煤炭
煤炭是地球上最豐富的化石能,在地球上的分布也最為廣泛。它的儲(chǔ)量據(jù)估算還能使用大約250~300年。同時(shí),它也是最污染環(huán)境的化石能源。
地球上的大多數(shù)碳層形成于距今3億年的石炭紀(jì),是海邊或者沼澤地區(qū)的大片茂密森林埋入土中后形成的。慢慢地,一層層的植物不斷累積,在與空氣隔絕的條件下緩慢轉(zhuǎn)化為煤炭。
在公元前1000年左右,中國(guó)人就會(huì)用煤炭燒制陶瓷。
在英國(guó),人們從公元16世紀(jì)以后才開始利用煤炭。
但是,煤炭的大量使用不過是19世紀(jì)的事,這是蒸汽機(jī)的普及和工業(yè)革命帶來的。
到了20世紀(jì)初,煤炭占世界能源消耗的一半。今天,它只占世界能源消耗的四分之一。
根據(jù)煤炭在地下的不同位置,開采的方式也有所不同,有的煤炭是地下挖掘,有的是露天開采。在法國(guó),北加萊海峽盆地曾經(jīng)盛產(chǎn)煤炭,但最后一座煤礦在1990年就已關(guān)閉了。法國(guó)的阿爾卑斯山脈,中央高原和東部地區(qū)也有煤炭開采。
石油和天然氣
石油是很久很久以前埋在海底的海洋生物緩慢分解而形成的。原油是一種黏稠的液體,是各種碳?xì)浠衔锏幕旌衔铮饧铀凸腆w殘?jiān)?/p>
天然氣和石油在形成之后,由于密度比巖石低,所以會(huì)從它形成的巖層(母巖層)向上移動(dòng),直到被一塊布滿細(xì)孔的巖層(油藏巖)吸附。
人類最早使用石油的記錄,可以追溯至5000年以前的美索不達(dá)米亞(今天的伊拉克)。那里的人們用瀝青來填補(bǔ)船只的縫隙,還用它來照明。
1854年,第一臺(tái)油井在美國(guó)賓夕法尼亞州開工運(yùn)轉(zhuǎn),它標(biāo)志著“黑金潮”的開端。不過,石油的利用、普及,以及取代煤炭的位置都是20世紀(jì)的事了。
最早的天然氣開發(fā)可以追溯到1821年的美國(guó)。天然氣的一大特性是,只要上方遇到不可滲透的地層,它就可以直接儲(chǔ)存在地下的多孔巖石中。天然氣是對(duì)環(huán)境污染最小的化石能。
按照現(xiàn)在的消耗速度,世界石油儲(chǔ)量估計(jì)還可以用50多年。片巖的開發(fā)能夠讓石油儲(chǔ)量翻倍,一噸片巖可以產(chǎn)出一桶(也就是159升)石油。
勘探石油
石油勘探是地質(zhì)學(xué)家的工作。他們趕赴實(shí)地勘測(cè),尋找石油在地底深處存在的跡象。這項(xiàng)工作之后還會(huì)進(jìn)行地震研究,隨后還會(huì)有鉆井公司加入。2003年,世界原油產(chǎn)量是340億噸,其中很大一部分產(chǎn)自中東地區(qū)。
地震研究指的是在地表制造小型爆炸或者震動(dòng),然后分析地球深層聲波的反射情況。借此,我們可以得知地面以下的結(jié)構(gòu),但下面是不是一定有石油可不能確定哦!
地質(zhì)和地球物理研究結(jié)束后,人們會(huì)實(shí)施采掘。采掘是用一種叫作鉆頭的工具進(jìn)行的。鉆頭裝在鉆柱上,由鉆井平臺(tái)配備的鐵塔架帶動(dòng)。平均而言,打下十口油井,只有一口能充分開采。
超過一半的石油礦床位于海底的巖石之中,所以人們就必須在海上搭建油井。挪威和英國(guó)之間的北海上就有許許多多這樣的油井平臺(tái)。
一旦被開采出來,石油和天然氣就需要運(yùn)輸:
要么通過巨大的管道來運(yùn)輸:輸油管和輸氣管
要么通過輪船來運(yùn)輸:大型油輪和天然氣運(yùn)輸船