Нефть – одно из самых распространенных ископаемых видов топлива, но процесс ее производства и роль в энергетическом секторе до сих пор остаются загадкой для многих из нас. Что на самом деле происходит за кулисами электростанций? И есть ли большая разница между газом и нефтью?
Давайте рассмотрим, как мы используем нефть в качестве источника энергии: от ее роли в производстве электроэнергии до использования в качестве транспортного топлива и нефтепродуктов.
В чем разница между газом и нефтью?
Разница между газом и нефтью зависит от того, что вы имеете в виду – природный газ или бензин. По данным Управления энергетической информации США (EIA), и нефть, и природный газ можно найти в одних и тех же сланцевых отложениях, которые образовались из остатков древних растительных и животных веществ:
“Под воздействием давления и тепла часть этого богатого углеродом и водородом материала превратилась в уголь, часть – в нефть (петролеум), а часть – в природный газ”.
Бензин, с другой стороны, на самом деле не является газом. Это жидкое топливо, получаемое из сырой нефти, поэтому это искусственный нефтепродукт, а не природное соединение.
Нужна ли нефть и газ для получения электроэнергии?
Нам не нужно использовать нефть или газ для выработки электроэнергии – возобновляемые источники энергии, такие как солнечная энергия и энергия ветра, вообще не используют ископаемое топливо, – но сжигание ископаемого топлива является одним из способов выработки электроэнергии. Уголь, нефть и природный газ могут быть использованы для производства пара, который вращает турбину, вырабатывающую электроэнергию.
Конечно, при сжигании ископаемого топлива (которое является невозобновляемым источником) в любом виде образуется углекислый газ – парниковый газ, являющийся одной из основных причин изменения климата. Природный газ, используемый в современных установках, производит на 50-60% меньше выбросов углекислого газа, чем уголь, при одинаковом количестве энергии, но он все равно оказывает значительное воздействие на окружающую среду.
Какой процент электроэнергии приходится на нефть и газ?
По состоянию на 2022 год, США получают 38,4% электроэнергии из природного газа и 21,9% из угля. Нефть, или нефть, составляет менее 1% от общего объема. С точки зрения мирового энергопотребления, уголь составляет еще большую долю. По данным Института Брукингса, до 63% угля в мире используется для производства электроэнергии на угольных электростанциях.
Почему больше стран не получают электроэнергию из нефти как источника энергии? В основном потому, что эффективнее использовать нефть в качестве транспортного топлива, а не для производства электроэнергии. Исключение составляют небольшие генераторы, которые обычно работают на бензине, дизельном топливе и других нефтепродуктах.
Сколько нефти требуется для производства электроэнергии из нефти?
Для производства 1 киловатт-часа (кВтч) электроэнергии требуется 0,08 галлона жидкой нефти – это примерно 12,69 кВтч на галлон нефти.
Но что это означает в повседневной жизни? По данным OilPrice.com, “средний американский дом потреблял 10 908 кВт/ч электроэнергии [в 2013 году]”, что эквивалентно 20 баррелям нефти в год.
Поскольку большинство электростанций не используют нефть в качестве источника энергии, это лишь приблизительная цифра, которая не отражает реальную статистику производства энергии в вашем регионе.
Производится ли газ из нефти?
Бензин получают из сырой нефти, а добыча нефти почти всегда начинается под землей – или под морем, в случае морского бурения. Хотя мы можем подумать, что “нефтяной пласт” – это большой бассейн с жидкой нефтью, правильнее будет описать его как “капли” нефти, рассеянные в массивных слоях горных пород.
Под первичной добычей понимается сбор сырой нефти по мере ее поступления через нефтяные скважины под действием естественного давления в Земле. Вторичная добыча использует дополнительные методы, такие как закачка воды в пласт, для сбора большего количества сырой нефти.
Поскольку оба эти метода позволяют улавливать лишь около 30-40% нефти, могут использоваться новые методы, такие как гидроразрыв пласта (ГРП) и повышение нефтеотдачи пластов (ПНП).
Как производится газ?
В одном барреле нефти содержится 42 галлона. Примерно половина из них – 20 галлонов – используется для производства бензина, а остальное – для реактивного топлива и других нефтепродуктов.
Термин “баррель” – это всего лишь мера, и в большинстве случаев сырую нефть не загружают в бочки. Обычно ее доставляют на нефтеперерабатывающий завод по трубопроводам, а с нефтеперерабатывающего завода – в хранилища или транспортные средства для доставки.
Бензин производится в процессе дистилляции, в ходе которой сырая нефть нагревается и ее компоненты разделяются на различные слои. Тяжелые углеводороды оказываются внизу, а более легкие превращаются в пар и оказываются наверху.
Затем эти отдельные компоненты, включая бензин, могут быть подвергнуты дальнейшей переработке и очистке для получения широкого спектра нефтепродуктов и продуктов нефтехимии.
Из чего делают бензин?
Хотя бензин получают из сырой нефти, на самом деле он состоит из 150 химических компонентов, включая бензол и этилбензол. В его состав также входят “смазочные материалы, антикоррозийные средства и антиобледенители”, которые повышают его полезность, но могут представлять определенную опасность для здоровья, согласно данным Департамента здравоохранения штата Вирджиния.
В настоящее время почти весь бензин содержит некоторое количество этанола, который помогает ему гореть более эффективно и снижает риск взрыва. Этанол получают из таких культур, как кукуруза и сахарный тростник, и может использоваться как самостоятельное биотопливо.
Помните, что бензин – это не то же самое, что природный газ, который в основном состоит из метана и смеси других газов, таких как азот и двуокись углерода.
Что вызывает рост цен на газ?
Цены на газ зависят от ряда факторов, включая спрос и предложение, а также геополитику и рыночные силы. Поскольку сырая нефть является невозобновляемым ресурсом, а запасы нефти распределены по миру неравномерно, страны с ограниченными запасами нефти зависят от других стран, которые добывают ее для них.
По данным EIA, только пять стран экспортируют большую часть мировых запасов нефти: США, Китай, Россия, Саудовская Аравия и Иран. В США добыча нефти ведется в основном в Калифорнии, Техасе, Луизиане, Оклахоме и на Аляске.
Чтобы сохранить некоторый контроль над ростом цен на газ, США поддерживают “Стратегический нефтяной резерв” с более чем 700 миллионами баррелей нефти. Нефть хранится под землей в массивных соляных пещерах, и каждый день может высвобождаться до 4,4 миллиона баррелей нефти, что снижает влияние дефицита нефти на цены на газ.
Что важнее, газ или нефть?
Нефть является основным источником энергии в мире, на нее приходится около трети всего энергопотребления. Поскольку бензин получают из нефти, он представляет собой небольшую часть этого объема, но является основным источником топлива для многих двигателей внутреннего сгорания.
В глобальном масштабе нефть является основным источником топлива на душу населения во многих странах, включая США, Японию и Германию. Китай и Индия больше зависят от угля, а Швеция получает большую часть энергии от гидроэнергетики. Исключением является Франция, где атомная энергия обеспечивает до 40% всех энергетических потребностей.
Что касается природного газа, то он составляет все большую часть мирового энергобаланса и в настоящее время является основным источником энергии в Великобритании и вторым после нефти в США.
Можем ли мы жить без нефти как источника энергии?
Опасения по поводу “пика нефти” оказались преждевременными, в основном благодаря новым открытиям нефти и более эффективным методам добычи. Вместо того чтобы исчерпать запасы нефти, нам придется добровольно от нее отвыкать из-за ее воздействия на планету.
Но сможем ли мы жить без нефти как источника энергии? А как насчет ее использования в нефтепродуктах, таких как краски и пластмассы? Хотя переход к миру без нефти потребует времени, на горизонте есть несколько перспективных альтернатив.
Что произойдет после того, как закончится нефть?
Статья в Business Insider представляет, что произойдет, если мировые запасы нефти внезапно иссякнут: “в краткосрочной перспективе электросети, скорее всего, останутся активными для большинства американцев”, поскольку лишь небольшая часть электростанций использует нефть в качестве источника энергии.
Вырабатывать электроэнергию без нефти было бы легко, поскольку существует множество альтернатив, от гидроэлектростанций до атомных электростанций. Более сложной задачей будет найти альтернативу бензину и другим продуктам, произведенным из нефти.
Можно ли производить пластик без нефти?
Хотя многие повседневные продукты, такие как пластиковые пакеты, производятся из нефти, это не единственный способ производства пластика. Британская федерация пластмасс отмечает, что пластик также может быть изготовлен из растительных масел, углеводов, таких как сахарный тростник, и бактерий.
Более того, биопластики уже давно используются в производстве: в 1940-х годах Генри Форд экспериментировал с соевым пластиком для изготовления кузова автомобиля.
Ученые также работают над новыми способами производства пластиковых изделий без использования сырой нефти. Процесс, называемый электросинтезом, позволяет получать этилен, входящий в состав некоторых пластмасс, путем расщепления молекул воды и углекислого газа, вместо использования более энергоемкого процесса, называемого паровым гидроразрывом пласта.
Можно ли сделать газ без нефти?
Хотя мы не можем производить бензин, как мы знаем, без нефти, это не единственный способ приведения в действие двигателя внутреннего сгорания. Исследователи из Принстона обосновали возможность получения синтетического топлива из “угля, природного газа и непродовольственных культур”.
Мы также можем производить водородные топливные элементы с помощью процесса, называемого электролизом, который вообще не требует двигателя внутреннего сгорания.
Хотя появление электромобилей может уменьшить нашу зависимость от газа, потребуется время, чтобы найти альтернативы для других видов транспорта. Аккумуляторы электромобилей имеют меньшую плотность энергии, чем углеводороды, поэтому они не являются жизнеспособной альтернативой, например, авиационному топливу.
Как уменьшить зависимость от нефти как источника энергии?
Лишь небольшая часть американских домохозяйств получает электроэнергию из нефти. Несмотря на то, что в США насчитывается более 1000 электростанций, использующих нефть в качестве источника энергии, Гавайи – единственный штат, в котором они составляют большую часть энергоснабжения. Они более распространены на Восточном побережье, чем на Западном, а в штате Орегон их вообще нет.
Даже если вы не получаете электроэнергию из нефти, у вас могут быть другие бытовые приборы, использующие нефть в качестве источника энергии. Например, если у вас есть котел, работающий на нефти, подумайте о его замене на систему лучистого отопления, чтобы уменьшить зависимость от ископаемого топлива и повысить энергоэффективность дома.
Оцените статью!