Voorbeelden van niet-hernieuwbare energiebronnen

Enkele van de belangrijke voorbeelden van niet-hernieuwbare energiebronnen zijn de volgende:

Niet-hernieuwbare bronnen die zich in de loop van de tijd in de natuur hebben opgehoopt en niet snel kunnen worden bijgevuld als ze zijn uitgeput, bijvoorbeeld steenkool, aardolie, aardgas en nucleaire brandstof zoals uranium en thorium.

1. Kolen:

Steenkool is een vaste fossiele brandstof die in verschillende stadia wordt gevormd, omdat begraven overblijfselen van landplanten die 300-400 miljoen jaar geleden leefden gedurende miljoenen jaren werden blootgesteld aan intense hitte en druk. De oude planten langs de oever van rivieren en moerassen werden na de dood begraven in de grond en werden door de hitte en druk geleidelijk omgezet in turf en steenkool gedurende miljoenen jaren.

Er zijn hoofdzakelijk drie soorten kolen, namelijk antraciet (steenkool), bitumineuze (zachte steenkool) en bruinkool (bruinkool). Antracietkool heeft maximale koolstof (90%) en calorische waarde (8700 kcal / kg). Bitumineus, bruinkool en turf bevatten respectievelijk 80, 70 en 60% koolstof. Steenkool is de meest voorkomende fossiele brandstof ter wereld.

Wanneer kolen worden verbrand, produceert het kooldioxide, een broeikasgas dat verantwoordelijk is voor het veroorzaken van een betere opwarming van de aarde.

2. Petroleum:

Aardolie is olieachtig, brandbaar, dik donkerbruin of groenig, vloeistof die van nature voorkomt in afzettingen, meestal onder het oppervlak van de aarde; het wordt ook wel ruwe olie genoemd. Petroleum betekent rotsolie, (Petra - rock, elaion - olie, Grieks en oleum - olie, Latijn), de naam geërfd voor zijn ontdekking van de sedimentaire gesteenten.

Het wordt meestal gebruikt voor de productie van stookolie, de belangrijkste energiebron van vandaag. Aardolie is ook de grondstof voor veel chemische producten, waaronder oplosmiddelen, meststoffen, pesticiden en kunststoffen. Vanwege de grote vraag in ons dagelijks leven, wordt het ook wel 'zwart goud' genoemd.

Olie wordt in het algemeen sinds de vroege menselijke geschiedenis gebruikt om branden in vuur en vlam te houden, en ook voor oorlogsvoering. Het belang ervan in de wereldeconomie evolueerde langzaam. Hout en steenkool werden gebruikt om te verwarmen en te koken, terwijl walvisolie werd gebruikt voor verlichting. Walvisolie produceerde echter een zwarte, stinkende, dikke vloeistof die bekend staat als teer of steenolie en werd gezien als een te vermijden stof.

Toen de walvisindustrie de potvis bijna tot uitsterven achtervolgde en de industriële revolutie een brandstof nodig had om generatoren en motoren te laten draaien, was een nieuwe energiebron nodig.

Bij het zoeken naar nieuwe producten was het; ontdekte dat, van ruwe olie of petroleum, kerosine 1 kon worden geëxtraheerd en gebruikt als een brandstof voor licht en verwarming. Aan het einde van de negentiende eeuw was er veel vraag naar petroleum, waardoor de petroleumindustrie werd gecreëerd.

Aardolie wordt vaak beschouwd als het levensbloed van bijna alle andere industrieën. Vanwege zijn hoge energiegehalte en gebruiksgemak zijn petroleumresten de primaire energiebron.

Tafel. Energiedichtheid van verschillende fossiele brandstoffen:

Grote afzettingen van aardolie zijn gevonden in sterk verschillende delen van de wereld en hun chemische samenstelling varieert sterk. Dientengevolge variëren de elementaire samenstellingen van aardolie sterk van ruwe olie tot ruwe olie.

Het is niet verrassend dat de samenstelling varieert, aangezien de lokale verdeling van planten-, dieren- en zeeleven behoorlijk gevarieerd is en vermoedelijk op vergelijkbare wijze werd gevarieerd wanneer de aardolieprecursors werden gevormd. Bovendien is de geologische geschiedenis van elke afzetting verschillend en kan de chemie variëren, omdat de organische stof die oorspronkelijk is afgezet, is gerijpt tot aardolie.

Tafel. Totale samenstelling van de tank van Petroleum:

Vloeibaar petroleumgas (LPG):

LPG wordt vervaardigd tijdens het raffineren van ruwe olie of wordt gewonnen uit olie- of gasstromen wanneer deze uit de grond komen. Vloeibaar petroleumgas (ook wel vloeibaar petroleumgas, vloeibaar petroleumgas, LPG, LPG of autogas genoemd) is een mengsel van koolwaterstofgassen dat wordt gebruikt als brandstof in kook-, verwarmingstoestellen, voertuigen en in toenemende mate als vervanging van fluorkoolwaterstoffen als spuitbussen en een koelmiddel om schade aan de ozonlaag te verminderen.

Rassen van LPG die worden gekocht en verkocht, omvatten mengsels die voornamelijk propaan zijn, mengsels die voornamelijk butaan zijn, en mengsels die zowel propaan als butaan bevatten, afhankelijk van het seizoen. Propyleen en butyleen zijn meestal ook in kleine concentraties aanwezig. Een krachtige geurstof, ethaanthiol, wordt toegevoegd, zodat lekkages gemakkelijk kunnen worden opgespoord.

Bij normale temperaturen en drukken zal LPG verdampen. Daarom wordt LPG geleverd in flessen van onder druk staand staal. Om thermische expansie van de vloeistof mogelijk te maken, mogen deze flessen niet volledig worden gevuld; meestal zijn ze gevuld tot tussen 80% en 85% van hun capaciteit.

3. Aardgas:

Aardgas is door zijn milieuvriendelijke aard, efficiëntie en kosteneffectiviteit als veelbelovende brandstof naar voren gekomen. Aardgas wordt beschouwd als meest milieuvriendelijke brandstof op basis van beschikbare informatie. Economisch aardgas is efficiënter omdat slechts 10% van het geproduceerde gas verspild is voor consumptie en niet hoeft te worden opgewekt uit andere brandstoffen.

Bovendien wordt aardgas in zijn normale toestand gebruikt. Aardgas heeft een hoog warmte-gehalte van ongeveer 1000 tot 11000 Btu per Scf voor gas van de pijpleidingkwaliteit en het heeft een hoge vlamtemperatuur. Aardgas is gemakkelijk in gebruik en gemakkelijk in gebruik en energie-equivalent, het is prijsgestuurd onder zijn concurrerende olie.

Het is ook een geschikte chemische grondstof voor de petrochemische industrie. Vandaar dat aardgas in beide sectoren olie kan vervangen, namelijk brandstoffen (industrie en binnenlandse) en chemicaliën (petrochemische meststoffen en organische chemicaliën).

Tafel. Alle regio- en sectorale gasvoorraden in India door GAIL - (2003-04) in (MMSCMD):

Aardgas werd gevormd uit de overblijfselen van kleine zeedieren en planten die 200-400 miljoen jaar geleden stierven. Aardgas is een mengsel van lichte koolwaterstoffen, waaronder methaan, ethaan, propaan, butanen en pentanen. Andere verbindingen die in aardgas worden gevonden omvatten CO ₂, helium, waterstofsulfide en stikstof.

De samenstelling van aardgas is nooit constant, maar de primaire component van aardgas is methaan (meestal ten minste 90%). Methaan is licht ontvlambaar, verbrandt gemakkelijk en bijna volledig. Het stoot zeer weinig luchtvervuiling uit.

Aardgas is niet bijtend of giftig, de ontstekingstemperatuur is hoog en het heeft een beperkt ontvlambaarheidsbereik, waardoor het een inherent veilige fossiele brandstof is in vergelijking met andere brandstofbronnen. Bovendien, vanwege zijn specifieke zwaartekracht (0.60), lager dan die van lucht (1.00), stijgt aardgas als het ontsnapt, waardoor het van de site verdwijnt van elk lek.

Aardgas kan op twee manieren als brandstof worden gebruikt:

1. Gecomprimeerd aardgas (CNG):

Dat is de meest voorkomende vorm, en als vloeibaar aardgas. Auto's die aardgas gebruiken, stoten naar schatting 20% ​​minder broeikasgassen uit dan benzine- of dieselauto's. In veel landen worden NGV's geïntroduceerd om bussen, taxi's en andere openbare wagenparken te vervangen. Aardgas in voertuigen is goedkoop en gemakkelijk.

2. Brandstofcellen:

Aardgas is een van de vele brandstoffen waarop brandstofcellen kunnen werken. Brandstofcellen worden een steeds belangrijkere technologie voor het opwekken van elektriciteit.

Ze zijn als oplaadbare batterijen, behalve in plaats van een elektrische oplader te gebruiken; ze gebruiken een brandstof, zoals aardgas, om elektriciteit te genereren, zelfs wanneer ze in gebruik zijn. Brandstofcellen voor gedistribueerde opwekkingssystemen bieden een groot aantal voordelen en zijn een opwindend gebied van innovatie en onderzoek voor toepassingen voor gedistribueerde opwekking. Het stroomdiagram voor commercieel gebruik van aardgas

3. Kernenergie:

Kernenergie staat bekend om zijn hoge destructieve kracht, zoals blijkt uit kernwapens. De kernenergie kan ook worden gebruikt voor het leveren van commerciële energie. De kernenergie kan ook worden gebruikt voor het bewijzen van commerciële energie.

Kernenergie kan worden gegenereerd door twee soorten reacties:

(i) kernsplijting:

Het is de nucleaire verandering waarbij de kern van bepaalde isotopen met een groot massagetal worden opgesplitst in lichtere kernen bij beschieting door neutronen en een grote hoeveelheid energie wordt vrijgegeven door een kettingreactie. Kernreactoren maken gebruik van nucleaire kettingreactie. Om de snelheid van splijting te beheersen, mag slechts 1 vrijgegeven neutron slaan om een ​​andere kern te splitsen. Uranium - 235 kernen worden het meest gebruikt in kernreactoren.

(ii) Nucleaire fusie:

Als lichte kernen samen worden geforceerd, zullen ze fuseren met een opbrengst aan energie omdat de massa van de combinatie minder zal zijn dan de som van de massa's van de afzonderlijke kernen.

Als de gecombineerde kernmassa minder is dan die van ijzer op het hoogtepunt van de bindingsenergiecurve, dan zullen de nucleaire deeltjes sterker gebonden zijn dan in de lichtere kernen, en die afname in massa komt in de vorm van energie overeen met naar de Einstein-relatie.

Voor elementen die zwaarder zijn dan ijzer, zal splijting energie opleveren. Voor potentiële nucleaire energiebronnen voor de aarde lijkt de deuterium-tritiumfusiereactie die wordt gevormd door een soort magnetische opsluiting het meest waarschijnlijke pad. Echter, voor het tanken van de sterren zullen andere fusiereacties domineren.

Kernenergie heeft een enorm potentieel, maar elke lekkage uit de reactor kan verwoestende nucleaire vervuiling veroorzaken. Verwijdering van het kernafval is ook een groot probleem. Kernenergie in India is nog steeds niet erg goed ontwikkeld. Er zijn vier kerncentrales met een geïnstalleerd vermogen van 2005 MW.

De voor- en nadelen van het gebruik van kernenergie worden gegeven in Tabel 2.5.

Tabel 2.5. Voordelen en nadelen van kernenergie: