油页岩属于什么能源,可再生吗?
定义
有一种石头叫油页岩,它同石油一样,是由生物的残体混同泥沙变成的,所以可以用来炼油。又称油母页岩,一种高矿物质的腐泥煤,为低热值固态化石燃料。色浅灰至深褐,含有机质和矿物质;有机质的绝大部分不溶于溶剂,称油母。油页岩是人造石油的重要原料。经低温干馏可得页岩油、干馏气和页岩半焦。
[编辑本段]资源
油页岩产油率低于6%者属贫矿,高于10%的属富矿。世界已探明的产油率在 4%以上的油页岩储量,折合页岩油约470Gt,超过已探明的石油储量。美国西部格林河流域拥有世界上储量最大的油页岩矿藏;中国的油页岩资源也较丰富,仅次于美国、巴西、苏联等国,其中最负盛名的为抚顺矿区,与煤共生,探明油页岩储量3.6Gt,平均产油率约5.5%;茂名油页岩矿,可采储量4Gt,平均产油率6.0%。
[编辑本段]制法
大块的油页岩经过破碎、筛选,送到一种巨大的炉子里;在隔绝空气的条件下加热,使有机质分解生成油气;油气再进入一个冷却装置,被冷却凝结成油状的液体,这就是页岩油。
[编辑本段]开发
实际上,把油页岩从地底下开采出来再炼油非常麻烦。科学家已想出一个好办法:在地面打一些钻孔通到地下,用带孔的钢管插进油页岩里,然后对它发射一种频率很高的电磁波,依靠高频电产生的热,把油页岩中的有质分解成页岩油和气体,使它沿着生产钻井跑到地面上来为人类服务。
[编辑本段]原生物质
油页岩主要是由藻类等低等浮游生物经腐化作用和煤化作用而生成。一些微小动物、高等水生或陆生植物的残体,如孢子、花粉、角质等植物组织碎片,也参与油页岩的生成。
[编辑本段]性质:
页岩油很像石油,除了液态的碳、氢物质外,还含有少量氧、氮和硫的化和物。页岩油经过进一步加工提炼,可以制得汽油、煤油、柴油等液体燃料,具有与石油相同的作用。
[编辑本段]作用:
在油页岩炼油过成中还能得到许许多多副产品:硫酸铵可作肥料;酚类和吡啶可用作生产合成纤维、塑料、染料、药物的化工原料;排出的气体,如同煤气一样,可作气体燃料;留下的页岩灰渣,可用来制造水泥熟料、陶瓷纤维、陶粒等建筑用材。油页岩可谓“全身是宝”。
[编辑本段]储量:
据调查,全世界油页岩的储量要比煤、石油或天然气多得多。我国是世界上油页岩储量最丰富的国家之一。以吉林的农安与桦甸、广东的茂名和辽宁的抚顺为最多,广东茂名地区已探明的油页岩储量就有70多亿吨。
[编辑本段]物理性状
油页岩外观多呈褐色泥岩状,其相对密度为1.4~2.7。油页岩中的矿物质常与有机质均匀细密地混合,难以用一般选煤的方法进行选矿。含有大量粘土矿物的油页岩,往往形成明显的片理。
[编辑本段]组成
主要包括油母、水分和矿物质。①油母。含量约10%~50%(干基),是复杂的高分子有机化合物,富含脂肪烃结构,而较少芳烃结构。油母的元素组成主要为碳、氢,以及少量的氧、氮、硫;其氢碳原子比为1.25~1.75。油母含量高,氢碳原子比大,则油页岩产油率高。②水分。为4%~25%不等,与矿物质颗粒间的微孔结构有关。茂名油页岩的水分含量较高,热加工过程中消耗较多的热量,且在干燥时易崩碎。③矿物质。主要有石英、高岭土、粘土、云母、碳酸盐岩以及硫铁矿等。含量通常高于有机质。
[编辑本段]加工利用
主要有两方面:①干馏制取页岩油,进一步加工成轻质油品以及多种化工产品;②直接用作锅炉燃料,产生蒸汽,并进一步用于发电。油页岩干馏和燃烧后的页岩灰可用于生产水泥等建筑材料。
一、油页岩油的基本特征
(一)油页岩油的定义
油页岩油,顾名思义,就是从油页岩中提炼出来的油,因此,了解油页岩油,首先需要了解油页岩。油页岩属于非常规油气资源,它与石油、天然气、煤一样都是不可再生的化石能源,油页岩资源储量仅次于煤炭,其热解可得到油页岩油和煤气,因资源丰富和开发利用的可行性高而被列为21世纪重要的接替能源。
油页岩,又称油母页岩,是一种固体可燃有机质沉积岩。含油率和发热量是评价油页岩工业用途的重要工业指标,因此,一般将灰分产率超过40%,含油率大于3.5%,发热量不少于4.18kJ/g的沉积岩称为油页岩(郑伟,1997;刘招君,2006)。从油页岩中提炼出来的油呈黑褐色,略带绿色荧光,成分与石油相似,常称为人造石油,类似原油,经炼制可获汽油、煤油、柴油、润滑油和石蜡等。除了提炼油页岩油,油页岩也可以作为燃料用来发电、取暖和运输。炼油和发电后剩下的废渣生产建筑材料、水泥和化肥或进行化工产品的提炼、金属提取等。
广义上页岩油的概念涵盖了由油页岩炼制得到的油页岩油,因此,为了区别广义上的页岩油概念,将油页岩油定义为从油页岩干馏提炼出来的油,即对开采出的油页岩或原位地下油页岩进行加工处理(如低温干馏)所获得的原油(伊然,2015)。由于现在油页岩油概念的特殊性,对油页岩油的评价主要集中在油页岩矿上。
(二)油页岩的性质
1.颜色
油页岩的颜色与其中有机和无机物质组成有关。美国绿河盆地油页岩呈灰绿色,吉林桦甸油页岩呈褐色,准噶尔盆地南缘油页岩(博格达山前油页岩带)呈灰褐色—深灰色。通常油页岩颜色越浅,含油率越高。
2.密度
油页岩的密度主要取决于其中无机矿物质的含量和密度。一般情况下,油页岩密度越大,含油率越低。
3.硬度与强度
油页岩的硬度与强度与所含矿物质的性质和形成年代有关。时代老的油页岩硬度较大。强度和硬度对干馏过程也有影响。
4.灰熔点
油页岩的灰熔点也称熔融性,是油页岩受热时由固态向液态逐渐转化的特性,与油页岩的成分及加工过程有关。在工业上多用软化温度作为熔融性指标,称为灰熔点。低灰熔点的油页岩在热加工时在炉内易结渣,影响生产的进行。我国油页岩灰分中氧化钙较少,因此灰熔点一般较高,软化温度多在1200~1450℃以上。
二、油页岩资源、利用及发展趋势
全球油页岩资源比较丰富,世界油页岩油的已知可采储量折算成原油的总量要超过世界石油的总可采储量。油页岩已有200多年的开发历史,从1839年法国Autun油页岩矿床开采开始,到20世纪30年代,世界油页岩油年产量达到了5×106t;20世纪40年代由于第二次世界大战的影响,油页岩油年产量明显下降。1945-1980年,油页岩利用率有快速增长的趋势。但自1980年以后,由于石油的大量发现和开发,世界性大规模开采廉价石油,直接影响了油页岩开发利用的进程。但在80年代后期,世界能源消费量猛增,油页岩工业也再次兴起。随着国际油价的波动以及全球能源需求的不断增长,以及石油的世界性大量消耗,开发石油及替代品是各国能源开发研究的主要课题,因此人造石油——油页岩油的地位越来越显得重要,重新引起世界各国的重视。
(一)油页岩资源分布
全球油页岩资源十分丰富,据不完全统计其蕴藏资源量约有10×1012t,比煤炭资源量多40%,且分布非常广泛。根据2006年对世界范围内33个国家和地区的油页岩资源综合统计结果(图2-3),折算成油页岩油,总储量超过4000×108t,远远超过了世界石油资源储量1500×108t、总资源量3000×108t的数据。世界油页岩油储量超过10×108t的国家有美国、俄罗斯、刚果(金)、巴西、摩洛哥、约旦、澳大利亚、爱沙尼亚和中国等。美国的油页岩储量为3035.66×108t,约占世界总储量的66%。美国大约75%的油页岩集中在科罗拉多州、犹他州和怀俄明州。
中国的油页岩资源也较丰富,其中最负盛名的为抚顺矿区,与煤共生,探明油页岩储量36×108t,平均产油率约5.5%;茂名油页岩矿,可采储量40×108t,平均产油率6.0%。据国土资源部新一轮油气资源评价(2005)结果,我国油页岩资源主要分布在22个省和自治区、47个盆地,共有80个含矿区。全国油页岩资源为7199.37×108t,油页岩油资源为476.44×108t,油页岩油可回收资源为119.79×108t(表2-4)。
图2-3 世界主要国家油页岩油估量份额(据刘招君,2009)
表2-4 全国油页岩/油页岩油资源评价结果(据刘招君,2009) 单位:104t
我国油页岩资源主要分布在东部区和中部区,东部区(主要包括松辽盆地和渤海湾盆地)为3442.48×108t,中部区(主要包括鄂尔多斯盆地和四川盆地)为1609.64×108t,青藏区(主要是羌塘盆地)为1203.20×108t,西部区(主要包括柴达木盆地、塔里木盆地和准噶尔盆地)为749.43×108t,南方区(前面四区以外的中国南方大部分地区)为194.61×108t,这5个地区分别占我国油页岩资源的48%、22%、17%、10%和3%。其中含油率为5%~10%的油页岩油资源量为182×108t,含油率大于10%的页岩油资源量为140×108t,远比国内已经发现的天然石油储量要多。与美国的油页岩地质特征相比,我国油页岩资源埋藏较深,油页岩平均厚度约为20~30m,多夹有砂岩、泥岩等,且相当一部分为含油率小于5%的贫矿,含油率大于10%的富矿较少,主要是5%~10%含油率的油页岩资源。
按盆地划分,我国油页岩主要分布在松辽盆地、鄂尔多斯盆地、准噶尔盆地、羌塘盆地、柴达木盆地、抚顺盆地、茂名盆地、民和盆地、敦密盆地等,其中以松辽盆地油页岩资源量最大,达3000多亿吨;按成矿年代划分,我国油页岩分布年代广,包括了石炭纪、二叠纪、三叠纪、侏罗纪、白垩纪、古近纪和新近纪;按成矿环境划分,主要油页岩成矿环境包括湖相、湖沼相、海陆交互相、浅湖相、半深湖—深湖相、浅海—潟湖相。
(二)油页岩资源的开发利用
1.油页岩的开采方式
由于油页岩中的有机质呈固态,不能像石油一样在岩石孔隙中流动。油页岩的开采分为露天开采和地下开采,与煤的开采非常类似。当地下油页岩层倾角较缓,埋藏较浅,通常小于500m,且油页岩层厚度达几十米时,则可以采用露天开采方法,即剥离覆盖于油页岩层上面的岩土,使油页岩敞露于地表进行开采。露天开采除了考虑油页岩的地下埋深外,还须考虑剥采比,即覆盖于油页岩层上应剥离的岩土量与油页岩采出量之比,这是油页岩露天开采经济性的重要因素。如果油页岩层较薄,而覆盖于其上的岩土又较厚,即剥离比很大,那么即使油页岩层埋藏较浅,也会使得开采费用很高,从而增加油页岩的利用成本。当油页岩层埋深大于500m时,通常采用地下开采方法,地下开采的方法主要有壁式开采和房柱式开采。
2.油页岩的利用途径
油页岩的沉积环境范围很广,因此具有多种有机质和矿物质。油页岩不但可提炼出各种燃料油类,而且还可炼制出各种合成燃料气体及化工原料,副产品还可用于制砖、水泥等建筑材料。归纳起来,油页岩有三种主要用途:干馏制取油页岩油及相关产品;作为燃料用来发电、取暖和运输;生产建筑材料、水泥和化肥。
1)干馏制取油页岩油及相关产品
油页岩经过加热和裂解可产生类似于天然石油的油页岩油,常称为人造石油。一般来说,1t页岩可提炼出38~378L(相当于0.3~3.2bbl)油页岩油。油页岩油加氢裂解精制后,可获得汽油、煤油、柴油、石蜡、石焦油等多种化工产品。
当前世界上油页岩干馏生产油页岩油的国家只有中国、爱沙尼亚和巴西。2000年世界油页岩油油产量为50×104t,到2011年世界油页岩油产量已达到146×104t(表2-5)。近年来,由于油价下跌,在一定程度上影响了油页岩油产量,但2015年全球油页岩干馏炼油量达到151×104t,其中中国83×104t,爱沙尼亚50×104t,巴西18×104t(马跃等,2016)。
表2-5 2011年世界页岩油产量(据李术元等,2012)
2)作为燃料用来发电、取暖和运输
首先是用来发电,利用油页岩发电的形式有两种。一是直接把油页岩用作锅炉燃料,产生蒸汽发电;另一种是把油页岩低温干馏,产生气体燃料,然后输送到内燃机燃烧发电。目前普遍采用前一种形式。其次,可以利用油页岩燃烧供暖。另外,可以利用油页岩燃烧带动发动机,用于长途运输。
爱沙尼亚拥有世界上装机容量最大的油页岩发电厂,是利用油页岩发电方面最好的国家,该国94%的电力依托于油页岩发电。中国目前有3座小型油页岩电站,分别为吉林桦甸热电厂,能力15MW;吉林汪清页岩油厂热电站,能力9MW;广东遂溪热电厂,能力6MW(表2-6)。
表2-6 2011年世界油页岩发电厂(据李术元等,2012)
3)生产建筑材料、水泥和化肥
油页岩渣是油页岩在干馏提炼页岩油时产生的废渣,累积堆积占用大量的土地。与此同时,因为油页岩渣中含有大量的重金属元素,雨水淋溶以及扩散后会破坏农业生产,严重污染周围的水源、生物及土地,使土地毒化、酸化,破坏土壤生产能力,从而危害居民的健康。油页岩渣的应用主要是制备陶粒支撑剂、覆膜支撑剂、轻质砖和水泥等建筑材料,以及吸附剂和泡沫玻璃等(周红霞等,2013)。
(三)油页岩油开发面临的问题
虽然油页岩资源丰富,对于缓解能源危机具有十分重要的意义,但油页岩油的勘探开发仍存在一系列的问题,包括资源评价、开采技术、后期环境破坏等,这一系列的问题都严重制约了油页岩油的开采。
资源方面,油页岩资源丰富但资源探明程度低。以吉林省为例,该省的油页岩资源丰富,总资源量达2800×108t以上,但查明资源仅占总资源量的四分之一,且除桦甸、汪清外,全省99%以上的油页岩资源还没有进行可行性研究和经济评价,严重制约了资源的大规模开发和利用。此外,该省油页岩的开发利用率低。目前,全省仅桦甸、汪清两地油页岩资源正在开发利用,且集中于中、小富矿,采富弃贫资源浪费问题严重。
环境方面,首先对生态及水质破坏严重。数据表明,开采1m3油页岩,一般需抽出25m3的地下水,采矿水排放导致地表水和地下水中硫酸盐含量大量增加,长期开采将破坏生态平衡和水位水质的稳定。二是灰渣污染问题突出。油页岩干馏或直接燃烧后产生大量灰渣,1t原矿干馏后约产生0.7~0.9t半焦,燃烧发电后约产生0.6~0.7t灰渣,需占用大量土地露天堆放,形成粉尘,造成水体等二次污染。三是生产环节产生粉尘、废气、废水、废物等污染环境。主要是破碎筛分工序产生粉尘,干燥单元、加热炉、干馏炉及储存运输过程中产生SO2、NO2、H2S等烟气,干馏、脱硫工艺生成废水,干馏、燃烧等过程产生半焦、页岩灰、炉渣等。四是采空区沉陷隐患较大。目前,油页岩开采方式为传统的井工开采,形成的采空区在岩移作用下将使地表产生不同程度的沉陷,对周边居民生产生活、城市建设及用地规划产生较大影响。
(四)油页岩油的发展趋势
2007年世界油页岩年会作出测算,当石油达到每桶25美元时,油页岩地下冷却干馏就可盈利;当油价达到每桶35美元时,将油页岩采出加温干馏也可达到盈利点。2012年国际油价在80~110美元/bbl之间波动,虽较2011年有所回落,但油页岩油的价格不断攀升。油页岩油的市场价格从2005年的平均2600元/t上升到2012年的5500元/t。但近年来随着国际原油价格的降低,世界页岩油产量预计将会减少。
对油页岩的利用是综合性的,其经济效益也要综合考虑。以生产页岩水泥为例:1×104t的页岩油厂,可以生产25×104t的水泥,投资25×104t的水泥厂为2000万元,页岩水泥的利润为50~100元/t,纯利润达到每年1250万~2500万元。可见如果投资页岩水泥厂,投资成本当年基本就可收回。如果对油页岩废料加以合理充分利用,其利润甚至不低于从中提炼油页岩油。油页岩油和页岩水泥的综合利润,折合成国际市场的综合油价为10~15美元/bbl,即原油价格在10~15美元/bbl为此项目盈亏平衡区间。当然,提取油页岩油后的副产品还有许多其他用途,牵涉到具体开发利用时,经济效益的计算要统筹考虑。
国家在宏观政策上大力支持油页岩资源的开发和综合利用,中国政府在“十一五”发展规划中,就已明确提出将大力开展油页岩的勘探开发,增加科技投入,降低开采成本,增加中国油气资源的保障程度。2011年国家发改委发布的国家产业结构调整指导目录中将油页岩、油砂、页岩气、天然气水合物等非常规资源勘探开发列为鼓励类产业。因此,应当抓住有利时机,对油页岩资源进行合理开发。在充分利用油页岩资源的同时,更要重视环境和经济的可持续发展。根据实际情况,可考虑在以下七个方面对油页岩进行综合利用:(1)引进先进的油页岩干馏工艺生产油页岩油;(2)以炼油焦和筛选后的油页岩为燃料,建设配套燃油页岩循环流化床机组的发电厂;(3)利用油页岩灰渣生产油页岩烧结砖和油页岩水泥等建筑材料;(4)利用油页岩燃烧供暖,为矿区和当地百姓解决冬季取暖问题;(5)借鉴抚顺矿业集团的经验和引进其工艺技术及设备,利用页岩油生产喷雾炭黑;(6)为农业发展生产所需的复合肥;(7)对酚、氨及吡啶等副产品予以综合利用。总之,在最大限度地实现其资源价值并且考虑环境因素的情况下,油页岩开发利用前景将十分光明,尤其是对于中国这种能源高度依赖国际市场的国家,油页岩市场会更加宽广。国际能源机构预言,2020年以后,非传统来源的石油供应量会有很大的增加,约占世界石油需求总量的8%,这部分增量很可能由部分油页岩油来满足。
它与石油、天然气、煤一样都是不可再生的化石能源。
油页岩经低温干馏可以得到页岩油,
页岩油类似原油,可以制成汽油、柴油或作为燃料油
据报道,大庆古龙页岩油储量超12亿吨,石油对人类的生活有何帮助?
石油作为一种不可再生的能源,对人们的生活 ,对于国家的发展 是有着非常大的影响的 。世界上的石油资源是非常有限的 ,开采一点少一点 ,所以说我们必须要 对石油开采进行限量 ,或者进行 石油的深加工以及延长石油的产业链,让石油最大化 。
其中石油为人类的生活提供了汽油 ,他可以让汽车运转起来,跑的更快,更远 ,如果将汽油放在其他的机器里面,有利于人类的工作,或者是产品的生产加工 ,省时又省力 。
石油的其他作用就是石油生产出来的附属产品 ,一些化妆品就是通过石油说提炼出来的 ,而且对于人类本身有非常大的好处 。所以说石油浑身是宝 ,但是我们必须要合理的利用这个不可再生的能源 。
石油它的作用有,可以做燃料化工产品,铺马路桌,润滑介质,塑料纸,衣服一撩至清洁用品做食品添加剂,这种化妆品都是用石油制作的。石油蒸馏出来的柴油,煤油等燃料为汽车发动机,内燃机提供了很多动力。
石油燃烧发出的能量是巨大的,而且能基本完全烧尽。塑料就是有石油蒸发出来的。还有一些衣服的锦纶条纹等等化工原料都是由石油的。蒸馏出来再加工的。石油扎成为力气,能够铺马路。所以说石油它的用途其实是非常广的。所以说石油是十分重要的,很难被人们看到,也十分难找到。
石油是古代时候买藏在地下里的油。然后再经过几千年的蜕变,再得到了人们的石油。所以说石油真的是十分难得的东西,也是十分宝贵的,我们不可以浪费掉任何一滴石油,石油的用途也是十分的广,可以做成各种各样的汽车发动机。内燃有料都是可以用的,还可以做成衣服等等应用。
B、纤维素水解的最终产物也是葡萄糖,若能开发出高效的纤维素水解酶,秸秆、稻草可以变废为宝,其用途将得到大大拓展,故C正确;
C、设法将二氧化碳聚合,减少了二氧化碳,是减少温室气体的一种好的思路,故C正确;
D、页岩气、页岩油是不可再生的能源,故D错误;
故选:D;
地球是所有人类共有的美丽家园,我们在这个蔚蓝色的星球中过着幸福悠哉的生活。地球之所以适合我们人类生存繁衍发展,主要是因为它蕴藏着丰富的生态资源和矿产资源,比如维持我们呼吸的氧气、树木、以及阳光。这些自然资源都是不可或缺的,尤其是石油资源,它是我们日常生活中不可分割的一部分,我们日常出行步步都离不开石油,很多现代机器设备也都需要石油,例如飞机、汽车、坦克等等。一旦这些设备没有了石油,我们便寸步难行,所以,这也是为何世界各国都会非常重视开采石油的原因。
在工业文明发展进程中,石油作为燃料最先用于照明,随后在工业不断发展中逐渐运用到化工、纺织和交通等。石油是现代社会中最关键和最基础的能源物质,如果失去了石油资源,毫不夸张地说我们人类可以倒退到古代生活中。为此在人类文明发展史中,“石油资源枯竭”成为世界各国最为关心的事情,甚至还有人提出目前全球的石油最多只能够人类使用30年。一直以来关于石油资源短缺的危机都让人恐慌不已,那么石油真的会像我们想的这样,越来越少吗?
其实关于石油越来越少的观念是源于美国地质学家哈伯特提出的矿产资源众星曲线规律,这个也被称为哈伯特顶点或者石油峰值理论。在这个理论中哈伯特提出了世界中任何地区的石油产量都会达到一个最高极限,这个极限一旦被突破后,石油的产量就会面临一个非常严峻的问题,那就是开始出现不断下降。
总而言之,一旦世界各国的石油产量达到这个极限数值,那么今后的石油资源就会越来越少。就在大家对地质学家哈伯特这个科学预测深信不疑时,美国的石油工业快速发展却彻底给哈伯特拆了台,让他成为了很多开采石油从业者耻笑对象,因为按照哈伯特的说法在1970年之后,美国的石油产量应该下滑,可没想到的是,从2011年之后,美国石油产量不仅没有下滑,反而还出现了急剧增长,颠覆了美国页岩油革命。
此外,沙特阿拉伯一直以“石油王国”著称,在全世界中,它的石油产量和销售量都是名列前茅,沙特阿拉伯石油资源非常丰富,也让它成为世界上最富裕的国家。面对日益开采的石油资源,有网友不仅会问道:“为何沙特阿拉伯的石油一直源源不断呢?”如果沙特阿拉伯石油减产就会面临全球石油供应下降,在开采中,沙特阿拉伯引进高精尖技术,配上了奢华的设施,石油产量从2010年600万桶上升到2014年900万桶,在不减产的道路中,沙特阿拉伯将石油能源进行多样化发展。
需求量大有市场,开采的商人越来越多
截止到近半个世纪以来,全球石油的产量不仅没有下降,反而出现了增长,之所以会变成这样,主要跟石油的市场有直接关联。对于人类来说,生活中必不可少的能源,就是石油。所以石油有很大的潜在市场,越来越多的国家都把大部分精力投入到开采石油中,每年发现的油田不仅一个比一个大,而且产量也在持续增加。不管是海洋还是沙漠,都有新的石油源源不断地被开采出来。
不过不同的是,石油遍布的地方不同,开采的难度也不同,也就是说开采难度越大,成本就会越高。打个比方,在一些中东地区石油的价格基本是稳定在十几美元,然而在中国,相对来说开采石油的成本就比较大,一般每桶石油高达五六十美元。中国石油分为中海石油、中石油和中化,其中中石油是开采石油产量是最高的,中石油作为我国原始油的主力军,掌握着世界最先进的开采石油技术,然而由于我国地理位置比较特殊,开采石油的成本相对来说就会比较高。受到市场供应和需求的双重挤压,中国的石油就会出现成本高,生产效率低的现象。
技术革新,找到了页岩油的革命突破口
以“工业血液”著称的石油,在地壳深处流淌了数亿万年,从发现到开采极大地推动了人类生产力的发展。随着开采石油的国家越来越多,技术也得到了翻天覆地的变化,在数万年之前,我们人类过着茹毛饮血的生活,随着科学技术的发展,人类掌控了能源的利用,知道如何将新能源与科学技术相结合利用。
从18世纪到19世纪,美国科学家发现了抹香鲸油可以作为一种理想的燃料,比如灯光照明等等,这种高需求商品,让很多商人都抓住了捕捉鲸鱼的商机,在源源不断大量捕杀抹香鲸后,人类在获得了最大利益的同时,也将抹香鲸推向灭绝。在抹香鲸这种自然资源走向枯竭之际,人类又找到了一个重要发现,那就是替代抹香鲸的自然矿产资源煤油。
随着时代的更替,在商业利益的趋势下,煤油广泛替代了抹香鲸,一种能源替代了另外一种能源。放眼到现在,石油这种资源也会出现一定的极限峰值,走向枯竭,但从抹香鲸的教训中,人类找到了突破口,那就是通过创新和科技改变石油。比如人类找到的页岩油,在学术上,页岩油是指油页岩制取的重质原油。
油页岩在烃源岩中是未经运移的未成熟的烃源岩。页岩油它是一种富含有机质、具有微细层理、可以燃烧的细粒沉积岩。页岩油需要人工加热,然后从原油中提炼出页岩油,我们也可以理解这种方式为人造石油。刚开始开采页岩油初期,它的成本价格非常高,达到了近九十美元,随着科学技术的不断发展,页岩油的成本价格逐渐降低,据不完全统计目前全球页岩油储量大约在13万亿吨左右,远远超过目前传统石油储量,随着今后页岩油开采技术的不断提高,成本也会逐渐下降,页岩油也有可能成为人类的主要能源来源之一。如果页岩油产量激增,原油价格势必会再次受到打压,这对我们人类来说就不用再担心原油上涨。
全球能源多元化发展
虽然目前石油需要量依旧很大,但是石油排放的气体容易污染空气,加上全球在不断提倡环保,很多国家开始不断开发新能源,比如太阳能以及风能,所以相对来说,能源结构变成多元化后,石油的使用量会下降,我们就不用担心石油会有枯竭的那一天。正是有这些新能源被不断开发出来,让石油的发展趋势不会下降。
前苏联科学家认为石油是可再生资源
目前国际上关于石油的形成有两种不同说法:一种是美国科学家提出的石油是不可再生资源,另外一种是前苏联科学家是可再生资源。在二战期间,斯大林非常重视对石油的开采,在经过四十余年的科学研究中,前苏联科学家认为石油是地球自身的碳元素演化而来的,跟生物无关。石油和石头一样,是地球地质演化的产物,而且科学家们还在结晶的基底岩石结构中找到了石油,为此前苏联科学家认为石油的真正来源是地壳深处的无机物质,并取之不竭,对于这个说法,前苏联科学家还找到了一项关键的证据。
一些废弃的被开采完的油田,在几十年后又重新具备了开采原油的条件,比如德涅茨河盆地被称为“无油”之地,没想到苏联科学家在这里勘探到了储量丰富的油田,这也验证了石油是可再生的,而且储备够我们足够用上千年。虽然这个惊人的理论得到了很多国家的反对,但是就目前来看,全世界的石油并没有达到任何极限峰值的现象,而且石油开采的越来越多,没有出现枯竭的现象。
不管今后石油会不会枯竭,我们都不能否认在人类生存的这个古老地球中,蕴藏着丰富的自然资源和矿产资源,这些都是地球给予我们人类的一种馈赠,而我们人类在不断开采勘探之际,还要学会保护我们的地球。2020年澳大利亚爆发了一场熊熊大火,很多动物、植物资源葬送其中,新型冠状病毒席卷了全球各国,死亡人数达到了数千万之多,非洲的蝗灾以及巴西罕见的暴雨,让我们人类意识到保护地球刻不容缓。
在现代文明活动中,人类应该减少石油的使用量,减少温室气体排放,增加新能源的开发,比如在出行时,最好选择绿色出行,长期坚持采用单车或者步行等方式,倡导绿色低碳生活方式,营造人人主动践行绿色出行的良好氛围,让我们保护地球,珍惜一切,合理开发合理利用,只有这样地球中的所有资源才不会枯竭。
化石燃料是指煤炭、石油、天然气等这些埋藏在地下和海洋下的不能再生的燃料资源。化石燃料中按埋藏的能量的数量的顺序分有煤炭类、石油、油页岩、天然气、油砂以及海下的可燃冰等。
具体种类如下:煤炭
煤炭是埋藏在地下的植物受地下和地热的作用,经过几千万年乃至几亿年的炭化过程,释放出水份、二氧化碳、甲烷等气体后,含氧量减少而形成的。煤中有机质是复杂的高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,含碳量非常丰富。由于地质条件和进化程度不同,含碳量不同,从而发热量也就不同。按发热量大小顺序分为无烟煤、半无烟煤、烟煤和褐煤等。煤炭在地球上分布较为广泛,不集中某一产地。
石油
石油是水中堆积的微生物残骸,在高压的作用下形成的碳氢化合物。石油经过精制后可得到汽油、煤油、柴油和重油。石油在地球上分布不均,中东占54%,北美占12%,南美占9%,几乎占了可确认埋藏量的3/4。
石油是一种全球使用量最高的化石燃料,耗尽的时间较其他的较慢。可广泛使用的可再生能源例如肥料发电、能量高的核能发电和科学不断的进步都可减少对化石燃料的依赖。此外,石油使用量高也因为它是石化产品的原材料, 用途广泛。
在供给和需求概念原则的建议下,当化石燃料的供应下降,价格就会上升。因此当化石燃料价格高的时候,能源选择性会更多,原先普遍被认为不符合经济效益的可再生能源会成为较符合经济效益而开发的能源之一。现时,虽然人工汽油和其他的可再生能源的所需要成本及加工技术较普通的石油生产为高及复杂,但在将来的经济效益较普通的石油生产为高。
油页岩
油页岩是水藻炭化后形成的,含灰分过多,多半不能自烯。油砂是含重质油4~20%的砂子。油页岩和油砂在美洲大陆偏多。
天然气
天然气直接采掘于地下,含甲烷为主。在摄氏零下162度被冷却,液化后,作为液化天然气 用大型专用海轮或油罐输送。天然气的分布也非常偏于中东,美洲和欧洲大陆。
可燃冰
可燃冰是发现的储存在深海低的一种以甲烷的固体形式存在的可燃物。