Fosilní paliva

Rozbalit box

Obsah boxu

Fosilní paliva jsou nerostné suroviny obsahující uhlovodíky, které vznikly přirozenou cestou v zemské kůře ze zbytků odumřelých rostlin a živočichů po miliony let. Jsou využívána jako palivo a patří mezi neobnovitelné zdroje energie. Mezi hlavní typy fosilních paliv patří uhlí, ropa a zemní plyn.

Šablona:Infobox Energie | název = Fosilní paliva | typ = Neobnovitelný zdroj energie | hlavní_druhy = Uhlí, ropa, zemní plyn, rašelina | složení = Převážně uhlovodíky (uhlík, vodík), síra | vznik = Rozklad organické hmoty pod vysokým tlakem a teplotou | využití = Výroba elektřiny a tepla, doprava, průmysl | dopady_na_životní_prostředí = Emise skleníkových plynů (CO₂, metan), znečištění ovzduší, globální oteplování, kyselý déšť | celosvětová_spotřeba_2022 = Přibližně 82 % primární energie (údaje k roku 2022) | největší_producenti_ropy_2021 = USA, Saúdská Arábie, Rusko | největší_producenti_zemního_plynu_2019 = USA, Rusko, státy Perského zálivu | největší_producenti_uhlí_2017 = Čína | energetická_hustota = Vysoká | dostupnost = Široce dostupné (aktuálně) | doprava = Jednoduchá (ropovody, plynovody, železnice, lodě) | nevýhody = Neobnovitelnost, environmentální dopady, geopolitické napětí | výhody = Vysoká energetická účinnost, snadná skladovatelnost a přeprava, historicky nízké náklady }}

📝 Popis

Fosilní paliva jsou organické nerostné suroviny s vysokým obsahem uhlíku a vodíku. Jejich základními složkami jsou uhlovodíky, přičemž v menší míře obsahují i síru a další prvky. Při spalování těchto paliv dochází k oxidaci jejich složek, což vede k uvolňování velkého množství tepelné energie. Tato energie je využívána k výrobě elektrické energie, v dopravě a průmyslu.

⏳ Historie a vznik

Teorie o vzniku fosilních paliv ze zkamenělých zbytků odumřelých organismů působením tepla a tlaku v zemské kůře po miliony let byla poprvé představena Andreas Libaviusem v roce 1597 a později Michail Lomonosovem.

Fosilní paliva vznikají z biomasy (těl živých organismů) v procesu zvaném karbonizace (u uhlí) nebo bituminace (u ropy a zemního plynu). Tento proces probíhá po velmi dlouhou dobu (miliony let) za specifických teplotních a tlakových podmínek hluboko pod zemským povrchem, bez přístupu kyslíku. Během těchto procesů dochází k rozkladu složitých biopolymerů na jednodušší sloučeniny a k postupnému obohacování hmoty o elementární uhlík. Čím déle je organická hmota vystavena těmto podmínkám, tím kvalitnější fosilní palivo vzniká.

Uhlí vzniká z rašeliny, která se postupně mění na hnědé uhlí a při větším tlaku a teplotách na černé uhlí a antracit.
Ropa a zemní plyn pocházejí především z planktonu a vícebuněčných živočichů, jejichž pozůstatky se hromadily v mořských sedimentech.

🔬 Druhy fosilních paliv

Mezi hlavní druhy fosilních paliv patří:

Uhlí:
- Rašelina: „Nejmladší“ forma uhlí, vzniklá přeměnou rostlinného materiálu.
- Hnědé uhlí: Má nižší obsah uhlíku a vyšší obsah vody.
- Černé uhlí: Sedimentární, hořlavá hornina s vyšším obsahem uhlíku (75-92 %).
- Antracit: Nejtvrdší a nejkvalitnější druh uhlí s nejvyšším obsahem uhlíku (až 97 %).
Ropa: Surová ropa je složitá směs kapalných a rozpuštěných pevných uhlovodíků, převážně parafinických, aromatických a cykloparafinických uhlovodíků. Zpracovává se v rafineriích na různé ropné produkty, jako je benzín, nafta, mazut a topný olej.
Zemní plyn: Plynné palivo složené převážně z metanu. Často se vyskytuje u ložisek ropy, buď jako samostatná frakce, nebo v ní rozpuštěný.

🌍 Celosvětová produkce a spotřeba

Fosilní paliva stále dominují světové spotřebě energie, ačkoliv podíl obnovitelných zdrojů roste. K roku 2022 tvořila fosilní paliva přibližně 82 % celkové spotřeby primární energie ve světě.

Největší producenti ropy (2021, data k tomuto roku jsou nejnovější ověřená):

Největší producenti zemního plynu (2019, data k tomuto roku jsou nejnovější ověřená):
- USA (21 % světové produkce)
- Rusko (17 % světové produkce)
- Státy Perského zálivu (dohromady 18 % světové produkce)

Největší producenti uhlí (2017, data k tomuto roku jsou nejnovější ověřená):
- Čína (téměř polovina světové produkce)

Spotřeba uhlí v Evropě a USA v posledních desetiletích klesá, zatímco v Asii (zejména Číně a Indii) zaznamenala po roce 2000 výrazný nárůst v důsledku industrializace.

💨 Dopady na životní prostředí

Spalování fosilních paliv má významné negativní dopady na životní prostředí, především v souvislosti s klimatickou změnou a znečištění ovzduší.

Emise skleníkových plynů:
- Oxid uhličitý (CO₂): Hlavní skleníkový plyn uvolňovaný při spalování fosilních paliv. Jeho koncentrace v atmosféře se výrazně zvyšuje v důsledku lidské činnosti, což zesiluje skleníkový efekt a vede ke globálnímu oteplování. Světové emise CO₂ ze spalování uhlí, ropy a plynu narostly za posledních 60 let čtyřnásobně (k roku 2019).
- Metan (CH₄): Uvolňuje se při těžbě a přepravě zemního plynu. Metan je silný skleníkový plyn, zhruba 34krát silnější než CO₂ z hlediska svého potenciálu globálního oteplování.
- Oxid dusný (N₂O): Vzniká také při spalování fosilních paliv.

Znečištění ovzduší:
- Prachové částice: Spalování fosilních paliv uvolňuje do ovzduší jemné prachové částice, které mají negativní dopad na lidské zdraví, způsobují respirační onemocnění a přispívají k předčasným úmrtím. Odhaduje se, že v roce 2018 zemřelo přes osm milionů lidí v důsledku znečištění ovzduší způsobeného spalováním fosilních paliv.
- Oxidy síry (SOx) a Oxidy dusíku (NOx): Tyto plyny přispívají k tvorbě kyselých dešťů a smogu.

Změna klimatu: Důsledky nárůstu skleníkových plynů zahrnují:
- Zvyšování globální průměrné teploty.
- Tání ledovce a ledových pokrývek.
- Růst mořské hladiny.
- Extrémní povětrnostní jevy (vlny veder, sucha, záplavy, silné bouře).
- Ohrožení biodiverzity.

Pro laiky

Představte si fosilní paliva jako "uložené sluneční světlo" z dávných dob. Před miliony let obrovské množství rostlin a malých mořských živočichů pohlcovalo energii ze Slunce pomocí fotosyntézy. Když tyto organismy odumřely, byly postupně pohřbeny pod vrstvami země a horniny. Během milionů let obrovský tlak a teplo z hlubin Země tuto organickou hmotu "uvařily" a přeměnily ji na koncentrované zdroje energie – uhlí, ropu a zemní plyn.

Když dnes tyto látky těžíme a spalujeme (například v elektrárnách k výrobě elektřiny, v automobilech nebo k vytápění), uvolňujeme tuto pradávnou sluneční energii. Je to jako zapálit "konzervovaný" les nebo moře z dinosaurů. Problém je v tom, že při spalování se uvolňuje oxid uhličitý a další plyny, které působí jako deka kolem Země, zadržují teplo a způsobují, že se naše planeta otepluje. Je to podobné, jako když v zimě spíte pod příliš tlustou dekou – začne vám být moc horko.

Proto se dnes hledají jiné způsoby, jak získávat energii – například ze Slunce (pomocí solárních panelů) nebo větru (pomocí větrných turbín), abychom nemuseli tolik spoléhat na tato stará "zásobená sluneční světla", která znečišťují naše ovzduší a mění klima.

Externí odkazy

Kategorie