سه شنبه 3 اسفند 1395 - 24 جمادي الاول 1438 - 21 فوريه 2017
یکی از استفاده های کانی ها و سنگ ها در تأمین انرژی است. انسان برای ادامه ی حیات خود نیاز به انرژی دارد و این انرژی می تواند از نقت و گاز، زغال‌سنگ و یا حتی اورانیوم موجود در زمین تأمین گردد. در این بخش به توضیح مختصری در این مورد می پردازیم. ...
بازدید :
زمان تقریبی مطالعه :

انرژی و زمین ما

نفت و گاز

از بین سنگ‌های موجود در زمین، معمولاً سنگ‌های رسوبی فقط می‌تواند نفت و گاز را درون خود جای دهند. طی میلیون‌ها سال که زمین در حال فرسایش توسط آب، باد و …

 

بوده است و مواد رسوبی در رودخانه‌ها و دریاها همواره در حال ته نشینی بوده و می‌باشد. از طرفی دیگر محیط دریاها همواره یکی از غنی‌ترین زیستگاه‌ها برای موجودات زنده بوده است. ته ‌نشینی مواد و مرگ و میر موجودات باعث می‌شود که سنگ‌های رسوبی همواره دارای مقداری از بقایای این موجودات زنده باشد.

 

طی میلیون‌ها سال، این رسوبات در زیر لایه‌های جدید‌تر مدفون شده و تحت فشار و دمای مضاعف قرار می‌گیرند. وجود بازمانده موجودات زنده در این دما و فشار (در اعماق زیاد)، باعث آزاد شدن مواد مغذی آن‌ها می‌گردد و سپس در کمبود اکسیژن به نفت و گاز تبدیل می‌شوند. به دلیل سیال بودن این مواد و سبک‌تر بودن آن‌ها از آب و همچنین فشار به وجود آمده از تولید نفت و گاز، این سیالات به سمت لایه‌های بالایی حرکت می‌کنند. این محیط در اصطلاح زمین‌شناسی آشپزخانه گفته می‌شود و به سنگ رسوبی که شامل مواد مغذی می‌باشد سنگ منشأ گفته می‌شود.

 

از تقطیر، تصفیه و پالایش نفت خام در پالایشگاه می‌توان فرآورده‌های فراوانی بدست آورد که قابل فروش در بازار باشند نظیر گاز مایع، بنزین، نفت سفید، سوخت‌های هواپیما، گازوئیل، نفت كوره، روغن، قیر، آسفالت  و...

 

زغال سنگ

زغال سنگ از بقایای درختان، بوته‌ها و سایر گیاهان زنده به وجود می‌آید. رشد و نمو این گیاهان در دوره‌هایی که آب و هوای زمین ملایم و مرطوب بود، صورت گرفت. اگر چه برخی از معادن زغال سنگ 400 میلیون سال قبل و در دوره انسان سیلوری، (انسان سیلوری در دوره سوم دوران اول زمین شناسی ظاهر شد. ویژگی این دوره ظهور گیاهان خشکی می باشد) تشکیل یافته است. اوضاع برای رشد سرخس‌های دانه‌دار گرمسیری بسیار عظیم و درختان بدون گل غول پیکر، در باتلاق‌های وسیع فراهم شد.

 

انرژی

این گیاهان بعد از خشک شدن و از بین رفتن به داخل باتلاق‌ها می‌افتادند و بر اثر خروج اکسیژن، فساد بی ‌هوازی تسریع می‌شد. پوشش گیاهی به ماده‌ای لجن مانند به نام پیت (Peat) تبدیل شد. پیت‌ها بسته به درجه فساد، برخی قهوه‌ای و اسفنجی و بعضی سیاه و فشرده بودند. دریا بر روی چنین ته نشست‌هایی پیشروی کرد و رسوبات معدنی بر روی آن‌ها فرو نشست. پیت در زیر فشار خشک و سخت شد و به زغال سنگ پیت (لنیت یا لیگنیت که به زغال سنگ قهوه‌ای نیز موسوم است) تبدیل شد.

 

فشار بیشتر و گذشت زمان، زغال سنگ قیردار را به وجود آورد، که هر 6 متر ضخامت رسوب گیاهان نخستین به 0.3 متر زغال سنگ تبدیل شده بود. حتی فشارهای زیادتر که ناشی از چین‌خوردگی پوسته زمین به صورت رشته کوه‌های عظیم بود، سخت‌ترین و مرغوب‌ترین زغال سنگ، یعنی آنتراسیت (anthracite)، را به وجود آورد. کیفیت زغال سنگ از روی نسبت مقدار کربن تثبیت شده به مقادیر رطوبت و ماده فرار (ماده‌ای که بر اثر حرارت به گاز تبدیل می‌شود)، تعیین می‌گردد.

 

زغال کُک

مقداری از زغال سنگ را برای تولید سوخت جامدی بنام زغال کُک مصرف می‌کنند. این ماده با حرارت دادن انواع ویژه‌ای از زغال سنگ قیری در کوره‌هایی که هوا به آن‌ها راهی ندارد تولید می‌شود. اجزای فرِّارتر زغال سنگ، از قبیل رطوبت، قطران‌ها و گازها از آن خارج می‌شود. ماده جامدی که بر جا می‌ماند و متشکل از کربن تثبیت شده و خاکستر است، زغال کک نام دارد. زغال کُک را به مقدار زیاد به عنوان سوخت برای ذوب کانه ها در کوره‌های بلند مصرف می‌کنند. برای تولید زغال ککی که بتواند 1 تُن فولاد تولید کند، تقریباً 1 تن زغال سنگ لازم است. تولید گازهای سوختی، سوخت مایع و فرآورده‌های شیمیایی زیادی از زغال ‌سنگ صورت می‌گیرد که از استفاده‌های مهم زغال‌ سنگ است.

 

اورانیوم و انرژی هسته‌ای

اورانیوم (U) عنصری است راهبردی و مصارف عمده آن در نیرو گاه‌های اتمی و سلاح‌ های هسته‌ای و به مقدار جزئی نیز مصرف دارویی و پژوهشی دارد. در فرایند تشكیل کانی‌های مختلف از ماگما، به دلیل بزرگ بودن شعاع یونی اورانیوم، این عنصر در مراحل اولیه تبلور ماگما، نمی‌تواند وارد شبکه‌ی هیچ یك از کانی‌ها شود و تا مراحل آخر ماگما می‌ماند؛ بنابراین اورانیوم بیشتر در سنگ‌های اسیدی متمركز می‌شود. میزان فراوانی اورانیوم در کانی‌هایی مثل زیركون، مونازیت و زینونیوم، حداكثر، و در اولیوین حداقل ممكن است.

انرژی

اورانینیت و پیچ بلند (مهم‌ترین ماده معدنی اورانیوم كه نام علمی آن اكسید بی آب اورانیوم 358 است) مهم‌ترین کانی‌های محیط احیایی هستند و كارنوتیت، مهم‌ترین كانی محیط اكسیدان می‌باشد.

 

اورانیوم بر خلاف تصور عام، چندان فلز كمیابی نیست. اگر فلز اورانیوم را با فلز نقره مقایسه كنیم، ذخایر اورانیوم چهل برابر، فراوان‌تر از ذخایر نقره است. اما به رغم آنكه در تمام جهان قابل دست‌یابی است سنگ معدن تغلیظ شده آن به مقدار بسیار كم استحصال می‌شود.

 

 


مرکز یادگیری سایت تبیان - تهیه: مرتضی عرفانیان

تنظیم: مریم فروزان کیا

تلفن : 81200000
پست الکترونیک : public@tebyan.com
آدرس : بلوارکشاورز ، خیابان نادری ، نبش حجت دوست ، پلاک 12

ارتباط با ما

روابط عمومی

درباره ما

نقشه سایت

تعدادبازدیدکنندگان
افراد آنلاین