont chacun exige la combustion de combustibles fossiles suppl??mentaires.

La r??glementation environnementale utilise une vari??t?? d'approches pour limiter ces ??missions, comme le commandement et de contr??le (qui impose la quantit?? de pollution ou de la technologie utilis??e), les incitations ??conomiques, ou des programmes volontaires.

Un exemple d'une telle r??glementation aux Etats-Unis est le "EPA met en ??uvre des politiques visant ?? r??duire les ??missions atmosph??riques de mercure. En vertu des r??glements ??mis en 2005, les centrales au charbon devront r??duire leurs ??missions de 70 pour cent en 2018.".

En termes ??conomiques, la pollution ?? partir de combustibles fossiles est consid??r?? comme un n??gatif externalit??. La fiscalit?? est consid??r??e comme une fa??on de rendre les co??ts sociaux explicites, afin de ??internaliser?? le co??t de la pollution. Cette initiative vise ?? faire des combustibles fossiles plus cher, r??duisant ainsi leur utilisation et la quantit?? de pollution qui leur sont associ??s, ainsi que les fonds n??cessaires pour lutter contre ces facteurs. Bien que les nations europ??ennes imposent des taxes sur la pollution, ils donnent aussi des milliards de subventions ?? l'industrie des combustibles fossiles, l'imputation des imp??ts.

Ancien directeur de la CIA James Woolsey a r??cemment pr??sent?? les arguments de s??curit?? nationale en faveur de l'abandon des combustibles fossiles.