Ενέργεια

Ο όρος ενέργεια χρησιμοποιείται για να περιγράψει την ποσότητα του «έργου» που επιτελείται.

Κύρια μονάδα μέτρησης της Ενέργειας, Θερμότητας, Έργου στο SI είναι το τζάουλ (J),

Χαρακτηριστικά της ενέργειας:

α) ούτε δημιουργείται, ούτε χάνεται

β) έχει διάφορες μορφές

γ) μπορεί να μετατραπεί από μια μορφή σε μια άλλη

δ) μεταφέρεται από ένα σώμα σε ένα άλλο

ε) αποθηκεύεται

Υποβάθμιση της ενέργειας ονομάζουμε τη μετατροπή της σε μορφές που δεν μπορούμε να αξιοποιήσουμε. Μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια του περιβάλλοντος.
Η ενέργεια από το πετρέλαιο μπορεί να χρησιμοποιηθεί εύκολα. Όταν όμως χρησιμοποιούμε το πετρέλαιο για την κίνηση του φορτηγού, η ενέργεια υποβαθμίζεται. Μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια στη μηχανή του αυτοκινήτου ή στα ελαστικά, καθώς αυτά τρίβονται στο οδόστρωμα.Η ενέργεια που αποδίδεται με τη μορφή θερμότητας κατά την καύση του πετρελαίου προέρχεται από τη διάσπαση των μορίων του στα άτομα από τα οποία αυτά αποτελούνται. Στα μόρια του πετρελαίου έχει αποθηκευτεί ενέργεια που προήλθε από τον Ήλιο πριν εκατομμύρια χρόνια. Η ενέργεια αυτή ελευθερώνεται κατά την καύση, όταν οι δυνάμεις που συγκρατούν τα άτομα άνθρακα, υδρογόνου και οξυγόνου, από τα οποία αποτελούνται τα μόρια του πετρελαίου, παύουν να υπάρχουν και τα μόρια διασπώνται.

Το παρακάτω σχήμα απεικονίζει διαφορετικούς τύπους ενέργειας:

κεραυνός → κινούμενο ηλεκτρικό φορτίο → ηλεκτρική ενέργεια
πυρκαγιά → κινούμενα μόρια → θερμική ενέργεια ή θερμότητα
σφαίρα → κινούμενο αντικείμενο → μηχανική κινητική ενέργεια ή απλώς “κινητική ενέργεια”

μπαταρία → μπορεί να απελευθερώσει ηλεκτρική ενέργεια → χημική ενέργεια
ξύλο → μπορεί να απελευθερώσει θερμική ενέργεια → χημική ενέργεια
βράχος σε λόφο → μπορεί να απελευθερώσει κινητική ενέργεια → βαρυτική δυναμική ενέργεια

Μια σύντομη ιστορία της ενέργειας
Η ενέργεια

Μορφές ενέργειας:

Μορφές ενέργειας:

1ος Νόμος της Θερμοδυναμικής: 
Η ενέργεια δεν μπορεί να δημιουργηθεί ή να καταστραφεί (αυτό ονομάζεται διατήρηση ενέργειας). Ωστόσο, μπορεί να μετατραπεί από τη μία μορφή στην άλλη. Υπάρχουν πολλές διαφορετικές μορφές ή είδη ενέργειας. Μερικά παραδείγματα καθημερινών ενεργειακών μετασχηματισμών είναι:

Παραδείγματα σεναρίωνΜετατροπές Ενέργειας
Τρίψιμο χεριών, προκειμένου να γίνουν ζεστάΚινητική σε Θερμική
Χρήση φακού που λειτουργεί με μπαταρίαΧημική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια (στην μπαταρία)
Ηλεκτρική ενέργεια σε ενέργεια ακτινοβολίας (στον λαμπτήρα)
Ένα αντικείμενο που επιταχύνει καθώς πέφτειΔυναμική ενέργεια βαρύτητας σε κινητική ενέργεια
2ος Νόμος της Θερμοδυναμικής: 
Ορισμένες μορφές ενέργειας είναι πιο χρήσιμες από άλλες. 

Η κινητική ενέργεια και ο ηλεκτρισμός είναι οι πιο χρήσιμες μορφές. Αυτά είναι "υψηλής ποιότητας" επειδή μπορούν να μετατραπούν σχεδόν πλήρως σε οποιοδήποτε άλλο είδος ενέργειας. Ο ηλεκτρισμός, για παράδειγμα, μπορεί εύκολα να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή θερμότητας (θερμική ενέργεια) ή φωτός (ενέργεια ακτινοβολίας), διάσπαση χημικών δεσμών (χημική ενέργεια), μετακίνηση αντικειμένων (κινητική ενέργεια) ή ανύψωση αντικειμένων (δυναμική ενέργεια βαρύτητας).

Η λιγότερο χρήσιμη μορφή ενέργειας είναι η θερμική ενέργεια χαμηλής θερμοκρασίας. Μπορεί ακόμα να μετατραπεί ξανά σε μορφή υψηλότερης ποιότητας, αλλά πάντα χάνεται χρήσιμη ενέργεια σε αυτή τη διαδικασία. Η μετατροπή της ενέργειας σε μια λιγότερο χρήσιμη μορφή και στη συνέχεια η προσπάθεια να συμβεί το αντίστροφο δεν επιστρέφει ποτέ το 100% της χρήσιμης ενέργειας.

Μετατροπές ενέργειας:

Πετρέλαιο

Το πετρέλαιο, που συχνά αναφέρεται ως αργό πετρέλαιο, σχηματίστηκε κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών από τα υπολείμματα μικροσκοπικών θαλάσσιων οργανισμών, όπως τα φύκια και το πλαγκτόν. Ακολουθεί ένας απλός τρόπος για να το καταλάβετε:

  1. Αρχαία θαλάσσια ζωή: Πριν από πολύ καιρό, υπήρχαν πολλά μικροσκοπικά φυτά και ζώα που ζούσαν στους ωκεανούς. Αυτά τα πλάσματα είχαν μαλακά σώματα και κελύφη, και όταν πέθαιναν, τα σώματά τους βυθίζονταν στον πυθμένα του ωκεανού.
  2. Ταφή: Με την πάροδο του χρόνου, όλο και περισσότερα από αυτά τα νεκρά πλάσματα συσσωρεύονταν στον πυθμένα του ωκεανού, μαζί με λάσπη και άμμο. Καθώς αυτό το υλικό συνέχισε να συσσωρεύεται, έθαβε τα απομεινάρια της αρχαίας θαλάσσιας ζωής όλο και πιο βαθιά.
  3. Πίεση και θερμότητα: Το βάρος όλων των στρωμάτων από πάνω συμπίεσε τα θαμμένα υπολείμματα, συμπιέζοντάς τα μεταξύ τους. Η θερμότητα από τον πυρήνα της Γης άρχισε επίσης να μαγειρεύει το θαμμένο οργανικό υλικό.
  4. Χημικές αλλαγές: Κάτω από αυτή την πίεση και τη θερμότητα, το οργανικό υλικό υπέστη χημικές αλλαγές. Μετατράπηκε σε μια παχύρρευστη, κολλώδη ουσία που γνωρίζουμε ως αργό πετρέλαιο. Αυτή η διαδικασία διήρκεσε εκατομμύρια χρόνια.
  5. Εγκλωβισμός στα πετρώματα: Το αργό πετρέλαιο, έχοντας μικρότερη πυκνότητα από τα πετρώματα που το περιβάλλουν, κινήθηκε προς τα πάνω μέσα από μικροσκοπικά κενά στα στρώματα των πετρωμάτων. Μερικές φορές, παγιδεύτηκε σε θύλακες κάτω από μη πορώδη πετρώματα, δημιουργώντας ταμιευτήρες πετρελαίου.
  6. Γεώτρηση και εξόρυξη: Οι άνθρωποι ανακάλυψαν αυτό το παγιδευμένο πετρέλαιο και άρχισαν να ανοίγουν γεωτρήσεις για να το φέρουν στην επιφάνεια. Μετά την εξόρυξη, το αργό πετρέλαιο μπορεί να διυλιστεί σε διάφορα προϊόντα, όπως βενζίνη, ντίζελ και πλαστικά.

Εξόρυξη πετρελαίου

Μεταφορά πετρελαίου

Το πετρέλαιο, ή το αργό πετρέλαιο, μπορεί να μεταφερθεί από ένα μέρος σε ένα άλλο με διάφορες μεθόδους. Ακολουθούν ορισμένοι συνήθεις τρόποι με τους οποίους μεταφέρεται το πετρέλαιο:

  1. Αγωγοί: Οι αγωγοί είναι ένας από τους πιο κοινούς και αποτελεσματικούς τρόπους μεταφοράς πετρελαίου σε μεγάλες αποστάσεις. Μοιάζουν με μακριούς σωλήνες που μεταφέρουν το πετρέλαιο από τις εγκαταστάσεις παραγωγής σε διυλιστήρια ή σημεία διανομής. Οι αγωγοί μπορεί να είναι θαμμένοι στο υπέδαφος ή να τοποθετούνται στην επιφάνεια.
  2. Πλοία-δεξαμενόπλοια: Τα μεγάλα υπερωκεάνια-δεξαμενόπλοια χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά πετρελαίου σε θάλασσες και ωκεανούς. Τα πλοία αυτά διαθέτουν τεράστιες δεξαμενές αποθήκευσης για να μεταφέρουν τεράστιες ποσότητες αργού πετρελαίου. Όταν φτάσουν στον προορισμό τους, το πετρέλαιο μπορεί να εκφορτωθεί σε λιμάνια.
  3. Σιδηροδρομικές μεταφορές: Τα τρένα χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά αργού πετρελαίου σε βαγόνια. Αυτά τα βαγόνια είναι ειδικά σχεδιασμένα για να μεταφέρουν πετρέλαιο με ασφάλεια. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιείται συχνά για μικρότερες αποστάσεις ή σε περιοχές χωρίς αγωγούς.
  4. Μεταφορά με φορτηγό: Τα φορτηγά βυτιοφόρα μεταφέρουν πετρέλαιο σε μικρότερες αποστάσεις σε δρόμους. Φορτώνουν σε τερματικούς σταθμούς πετρελαίου ή διυλιστήρια και παραδίδουν πετρέλαιο σε τοπικά σημεία διανομής, πρατήρια καυσίμων ή βιομηχανικές εγκαταστάσεις.
  5. Μεταφορά με φορτηγίδες: Σε ορισμένες περιπτώσεις, το πετρέλαιο μπορεί να μεταφερθεί με φορτηγίδες, ιδίως σε ποτάμια και εσωτερικές πλωτές οδούς. Οι φορτηγίδες μοιάζουν με μεγάλες βάρκες που έχουν σχεδιαστεί για τη μεταφορά υγρών φορτίων, συμπεριλαμβανομένου του αργού πετρελαίου.
  6. Αποθήκευση και τοπική διανομή: Μόλις το πετρέλαιο φτάσει στον προορισμό του, συχνά αποθηκεύεται σε δεξαμενές ή δεξαμενόπλοια. Από αυτές τις εγκαταστάσεις αποθήκευσης, μπορεί να διανεμηθεί περαιτέρω χρησιμοποιώντας μικρότερους αγωγούς, φορτηγά ή άλλες μεθόδους για να φτάσει σε τελικούς χρήστες, όπως πρατήρια καυσίμων ή βιομηχανικούς πελάτες.

Κάθε μία από αυτές τις μεθόδους έχει τα πλεονεκτήματά της και επιλέγεται με βάση παράγοντες όπως η απόσταση, το κόστος, η ασφάλεια και οι ειδικές ανάγκες της πετρελαϊκής βιομηχανίας σε μια συγκεκριμένη περιοχή.

Το πετρέλαιο αναφέρεται συχνά ως “μαύρος χρυσός” λόγω της οικονομικής του σημασίας και των πολύτιμων προϊόντων που μπορούν να εξαχθούν από αυτό. Ακολουθούν οι λόγοι για τους οποίους κέρδισε αυτό το παρατσούκλι:

  1. Οικονομική αξία: Το πετρέλαιο είναι ένας από τους πολυτιμότερους φυσικούς πόρους του κόσμου. Τα προϊόντα που προέρχονται από το αργό πετρέλαιο, όπως η βενζίνη, το ντίζελ, το καύσιμο αεριωθούμενων αεροσκαφών και διάφορα χημικά, έχουν μεγάλη ζήτηση και διαδραματίζουν καθοριστικό ρόλο στην τροφοδοσία των μεταφορών, της βιομηχανίας και πολλών πτυχών της σύγχρονης ζωής.
  2. Προσαρμοστικότητα: Το αργό πετρέλαιο είναι απίστευτα ευπροσάρμοστο. Μπορεί να διυλιστεί σε ένα ευρύ φάσμα προϊόντων, όπως καύσιμα για οχήματα και μηχανήματα, πλαστικά, χημικά και ακόμη και λιπαντικά. Αυτή η ευελιξία το καθιστά έναν εξαιρετικά πολύτιμο και περιζήτητο πόρο.
  3. Παγκόσμιος αντίκτυπος: Η πετρελαϊκή βιομηχανία έχει σημαντικό αντίκτυπο στην παγκόσμια οικονομία. Δημιουργεί σημαντικά έσοδα για τις πετρελαιοπαραγωγές χώρες και διαδραματίζει ζωτικό ρόλο στο διεθνές εμπόριο και τη γεωπολιτική.
  4. Ιστορική σημασία: Ο όρος “μαύρος χρυσός” χρησιμοποιείται για το πετρέλαιο εδώ και πάνω από έναν αιώνα και χρονολογείται από τις πρώτες ημέρες της πετρελαϊκής βιομηχανίας, όταν οι άνθρωποι συνειδητοποίησαν τις οικονομικές δυνατότητές του. Το μαύρο χρώμα του αργού πετρελαίου και η χρυσή του αξία δημιούργησαν μια ταιριαστή μεταφορά.
  5. Συμβολισμός: Η φράση “μαύρος χρυσός” αποτυπώνει την ιδέα ότι αυτός ο πόρος είναι εξίσου πολύτιμος με τον παραδοσιακό χρυσό, αλλά είναι μοναδικός στη μαύρη, υγρή μορφή του.

Συνολικά, ο όρος “μαύρος χρυσός” αναδεικνύει την τεράστια οικονομική και βιομηχανική σημασία του πετρελαίου, τονίζοντας την αξία του ως φυσικού πόρου ισότιμου με τα πολύτιμα μέταλλα όπως ο χρυσός.

Το 2019, το πετρέλαιο αποτελούσε περίπου το 33% της συνολικής παγκόσμιας κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας, σύμφωνα με στοιχεία του Διεθνούς Οργανισμού Ενέργειας (ΔΟΕ). Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι το ποσοστό αυτό περιλαμβάνει όχι μόνο τη χρήση του πετρελαίου για τις μεταφορές (όπως η βενζίνη και το ντίζελ), αλλά και τη χρήση του στη θέρμανση, την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας και τις πετροχημικές βιομηχανίες.

Οι ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, το φυσικό αέριο, ο άνθρακας και η πυρηνική ενέργεια είναι μεταξύ των άλλων σημαντικών πηγών συνεισφοράς στο παγκόσμιο ενεργειακό σύνολο. Η κατανομή των ενεργειακών πηγών μπορεί να αλλάξει με την πάροδο του χρόνου λόγω διαφόρων παραγόντων, συμπεριλαμβανομένων των αλλαγών στις ενεργειακές πολιτικές, των τεχνολογικών εξελίξεων και των περιβαλλοντικών ανησυχιών.

Τα αποθέματα πετρελαίου είναι περιορισμένα. Να γιατί τα αποθέματα πετρελαίου θεωρούνται περιορισμένα:

  1. Φυσικός σχηματισμός: Το πετρέλαιο σχηματίζεται κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών από τα υπολείμματα αρχαίων θαλάσσιων οργανισμών που έχουν υποστεί θερμότητα και πίεση βαθιά μέσα στη Γη. Η διαδικασία αυτή απαιτεί τεράστιο χρονικό διάστημα και περιορίζεται από τη διαθεσιμότητα οργανικού υλικού και τις γεωλογικές συνθήκες.
  2. Ρυθμοί εξόρυξης: Ο ρυθμός με τον οποίο εξάγεται το πετρέλαιο από τον φλοιό της Γης μπορεί να υπερβαίνει τον ρυθμό με τον οποίο σχηματίζεται νέο πετρέλαιο. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την εξάντληση των υφιστάμενων αποθεμάτων πετρελαίου.
  3. Ανακαλύψεις έναντι κατανάλωσης: Ενώ κατά καιρούς ανακαλύπτονται νέα αποθέματα πετρελαίου, συνήθως ανακαλύπτονται με βραδύτερο ρυθμό από τον ρυθμό με τον οποίο καταναλώνονται τα υπάρχοντα αποθέματα, ιδίως καθώς η παγκόσμια ζήτηση ενέργειας συνεχίζει να αυξάνεται.
  4. Περιβαλλοντικές και οικονομικές ανησυχίες: Υπάρχουν αυξανόμενες ανησυχίες σχετικά με τις περιβαλλοντικές επιπτώσεις της εξόρυξης και της καύσης του πετρελαίου, οι οποίες μπορεί να οδηγήσουν σε περιορισμούς στην εξερεύνηση και τη γεώτρηση σε ορισμένες περιοχές, περιορίζοντας περαιτέρω τη διαθεσιμότητα οικονομικά βιώσιμων αποθεμάτων πετρελαίου.

Δεδομένων αυτών των παραγόντων, είναι ευρέως αποδεκτό ότι τα αποθέματα πετρελαίου είναι πεπερασμένα και τελικά θα εξαντληθούν. Η αναγνώριση αυτή έχει οδηγήσει σε αυξημένες προσπάθειες για την εξεύρεση εναλλακτικών πηγών ενέργειας και την ανάπτυξη πιο βιώσιμων ενεργειακών πρακτικών για τη μείωση της εξάρτησής μας από πεπερασμένα ορυκτά καύσιμα όπως το πετρέλαιο.

Επεξεργασία του αργού πετρελαίου

Η επεξεργασία πετρελαίου, γνωστή και ως διύλιση πετρελαίου, είναι η πολύπλοκη διαδικασία μετατροπής του αργού πετρελαίου σε μια ποικιλία χρήσιμων προϊόντων, όπως βενζίνη, καύσιμο ντίζελ, καύσιμο αεριωθούμενων αεροσκαφών και διάφορα χημικά προϊόντα. Ακολουθεί μια απλουστευμένη εξήγηση του τρόπου με τον οποίο γίνεται:

  1. Απόσταξη: Το πρώτο βήμα είναι η απόσταξη, η οποία εκμεταλλεύεται το γεγονός ότι τα διάφορα συστατικά του αργού πετρελαίου έχουν διαφορετικά σημεία βρασμού. Το αργό πετρέλαιο θερμαίνεται και καθώς εξατμίζεται, ανεβαίνει μέσα από μια στήλη που ονομάζεται πύργος απόσταξης. Τα ελαφρύτερα συστατικά, όπως το φυσικό αέριο και η βενζίνη, ανεβαίνουν στην κορυφή επειδή έχουν χαμηλότερα σημεία βρασμού, ενώ τα βαρύτερα συστατικά, όπως το ντίζελ και το λιπαντικό έλαιο, παραμένουν στον πυθμένα.
  2. Κλάσματα: Μόλις το αργό πετρέλαιο διαχωριστεί σε διάφορα “κλάσματα” με απόσταξη, κάθε κλάσμα πηγαίνει σε διαφορετικό τμήμα της διαδικασίας διύλισης. Για παράδειγμα, το κλάσμα που γίνεται βενζίνη θα υποβληθεί σε περαιτέρω επεξεργασίες για την απομάκρυνση των ακαθαρσιών και τη βελτίωση των ιδιοτήτων του.
  3. Μετατροπή: Ορισμένα από τα βαρύτερα κλάσματα υποβάλλονται σε διεργασίες όπως η πυρόλυση και η αναμόρφωση. Η πυρόλυση διασπά τα μεγάλα μόρια σε μικρότερα, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την παραγωγή βενζίνης. Η αναμόρφωση αλλάζει τη χημική δομή ορισμένων ενώσεων για να βελτιώσει τον αριθμό των οκτανίων τους, καθιστώντας τες πιο κατάλληλες για βενζίνη.
  4. Επεξεργασία: Πραγματοποιούνται διάφορες επεξεργασίες για την απομάκρυνση ακαθαρσιών, όπως οι ενώσεις θείου και αζώτου. Αυτές οι ακαθαρσίες μπορεί να είναι επιβλαβείς για το περιβάλλον και τους κινητήρες, γι’ αυτό πρέπει να μειωθούν για να πληρούν τα κανονιστικά πρότυπα.
  5. Ανάμειξη: Τα διάφορα προϊόντα διύλισης αναμειγνύονται μεταξύ τους σε συγκεκριμένες αναλογίες για να δημιουργηθούν οι διάφορες ποιότητες βενζίνης, ντίζελ και άλλων προϊόντων.
  6. Τελικά προϊόντα: Μετά από όλες αυτές τις διεργασίες, λαμβάνονται τα τελικά προϊόντα. Η βενζίνη, το ντίζελ, το καύσιμο αεριωθουμένων και άλλα χημικά προϊόντα είναι έτοιμα για διανομή και χρήση.
  7. Παράγωγα: Η διαδικασία διύλισης παράγει επίσης παραπροϊόντα όπως η άσφαλτος, η οποία χρησιμοποιείται στην οδοποιία, και το πετρελαϊκό κοκ, το οποίο έχει βιομηχανικές εφαρμογές.

Ολόκληρη η διαδικασία επεξεργασίας ή διύλισης του πετρελαίου είναι εξαιρετικά πολύπλοκη και περιλαμβάνει πολλά στάδια, εξοπλισμό και χημικές διεργασίες για την παραγωγή του ευρέος φάσματος προϊόντων που χρησιμοποιούμε καθημερινά. Κάθε ένα από αυτά τα προϊόντα έχει συγκεκριμένα χαρακτηριστικά και χρήσεις, γι’ αυτό και η διαδικασία διύλισης έχει σχεδιαστεί για να τα διαχωρίζει, να τα καθαρίζει και να τα βελτιώνει ανάλογα με τις ανάγκες

Το αργό πετρέλαιο διαχωρίζεται σε διάφορα κλάσματα κατά τη διαδικασία διύλισης με βάση τις διαφορές στα σημεία βρασμού και τις ιδιότητες των συστατικών του. Μερικά από τα κύρια κλάσματα του πετρελαίου περιλαμβάνουν: το βουτάνιο, τη βενζίνη, την κηροζίνη, το πετρέλαιο θέρμανσης και κίνησης, το μαζούτ, τα ορυκτέλαια, την παραφίνη και την άσφαλτο.

Πετρελαιοκηλίδες

Πατάμε πάνω στον σύνδεσμο, προκειμένου να δούμε το πολυμεσικό υλικό, που δημιούργησε ο συνάδελφος Σουδίας Γιάννης.

Φυσικό αέριο

Το φυσικό αέριο είναι ένα ορυκτό καύσιμο που προέρχεται από το εσωτερικό της Γης. Σχηματίζεται με τον ακόλουθο τρόπο:

  • Πριν από πολύ καιρό, μικροσκοπικά φυτά και ζώα: Πριν από πολύ καιρό, υπήρχαν πολλά μικροσκοπικά φυτά και ζώα που ζούσαν σε αρχαίες θάλασσες, λίμνες και βάλτους.
  • Θαμμένα από χώμα και πέτρες: Καθώς αυτά τα μικροσκοπικά φυτά και ζώα πέθαιναν, βυθίζονταν στον πυθμένα του νερού και το χώμα και οι βράχοι τα κάλυπταν σιγά σιγά.
  • Συμπιέστηκαν και μαγειρεύτηκαν: Με την πάροδο πολλών, πολλών ετών, το χώμα και οι βράχοι από πάνω πίεζαν τα θαμμένα φυτά και ζώα. Αυτή η συμπίεση και η θερμότητα της Γης τα μετέτρεψαν σε κάτι που ονομάζεται “κηρογόνο”.
  • Μετατροπή σε φυσικό αέριο: Αν αυτή η συμπίεση και η θέρμανση συνεχιστεί για πάρα πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα, το κηρογόνο μετατρέπεται σε φυσικό αέριο. Το φυσικό αέριο αποτελείται κυρίως από κάτι που ονομάζεται “μεθάνιο”.
  • Παγιδευμένο σε πετρώματα: Το φυσικό αέριο μπορεί να κινηθεί μέσα από κάποια ειδικά πετρώματα και συχνά παγιδεύεται κάτω από άλλα , δημιουργώντας αυτό που ονομάζουμε “ταμιευτήρες φυσικού αερίου”.
  • Γεωτρήσεις και χρήση: Οι άνθρωποι τρυπάνε για να φτάσουν στο φυσικό αέριο και στη συνέχεια στέλνεται μέσω αγωγών σε σπίτια και μέρη όπου μπορούμε να το χρησιμοποιήσουμε για θέρμανση και μαγείρεμα.
  • Έτσι, το φυσικό αέριο προέρχεται από πολύ παλιά φυτά και ζώα που μετατράπηκαν σε αέριο μετά από πολύ, πολύ μεγάλο χρονικό διάστημα. Είναι μια πηγή ενέργειας που χρησιμοποιούμε για να θερμάνουμε τα σπίτια μας και να μαγειρεύουμε το φαγητό μας.

Αν πατήσεις εδώ μπορείς να ενημερωθείς για τον εθνικό φορέα φυσικού αερίου.

Για τους κατοίκους της Αμερικής μπορείς να ενημερωθείς από εδώ για τους αγωγούς φυσικού αερίου.

Ενημέρωση για τη μεταφορά του φυσικού αερίου με αγωγούς μέσω διαφορετικών κρατών εδώ.

Θετικά και αρνητικά φυσικού αερίου

Οπότε, όταν οι εταιρείες εξορύσσουν πετρέλαιο, σχεδόν πάντα βρίσκουν και φυσικό αέριο μαζί. Το φυσικό αέριο δίκαια έχει αποκτήσει την φήμη ότι είναι πιο φιλικό προς το περιβάλλον σε σχέση με το πετρέλαιο, καθώς το πρώτο χάρη στην σύστασή του είναι έχει λιγότερες εκπομπές ρύπων όταν χρησιμοποιείται είτε ως πηγή θέρμανσης στα σπίτια και τις επιχειρήσεις είτε ως πηγή κίνησης σε αυτοκίνητα και άλλα οχήματα. Ακόμη, δεν έχει καθόλου μονοξείδιο του άνθρακα, που σημαίνει ότι δεν είναι τοξικό και βοηθάει στην μείωση του φαινομένου της όξινης βροχής.

Παρόλα αυτά, το φυσικό αέριο έχει επιπτώσεις στο περιβάλλον. Η εξόρυξή του γίνεται με τον ίδιο επιβλαβή τρόπο που χρησιμοποιείται και για την εξόρυξη πετρελαίου, που έχει μεγάλη ευθύνη για την ρύπανση των θαλάσσιων υδάτων και την διατάραξη της θαλάσσιας ζωής. Επιπροσθέτως, αν και εκπέμπει λιγότερους ρύπους, όταν καίγεται εκπέμπει διοξείδιο του άνθρακα, που συμβάλλει στο φαινόμενο του θερμοκηπίου και στην υπερθέρμανση του πλανήτη.

Το φυσικό αέριο ως πηγή ενέργειας

Τον Σεπτέμβριο του 2021, το φυσικό αέριο αντιπροσώπευε ένα σημαντικό μέρος της παγκόσμιας κατανάλωσης ενέργειας, αλλά το ακριβές ποσοστό μπορεί να αυξομειώνεται από έτος σε έτος λόγω διαφόρων παραγόντων, συμπεριλαμβανομένων των αλλαγών στις ενεργειακές πολιτικές, των παγκόσμιων οικονομικών συνθηκών και των μετατοπίσεων στις πηγές ενέργειας.

Εκείνη την περίοδο, το φυσικό αέριο αντιπροσώπευε περίπου το 24% της συνολικής παγκόσμιας κατανάλωσης πρωτογενούς ενέργειας, σύμφωνα με τον Διεθνή Οργανισμό Ενέργειας (ΔΟΕ). Αποτελεί σημαντική πηγή ενέργειας και διαδραματίζει σημαντικό ρόλο στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, στη θέρμανση και στις βιομηχανικές διεργασίες σε πολλές χώρες.

Το φυσικό αέριο είναι μια ευέλικτη πηγή ενέργειας που χρησιμοποιείται σε διάφορες εφαρμογές. Ακολουθούν ορισμένες κοινές χρήσεις του φυσικού αερίου:

  • Θέρμανση: Το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται ευρέως για τη θέρμανση κατοικιών και κτιρίων. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε καυστήρες, λέβητες και θερμοσίφωνες για την παροχή θερμότητας και ζεστού νερού.
  • Παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας: Οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με φυσικό αέριο παράγουν ηλεκτρική ενέργεια. Είναι μια δημοφιλής επιλογή επειδή είναι ένα ορυκτό καύσιμο σχετικά καθαρής καύσης και μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αποτελεσματική παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
  • Μαγείρεμα: Πολλά σπίτια και εμπορικές κουζίνες χρησιμοποιούν φυσικό αέριο για το μαγείρεμα.
  • Βιομηχανικές διεργασίες: Το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται σε διάφορες βιομηχανικές εφαρμογές, όπως στην παραγωγή χημικών προϊόντων, γυαλιού, χάλυβα και τσιμέντου.
  • Μεταφορές: Το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται ως καύσιμο για ορισμένα οχήματα, ιδίως σε λεωφορεία και φορτηγά.
  • Ηλεκτρισμός και θέρμανση για υπηρεσίες κοινής ωφέλειας: Το φυσικό αέριο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας για επιχειρήσεις κοινής ωφέλειας και συστήματα τηλεθέρμανσης, όπου το ζεστό νερό ή ο ατμός διανέμεται για τη θέρμανση κτιρίων.
  • Γεωργία: Το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται για την παροχή θερμότητας και διοξειδίου του άνθρακα (CO2) σε εμπορικές επιχειρήσεις θερμοκηπίων για την υποστήριξη της ανάπτυξης των φυτών.
  • Οχήματα φυσικού αερίου: Εκτός από τα εμπορικά οχήματα, υπάρχουν επίσης διαθέσιμα επιβατικά αυτοκίνητα φυσικού αερίου που χρησιμοποιούν φυσικό αέριο ως πηγή καυσίμου.
  • Διυλιστήρια: Το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται στα διυλιστήρια για διεργασίες όπως η θέρμανση και ως πρώτη ύλη για διάφορες χημικές διεργασίες.
  • Υγροποιημένο φυσικό αέριο (LNG): Το φυσικό αέριο μπορεί να υγροποιηθεί και να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο για πλοία και σε περιοχές όπου η μεταφορά με αγωγούς δεν είναι εφικτή.
  • Οικιακές και εμπορικές συσκευές: Το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται για διάφορες συσκευές, όπως στεγνωτήρια ρούχων, τζάκια και υπαίθριες ψησταριές.

Το παράδειγμα της Αμερικής (διαχείριση φυσικού αερίου για διαφορετικές ανάγκες μεταφρασμένο σε ποσοστά)

Η καύση του φυσικού αερίου (Γρηγόρης Ζερβός)

Πετρέλαιο, φυσικό αέριο ή ορυκτοί άνθρακες;

Η επιλογή μεταξύ πετρελαίου, ορυκτών ανθράκων και φυσικού αερίου ως πηγές ενέργειας εξαρτάται από τη χρήση και τις ανάγκες σας, καθώς και από περιβαλλοντικούς και οικονομικούς παράγοντες. Ας εξετάσουμε τις βασικές διαφορές:

Πετρέλαιο

  • Χρησιμοποιείται συχνά για θέρμανση, ηλεκτροπαραγωγή και κίνηση στη μεταφορά (πετρελαιοκίνητα οχήματα).
  • Είναι συνήθως πιο επιβλαβές για το περιβάλλον από το φυσικό αέριο, αλλά πιο καθαρό από τους ορυκτούς άνθρακες.
  • Οι τιμές του πετρελαίου μπορεί να είναι ασταθείς λόγω γεωπολιτικών και οικονομικών παραγόντων.

Ορυκτοί Άνθρακες

  • Χρησιμοποιούνται κυρίως για ηλεκτροπαραγωγή, αλλά χρησιμοποιούνται λιγότερο για θέρμανση και μεταφορά (συνήθως ηλεκτρικά τρένα).
  • Η καύση των ορυκτών ανθράκων παράγει περισσότερο διοξείδιο του άνθρακα (CO2) ανά ενέργεια σε σύγκριση με άλλες πηγές ενέργειας, και είναι συνδεδεμένη με τον ατμοσφαιρικό ρύπο.
  • Οι ανταγωνιστικές τιμές τους και οι επιπτώσεις στο περιβάλλον έχουν οδηγήσει σε μείωση της χρήσης των ορυκτών ανθράκων σε ορισμένες χώρες.

Φυσικό Αέριο

  • Χρησιμοποιείται για θέρμανση, ηλεκτροπαραγωγή, κίνηση στη μεταφορά (φυσικο αέριο-κίνητα οχήματα), και βιομηχανικές εφαρμογές.
  • Είναι γενικά καθαρότερο από το πετρέλαιο και τους ορυκτούς άνθρακες κατά την καύση, με λιγότερες εκπομπές CO2 και ατμοσφαιρικών ρύπων.
  • Είναι συνήθως πιο σταθερό σε τιμές σε σύγκριση με το πετρέλαιο.

Η επιλογή μεταξύ αυτών των πηγών εξαρτάται από τις ανάγκες σας, τη διαθεσιμότητα στην περιοχή σας, τις περιβαλλοντικές σκέψεις και τον οικονομικό παράγοντα. Τα αποθέματα των ορυκτών καυσίμων δεν είναι ανεξάντλητα. Τα ορυκτά καύσιμα είναι μη ανανεώσιμοι φυσικοί πόροι. Η υπερεκμετάλλευσή τους θα οδηγήσει σε εξάντλησή τους.

ΟΡΥΚΤΟΙ ΑΝΘΡΑΚΕΣ

Ο ορυκτός άνθρακας, γνωστός και ως άνθρακας, είναι ένα ιζηματογενές πέτρωμα που αποτελείται κυρίως από άνθρακα και διάφορα άλλα στοιχεία. Σχηματίζεται κατά τη διάρκεια εκατομμυρίων ετών μέσω μιας διαδικασίας που ονομάζεται απανθράκωση. Ακολουθεί μια απλουστευμένη εξήγηση του τρόπου σχηματισμού του άνθρακα:

  1. Συγκέντρωση φυτικής ύλης: Ο σχηματισμός του άνθρακα αρχίζει με τη συσσώρευση φυτικού υλικού, όπως νεκρά δέντρα, φτέρες και άλλη βλάστηση. Αυτό το φυτικό υλικό συσσωρεύεται σε βάλτους και υγροτόπους.
  2. Θάψιμο και συμπίεση: Με την πάροδο του χρόνου, καθώς περισσότερα στρώματα ιζήματος, όπως λάσπη και άμμος, συσσωρεύονται πάνω από το φυτικό υλικό, αυτό θάβεται βαθιά στη Γη. Το βάρος αυτών των στρωμάτων προκαλεί συμπίεση του φυτικού υλικού.
  3. Θερμότητα και πίεση: Η ταφή και η συμπίεση του φυτικού υλικού προκαλούν φυσικές και χημικές μεταβολές. Η θερμότητα και η πίεση από το φλοιό της Γης μετατρέπουν το φυτικό υλικό σε μια ουσία που ονομάζεται τύρφη. Η τύρφη είναι το πρώτο στάδιο του σχηματισμού του άνθρακα.
  4. Χρόνος και περισσότερη πίεση: Με την πάροδο εκατομμυρίων ετών, εάν η τύρφη θαφτεί ακόμη βαθύτερα και υποβληθεί σε περισσότερη θερμότητα και πίεση, υφίσταται περαιτέρω αλλαγές. Η τύρφη μετατρέπεται σε λιγνίτη, ο οποίος είναι ένας τύπος καφέ άνθρακα.
  5. Συνεχής μετασχηματισμός: Με ακόμη περισσότερο χρόνο, ταφή και πίεση, ο λιγνίτης μπορεί να μετατραπεί περαιτέρω σε υπο-μπιτουμινικό άνθρακα, ασφαλτούχο άνθρακα και τελικά σε ανθρακίτη. Ο ανθρακίτης άνθρακας είναι ο πιο σκληρός και έχει την υψηλότερη περιεκτικότητα σε άνθρακα.

Η ποιότητα και ο τύπος του άνθρακα που σχηματίζεται εξαρτώνται από παράγοντες όπως το είδος των φυτών της αρχικής βλάστησης, το βάθος της ταφής και τις συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης κατά τη διάρκεια του χρόνου. Η διαδικασία ενανθράκωσης μπορεί να διαρκέσει δεκάδες εκατομμύρια χρόνια για να ολοκληρωθεί.

Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι η διαδικασία απανθρακοποίησης είναι πολύ αργή και λαμβάνει χώρα υπόγεια, με αποτέλεσμα τη δημιουργία διαφορετικών τύπων άνθρακα, καθένας από τους οποίους έχει διαφορετικό ενεργειακό περιεχόμενο και ιδιότητες. Ο άνθρακας αποτελεί πολύτιμη πηγή ενέργειας εδώ και αιώνες, αλλά η χρήση του έχει περιβαλλοντικές επιπτώσεις λόγω της απελευθέρωσης διοξειδίου του άνθρακα κατά την καύση του.

Για όσους θέλουν να εμβαθύνουν περισσότερο στους ορυκτούς άνθρακες προτείνεται το εξής αρχείο:

K-7-orykti-anthrakes

Ανανεώσιμες πηγές ενέργειας – Μη ανανεώσιμες πηγές ενέργειας

Πηγή εικόνων: Ψηφιακή Τάξη

Το φαινόμενο του θερμοκηπίου

Η υπερθέρμανση του πλανήτη είναι ένα πολύ σημαντικό θέμα και θα το εξηγήσω με τρόπο που να είναι εύκολο να κατανοήσουν τα παιδιά του δημοτικού.

Τι είναι η υπερθέρμανση του πλανήτη;
Η υπερθέρμανση του πλανήτη είναι σαν να ζεσταίνεται πολύ η Γη. Συμβαίνει εξαιτίας πραγμάτων που κάνουν οι άνθρωποι, όπως το να καίνε πολλά πράγματα που βγάζουν καπνό και να χρησιμοποιούν αυτοκίνητα που κινούνται με βενζίνη. Αυτό κάνει τον αέρα γύρω μας να θερμαίνεται και αυτό δεν είναι καλό για τη Γη.

Γιατί είναι πρόβλημα;
Όταν η Γη θερμαίνεται πολύ, προκαλεί πολλά προβλήματα. Μπορεί να λιώσει τους πάγους στο Βόρειο και Νότιο Πόλο, γεγονός που μπορεί να κάνει τη στάθμη της θάλασσας να ανέβει και να πλημμυρίσει κάποια μέρη. Μπορεί επίσης να κάνει τον καιρό πιο ακραίο, με πολύ ζεστά καλοκαίρια και ισχυρές καταιγίδες. Αυτό μπορεί να είναι κακό για τους ανθρώπους, τα ζώα και τα φυτά.

Τι μπορούμε να κάνουμε;
Μπορούμε να βοηθήσουμε χρησιμοποιώντας την ενέργεια με σύνεση και μη σπαταλώντας την. Για παράδειγμα, σβήνουμε τα φώτα όταν φεύγουμε από ένα δωμάτιο και δεν αφήνουμε το νερό να τρέχει όταν βουρτσίζουμε τα δόντια μας. Μπορούμε επίσης να χρησιμοποιούμε καθαρές πηγές ενέργειας, όπως ο ήλιος και ο άνεμος, για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία δεν θερμαίνει πολύ τη Γη.

Φροντίζοντας τη Γη μας
Η υπερθέρμανση του πλανήτη είναι μια μεγάλη πρόκληση, αλλά μπορούμε να συνεργαστούμε για να φροντίσουμε τη Γη μας. Μπορούμε να φυτέψουμε δέντρα, τα οποία βοηθούν στον καθαρισμό του αέρα, και μπορούμε να μάθουμε περισσότερα για το πώς μπορούμε να χρησιμοποιούμε την ενέργεια με τρόπο που δεν κάνει τη Γη να ζεσταίνεται πολύ. Όταν φροντίζουμε τον πλανήτη μας, θα είναι ένα καλύτερο μέρος για όλους, συμπεριλαμβανομένου εσένα και των φίλων σου!

Αναφορικά με την κλιματική κρίση διαβάζουμε αναλυτικά εδώ.

Τρόποι εξοικονόμησης ενέργειας

Η εξοικονόμηση ενέργειας είναι σημαντική τόσο για το περιβάλλον όσο και για το πορτοφόλι σας. Ακολουθούν ορισμένοι πρακτικοί τρόποι εξοικονόμησης ενέργειας στο σπίτι και στην καθημερινή ζωή:

  1. Σβήνετε τα φώτα: Όταν φεύγετε από ένα δωμάτιο, σβήστε τα φώτα. Χρησιμοποιήστε το φυσικό φως της ημέρας όταν είναι δυνατόν.
  2. Χρησιμοποιήστε λαμπτήρες ενεργειακής απόδοσης: Αντικαταστήστε τους παραδοσιακούς λαμπτήρες πυρακτώσεως με ενεργειακά αποδοτικούς λαμπτήρες LED ή CFL. Διαρκούν περισσότερο και καταναλώνουν λιγότερο ηλεκτρικό ρεύμα.
  3. Αποσυνδέστε τις ηλεκτρονικές συσκευές από την πρίζα: Ακόμα και όταν είναι απενεργοποιημένες, πολλές συσκευές χρησιμοποιούν “ενέργεια αναμονής”. Αποσυνδέστε φορτιστές, ηλεκτρονικές συσκευές και συσκευές όταν δεν χρησιμοποιούνται ή χρησιμοποιήστε λωρίδες ρεύματος για να αποσυνδέετε εύκολα πολλές συσκευές.
  4. Χρησιμοποιήστε ενεργειακά αποδοτικές συσκευές: Όταν αγοράζετε νέες συσκευές κάντε έρευνα για την ενεργειακή απόδοση με σκοπό να εντοπίσετε συσκευές που καταναλώνουν λιγότερο ηλεκτρικό ρεύμα.
  5. Σφραγίστε τις διαρροές: Μονώστε το σπίτι σας για να αποφύγετε τα ρεύματα και να μειώσετε τις απώλειες ενέργειας θέρμανσης και ψύξης. Σφραγίστε τα κενά γύρω από τα παράθυρα και τις πόρτες.
  6. Χαμηλώστε το δείκτη του θερμοστάτη: Τον χειμώνα, χαμηλώστε το θερμοστάτη σας μερικούς βαθμούς και φορέστε πιο ζεστά ρούχα. Το καλοκαίρι, ρυθμίστε τον θερμοστάτη σας μερικούς βαθμούς ψηλότερα και χρησιμοποιήστε ανεμιστήρες.
  7. Συντηρήστε το σύστημα HVAC σας: Καθαρίζετε και συντηρείτε τακτικά το σύστημα θέρμανσης, εξαερισμού και κλιματισμού (HVAC) για να διασφαλίσετε την αποτελεσματική λειτουργία του.
  8. Χρησιμοποιήστε έναν προγραμματιζόμενο θερμοστάτη: Ρυθμίστε έναν προγραμματιζόμενο θερμοστάτη ώστε να ρυθμίζει αυτόματα τη θερμοκρασία όταν δεν είστε στο σπίτι ή όταν κοιμάστε.
  9. Πλύνετε τα ρούχα σε κρύο νερό: Το πλύσιμο των ρούχων με κρύο νερό εξοικονομεί ενέργεια σε σύγκριση με το πλύσιμο με ζεστό νερό.
  10. Στεγνώστε τα ρούχα στον αέρα: Χρησιμοποιήστε σχοινί ή σχάρα στεγνώματος αντί για στεγνωτήριο όταν είναι δυνατόν.
  11. Πλήρη φορτία: Τρέξτε τα πλυντήρια πιάτων και τα πλυντήρια ρούχων μόνο όταν τα φορτία είναι γεμάτα.
  12. Μαγειρέψτε αποδοτικά: Χρησιμοποιήστε καπάκια στις κατσαρόλες και τα τηγάνια, μαγειρέψτε με το σωστό μέγεθος καυστήρα και χρησιμοποιήστε το φούρνο μικροκυμάτων όταν είναι πιο αποδοτικός.
  13. Φυτέψτε δέντρα και θάμνους: Η στρατηγική φύτευση δέντρων και θάμνων γύρω από το σπίτι σας μπορεί να προσφέρει σκιά το καλοκαίρι και ανεμοθώρακα το χειμώνα, μειώνοντας την ανάγκη για θέρμανση και ψύξη.
  14. Σφραγίστε και μονώστε το σπίτι σας: Βελτιώστε τη μόνωση και σφραγίστε τυχόν ρεύματα στο σπίτι σας για να μειώσετε την ενέργεια που απαιτείται για θέρμανση και ψύξη.
  15. Μειώστε τα ηλεκτρικά φορτία: Αποσυνδέστε φορτιστές, συσκευές και συσκευές από την πρίζα όταν δεν χρησιμοποιούνται ή χρησιμοποιήστε έξυπνες λωρίδες ρεύματος για να εξαλείψετε την κατανάλωση ενέργειας σε κατάσταση αναμονής.
  16. Χρησιμοποιήστε φυσικό εξαερισμό: Ανοίξτε τα παράθυρα και δημιουργήστε εγκάρσιο αερισμό για να δροσίζετε το σπίτι σας με φυσικό τρόπο.
  17. Εγκαταστήστε ηλιακούς συλλέκτες: Εάν είναι εφικτό, σκεφτείτε να εγκαταστήσετε ηλιακούς συλλέκτες για να παράγετε τη δική σας καθαρή ενέργεια.
  18. Χρήση της δημόσιας συγκοινωνίας όπου είναι εφικτό: Μοιραστείτε τις διαδρομές με άλλους ή χρησιμοποιήστε τα μέσα μαζικής μεταφοράς για να μειώσετε την ενέργεια που καταναλώνεται για μεμονωμένες διαδρομές με το αυτοκίνητο.
  19. Εκπαιδεύστε τον εαυτό σας και τους άλλους: Μάθετε για τις πρακτικές εξοικονόμησης ενέργειας και μοιραστείτε τις με τους φίλους και την οικογένεια για να δημιουργήσετε μια κουλτούρα εξοικονόμησης ενέργειας.