19. Сравнительный анализ природных и искусственных энергоресурсов

Топливные энергоресурсы разных видов имеют различные качественные характеристики: теплота сгорания, сернистость, зольность, влажность. Важнейшей характеристикой является теплота сгорания. Этот показатель характеризует энергетическую ценность топлива и он существенно колеблется по видам топлива. Иногда этот показатель называют энерг содержанием топлива или теплотворной способностью.

Сырая нефть 43 000кДж/кг.. Мазут 38 000 – 40 000кДж/кг… Бензингазовый конденсат 45000кДж/кг. Природный газ 35 000 – 37 000 кДж/кг….Каменный уголь 25 000 – 28 000 кДж/кг Бурый уголь 12 000 – 15 000кДж/кгСланцы 10 000 – 12 000кДж/кг…. торф 6 000 – 10 000кДж/кг

20. Сравнительный анализ искусственных энергоресурсов: технологичность, затратность получения и использования.

электроэнергия, бензин, кокс, брикет, мазут, водород.

КОКС, искусственное твердое топливо, приготовленное из спекающихся каменных углей посредством нагревания их при высокой температуре без доступа воздуха в специальных коксовых печах. Кокс каменноугольный применяют для выплавки чугуна (доменный кокс) как высококачественное бездымное топливо, восстановитель железной руды, разрыхлитель шихтовых материалов. Кокс каменноугольный используют также как ваграночное топливо в литейном производстве (литейный кокс), для бытовых целей (бытовой кокс), в химической и ферросплавной отраслях промышленности (специальные виды кокса). кокс- содержание СО2 в 30 раз выше, чем древесного брикета

Мазут — жидкий продукт тёмно-коричневого цвета, остаток после выделения из нефти или продуктов её вторичной переработки бензиновых, керосиновых и газойлевых фракций, выкипающих до 350—360°С. Мазуты применяются в качестве топлива для паровых котлов, котельных установок и промышленных печей, для производства флотского мазута, тяжелого моторного топлива для крейцкопфных дизелей и бункерного топлива. Выход мазута составляет около 50 % по массе в расчете на исходную нефть.

Топливные брикеты используется в качестве замены угля для отопления пассажирских вагонов, замены торфобрикета или как отдельное топливо в домашних печах и каминах, а также в заводских котельных и ТЭЦ. На данный момент спрос перекрывает предложение. Изготавливают брикеты из опилок, шелухи подсолнуха, соломы, щепок других подобных материалов. При сгорании топливных брикетов выбросы в атмосферу углекислого газа ничтожны даже относительно природного газа (1/10), а с углем даже сравнивать неприлично – 1/50. Это делает брикеты идеальным средством получения тепла для отопления помещений.

При сгорании брикеты производят не уголь, а только золу, которая может использоваться в качестве азотного удобрения в саду или огороде.

Водород. Более половины водорода идет на переработку нефти. Четверть производимого водорода расходуется на синтез аммиака NH₃. Это один из важнейших продуктов химической промышленности.

В большом количестве водород расходуется на получение хлороводородной кислоты. Реакция горения водорода в кислороде используется в ракетных двигателях, выводящих в космос летательные аппараты. В промышленности водород получают главным образом из природного газа. Этот газ, состоящий в основном из метана, смешивают с водяным паром и с кислородом. При нагревании смеси газов до 800-900 °C в присутствии катализатора. Важным промышленным способом получения водорода служит также его выделение из коксового газа или из газов переработки нефти. Оно осуществляется глубоким охлаждением, при котором все газы, кроме водорода, сжижаются.

Бензин применяется как топливо для карбюраторных и инжекторных двигателей, высокоимпульсное ракетное топливо (Синтин), при производстве парафина, как растворитель^[2], как горючий материал, сырье для нефтехимии прямогонный бензин или бензин газовый стабильный (БГС). ПОЛУЧЕНИЕ: Если нагревать нефть при атмосферном давлении, то сначала из нее испаряются самые легкие углеводороды, а по мере повышения температуры — все более и более тяжелые. Конденсируя их по отдельности, получаем разные фракции; те из них, которые выкипали в диапазоне температур от 35° до 205°С, считаются бензином (для сравнения конденсат, полученный при температурах от 150 до 315°С, называют керосином, от 150 до 360°С — дизельным топливом).

Электроэнергия. Именно таким способом получают электроэнергию в промышленных масштабах. Как правило, на электростанциях используются паровые турбины. На турбину подаётся пар под высоким давлением, который раскручивает её ротор с закреплённой на нём катушкой или магнитом. В результате, вырабатывается электроэнергия.

Пар высокого давления получают с помощью кипячения воды. На тепловых электростанциях нагрев воды осуществляется с помощью сжигания газа или угля. На атомных электростанциях тепло, полученное в результате ядерной реакции, также используется для получения водяного пара. На гидроэлектростанциях падающая вода крутит ротор генератора.