المحاضرة الخامسة في جغرافية التعدين والطاقة
"مصادر الحصول على الطاقة"
يوجد نوعان من مصادر الطاقه
١) طاقه غير متجدده
٢) طاقه متجدده
الطاقه غير متجدده:-
١. الغاز الطبيعي:
يتكون الغاز الطبيعي من مجموعه من الغازات اهمها: الايثان والميثان والبيوتان والبروبان والنيتروجين وثاني اكسيد الكربون ونسبه من الكبريت ، يوجد نوعان من الغاز الطبيعي وهم:
١- الغاز الطبيعي المصاحب للبترول:
ويتميز هذا النوع بغناء بالمشتقات البتروليه الخفيفه (كالبيوتان "غاز البوتاجاز" والجازولين الكبيعي والبروبان) ، وهذا بسبب وجود الغاز الطبيعي اما ذائبا في البترول الخام او عالقا به تحت تاثير الضغط والحراره وعند سحب البترول من المصيده ينخفض الضغط اثناء تحرك البترول الخام في اتجاه سطح الارض
٢- الغاز الطبيعي المنتج من الحقول الخاصة
- اهميه الغاز الطبيعي:
١. اعتباره من مصادر الطاقه الرئيسيه المستغله في عالمنا المعاصر حيث يساهم بحوالي ١٧.٤٪ من جمله الطاقه المستغله
٢. ارتفاع طاقته الحراريه والتي تبلغ ٧٧٠٠ وحده حراريه
٣. نظافته عند الاحتراق وعدم وجود شوائب او عوادم تسبب تلوث الجو
٤. انخفاض تكاليف استخراجه الى حد كبير
٥. سهوله نقله من مناطق الانتاج للاسواق وانخفاض تكاليف النقل
٦. يمتلك العالم احتياطا كبيرا من الغاز الطبيعي
٧. يستهلك كما هو بدون مدخلات او عمليات اضافيه
*امكن تسهيل الغاز الطبيعي عند درجه حراره -١٢٧ درجه مئويه باستخدام غاز النيتروجين وهذا ليتم نقله بحريا عبر الناقله الثلاجه
*اهم دول العالم المنتجه للغاز الطبيعي هي روسيا تليها الولايات المتحده يليهم الاتحاد الاوروبي
٢. البترول:
البترول الخام "Petroleum" ينشق الاسم الي (Oleum) وهي كلمة لاتينية تعني الزيت و (Petr) وتعني صخر ومعني الاسم زيت الصخر ، ويتكون من عنصرين هم الهيدروجين والكربون وهو خليط من مواد هيدروكربونيه تتخذ اشكال عديده في تركيبها الجزيئي فينتج عن كل حاله منتج بترولي ذو خصائص معينه تختلف عن المنتجات الاخرى اضافه الى شوائب عضويه او غير عضويه
- اشكال ماده البترول:
١. صلبه او شبه صلبه وهي ماده الاسفلت النفط الصخري
٢. سائله كالبترول الخام
٣. غازيه اي الغاز الطبيعي
- اهميه النفط :
١. يعد النفط ماده اوليه يسهل مقلها الى اي مكان حيث ينقل بالانابيب الى اماكن التصنيع الاوليه او الى محطات الشحن والتصدير وهذا يخفض من تكاليف نقله وتخزينه
٢. احتواء النفط على كميه كبيره من الطاقه المتولده من حرقه (كل كيلو جرام يعطي طاقه تتراوح بين ٩٥٠٠ : ١٠٥٠٠كالوري)
٣. لا يترك رمادا عند حرقه ولكن تنطلق منه غازات متعدده مدرب البيئه وبخاصه الكبريت والنيتروجين
٤. سهوله استخراجه بعد الكشف عنه
٥. مكن استخدام النفط في الصناعه من تحرير الصناعات من ارتباطها باماكن وجود خامات الفحم الحجري وساعدت على قيام مناطق صناعيه جديده في العالم
٦. البترول هو اهم واكبر مصدر للطاقه منذ بدايه القرن العشرين
٧. سهوله نقله وتحويله الى مشتقات نفطيه تختلف في الخصائص والاستخدامات
٨. يساهم النفط بحوالي ٤٥٪ من استهلاك الطاقه العالمي
*تحتوي منطقه الشرق الاوسط على اعلى مخزون للنفط في العالم وتعتبر المملكه العربيه السعوديه اكبر دول العالم من حيث المخزون حيث يقدر مخزونها ب ٢٦٣ مليار برميل
- استخدامات البترول:
١. يستخدم في الاستهلاك المنزلي
٢. توليد الطاقه الكهربائيه
٣. يستخدم في كافه وسائل المواصلات
٤. مادة خام لكثير من الصناعات كالبلاستيك والمطاط
٥. سلاح استراتيجي وقت الحرب
- مراكز انتاج البترول الرئيسيه في العالم:
منطقه الشرق الاوسط تحتل المركز الاول في العالم حيث يبلغ انتاجيتها ٣٥٪ من الانتاج العالمي ثم تليها الكتله شيوعيه سابقا ومجموعه الدول المستقله (الاتحاد السوفيتي سابقا) ثم الصين واوروبا الشرقيه التي ساهمت ٢٣٪ من الانتاج العالمي ثم امريكا الشماليه ١٨.١٪ من انتاج العالمي ثم افريقيا بنحو ٩٪ وامريكا الجنوبيه ٨٪ واخيرا اوروبا ٢.٧٪ من الانتاج العالمي
٣. الفحم:
- انواع الفحم:
وينقسم الفحم على حسب درجه طلبته ونسبه الكربون به ونسبه الرطوبه فيه ونسبه المواد الطياره والشوائب الموجوده فيه حيث ينقسم الى:
١. فحم اللجنيت:
ويسمى بالفحم البني وهو اردى انواع الفحم لحداثه تكوينه اذا يرجع الى الزمن الجيولوجي الثالث والرابع لذا فهو في طور التكوين اي لم يتعرض للضغط والحراره والمده الزمنيه المناسبه للتفحيم الجيد ، ويطلق عليه الفحم الحجري او الفحم النباتي ، وتقل نسبه الكربون فيها عن (٤٥٪ - ٦٥٪) ويستخدم في التدفئه وتوليد الكهرباء ولا يستخدم لصهر الحديد والصلب ويستهلك هذا النوع محليا فهو يمثل نحو ٢٥٪ من انتاج الفحم العالمي ولذلك لا يدخل في التجاره الدوليه
٢. فحم البيتيومين:
ويعرف بالاسم الفحم اللين وسمي بذلك لاستخراج القطران منه بتسخينه وتكون هذا الفحم في الزمن الجيولوجي الثاني ، وتصل نسبه الكربون فيه ما بين (٧٠٪ - ٩٠٪) وهيعطي كميه حراريه كبيره بالنسبه لوزنه عند اشتعاله وتنخفض نسبه الشوائب والمواد الطياره به ويستخدم في صناعه فحم الكوك اللازم لصناعه الحديد الصلب كما يستخدم في عمل غاز الاستصباح وفي الصناعات الكيميائيه لذلك فهو اكثر انواع الفحم انتشارا وانتاجا واستخداما ويصل انتاجه الى ٢٨٠٠ مليون طن متري سنوياً اي نحو ثلثي الانتاج العالمي من الفحم
٣. فحم اللانثراسيت:
وهو اسود اللون وهو اصلا انواع الفحم لانه تكون في الزمن الجيولوجي الاول في العصر الفحمي لذلك فقد تعرض الضغط الشديد وحراره مرتفعه لعظم سمك الرواسب عليه مده طويله من الزمن فتم تفحيمه بدرجه كبيره وهو افضل انواع الفحم لوصول نسبه الكربون فيه الى ٩٠٪ من وزنه وتعني نسبه الكربون كميه الحراره التي تتولد من احتراق الفحم ولكنه محدود الانتشار اذا يوجد في جنوب ويلز وفي بنسلفانيا وبعض الحقول الصغيره في الصين وروسيا واوكرانيا وهذا النوع لا يستخدم كثيرا في الصناعه لانتشاره المحدود وارتفاع تكاليف تعديله من باطن الارض ولذلك فهو يستخدم للتدفئه والطهي بالمنازل بصفه خاصه ويساهم هذا النوع بنحو ٥٪ من الانتاج العالمي للفحم
٤. الفحم تلنباتي:
وهو ارداها لانه يستخرج من احتراق الحطب المحلي ويستخدم في المنازل
- الانتاج العالمي من الفحم:
١. بلغ الانتاج العالمي منه اكثر من ٦.٣٩٥ مليون طن متري سنوياً وذلك بسبب ارتفاع اسعار النفط عالميا مما جعل الدول المنتجه له زياده اعتمادها عليه كبديل عن النفط بالاضافه الى وفره عقوله
٢. يسهم نصف الكره الشمالي بنحو ٩٠٪ من انتاج الفحم وباقي النسبه من النصف الكره الجنوبي ويعود ذلك الى ان النصف الجنوبي معظم صخوره نارية بلوريه والفحم يحتاج الى صخور رسوبيه لهذا لا يوجد الفحم في النصف الجنوبي الا في الجيوب الرسوبيه منه
- مشاكل الفحم:
١. الحجم لا ينسجم مع كميه الطاقه التي يعطيها
٢. نقله صعب
٣. يحد من استخدامه
٤. عمليه الاستخراج صعبه وخطره في نفس الوقت وخاصه اذا كانت بعيده
٥. احتراقه يؤدي الى تلوث البيئه المحليه
٤. الطاقة النووية:
تمثل الطاقه النوويه احدث الاستكشافات للحصول على مزيد من الطاقه حيث اخذت في منافسه مصادر الطاقه التقليديه حديثه يعود ذلك الى التذبذب اسعارها وارتفاعها بشكل كبير في الاسواق العالميه الامر الذي حدا بالدول المتقدمه ايجاد البديل وهو توليد الطاقه من المعامل النوويه
*يعتبر اليورانيوم المصدر الرئيسي لتوليد الطاقه النوويه حاليا في العالم بالاضافه الى الثوريوم والبلوتونيوم
*تاتي الولايات المتحده الامريكيه في المرتبه الاولى في انتاج اليورانيوم بنسبه ٥٤٪ في حين ساهمت كندا بنسبه تقدر بحوالي ١٨٪ وجنوب افريقيا ١١٪ ثم فرنسا ٧٪ ونيجيريا ٥٪ الجابون ٣٪
- مميزات الطاقه النوويه:
١. الطاقه الحراريه الكامنه فيها عاليه جدا مقارنه وبقيه مصادر الطاقه الاخرى حيث تشير الارقام ان الطاقه الناتجه من قصف جرام واحد من اليورانيوم تعادل الطاقه الناتجه من ١٣.٤ برميل من النفط وان الطاقه الحراريه الكامنه في كجم واحد من اليورانيوم تعادل الطاقه الكامنه في ٢٧٠٠ طن فجم
٢. تكاليف نقل منخفضه مقارنه بتكاليف مصادر الطاقه الاخرى
٣. يمكن استخدامه في تصنيع الاسلحه
٤. يدخل في الاغراض الطبيه