- Простые способы сбережения газа
- Простые способы сбережения газа:
- Способы рационального использования природного газа
- Природный газ: свойства, способы добычи и производства
- Способы добычи
- Под естественным давлением
- Из угледобывающих шахт
- Гидроразрыв
- Под водой
- Газ, получаемый промышленными методами
- Процессы переработки
- Вспомогательные
- Сепарация
- Абсорбционная сушка
- Основные
- Выделения кислых компонентов
- Разделение углеводородных газов на фракции
- Хранение и транспортировка
- Сфера применения
- Месторождения в России и мире
- Мировые запасы
- Страны, добывающие газ
Простые способы сбережения газа
Природный газ является невозобновляемым природным ресурсом. Газ используется повсеместно, будь то нагрев воды, отопление квартир и частных домов, приготовление пищи. Это приводит к истощению ресурса и исчерпанию энергетического потенциала планеты. Более того, при сжигании газа в окружающую среду попадают вредные вещества, а также увеличивается концентрация углекислого газа в атмосфере, что приводит к возникновению парникового эффекта и глобальному изменению климата! Мы можем уменьшить количество сжигаемого топлива, экономя газ в быту!
Простые способы сбережения газа:
- Особенно важна экономия газа в частных домах и квартирах, где предусмотрены индивидуальные отопительные пункты. Ведь нерациональное использование газа ведет к существенным финансовым потерям.
- Дно нагреваемой на газовой плите посуды не должно быть меньше диаметра пламени горелки. В противном случае будет нагреваться воздух, а не посуда. Потери могут составлять более пятидесяти процентов.
- Не используйте посуду с деформированным дном. Неравномерный нагрев поверхности приведет к перерасходу газа до пятидесяти процентов.
- Используйте только чистую посуду. Грязная и пригоревшая посуда требует в четырешесть раз больше газа для нагрева.
- По возможности используйте экономичную посуду. Самые экономичные изделия посуда из нержавеющей стали с полированным дном, особенно со слоем меди или алюминия.
- Для более экономичного расхода газа рекомендуется устанавливать прокладки из алюминиевой фольги под горелку.
- Дверца духовки должна плотно прилегать к корпусу плиты и не выпускать раскаленный воздух.
- Не включайте плиту до момента непосредственно приготовления и выключайте заранее при готовке.
Материал подготовлен методистом ГМЦ ДОгМ Павшинцевым В.В.
Источник
Способы рационального использования природного газа
Природопользование изучает взаимоотношения общества и природы при использовании природных ресурсов для нужд человека.
Рациональное природопользование направлено на эффективное использование природных ресурсов и нанесение наименьшего вреда окружающей среде, что обеспечивает комфортные экологические условия для проживания населения.
Рациональное природопользование подразумевает бережное отношение к природе и соответствует современным принципам охраны окружающей среды и геоэкологии. Сюда относится полное безотходное использование добытого сырья, использование вторсырья и производство замкнутого цикла, рекультивация земель и лесовосстановительные работы в местах добычи полезных ископаемых, создание ООПТ (заповедников) и другие меры, благоприятно влияющие на экологию или минимизирующие вредные последствия.
Нерациональное природопользование — потребительское использование природных ресурсов, приводящее к их истощению и образованию большого количества отходов, ухудшению экологической обстановки и, как следствие, ухудшению качества жизни населения.
Извлечение сиюминутной прибыли и экономической выгоды при нерациональном природопользовании и пренебрежительном отношении к природе приводит к серьезным экологическим бедствиям в будущем и колоссальным усилиям и затратам для их устранения.
Рациональное природопользование
Высаживание деревьев и кустарников на склонах оврагов, холмов, гор и берегах рек
Способствует закреплению грунта, препятствует эрозии, образованию оврагов на склонах, схождению селей и снежных лавин с гор
Оборотное водоснабжение (замкнутый водооборот) на промышленных предприятиях и водоёмких производствах
Циклы многократного использования и очистки воды на производстве экономят водный ресурс, снижают выбросы загрязненной воды в водоёмы
Полное извлечение и комплексное использование добываемых полезных ископаемых (минерального сырья)
Предотвращает потери сырья, уменьшает количество отходов
Рекультивация земель в районах добычи угля и других полезных ископаемых, рекультивация карьеров, терриконов (отвалов) горных пород
Земли становятся пригодными для сельского хозяйства, либо восстанавливается естественный ландшафт, происходит озеленение.
Создание защитных лесополос (например, на полях в степи)
Уменьшается ветровая эрозия почв, сохраняется больше влаги в почве
Санитарная рубка леса (очистка от сухостоя), очистка полей от валунов, очистка русел рек
Улучшает качество среды
Создание водоохранных зон по берегам рек
Способствует улучшению качества воды в реке и в водоемах ниже по течению, что необходимо для сохранения биоразнообразия в них
Перевод ТЭС с угля на природный газ
Сжигание газа экологичнее использования угольного топлива
Развитие систем переработки отходов производства (например, отходов пищевой промышленности для получения биотоплива или производство удобрений и кислот из отходов металлургии),
Использование вторичного сырья, производство бумаги из макулатуры, выплавка металла из металлолома (использование металлолома в качестве сырья в металлургии)
Предотвращают загрязнение окружающей среды отходами, экономят природные ресурсы
Использование биотоплива
Экономия минеральных ресурсов
Капельное орошение полей (капельный полив)
Экономия воды, предотвращение эрозии почвы
Террасирование склонов холмов или берегов рек
Несмотря на видоизменение ландшафта, организация «ступенчатых» склонов для сельскохозяйственных посадок рациональнее продольной распашки, т.к. не приводит к эрозии почв
Заготовка древесины с последующими лесопосадками
Предупреждает сокращение площадей лесных массивов
Ограничение использования удобрений в бассейнах рек
Сохраняет чистоту водных ресурсов рек
Строительство приливных электростанций
ПЭС имеют высокую экологичность
Создание и развитие особо охраняемых природных территорий
Сохранение видового разнообразия растений и животных в естественной среде обитания
Лесопосадки, лесовосстановление (после вырубки или пожара), в т.ч. в долинах рек
Улучшение качества воздуха, восстановление среды обитания для животных, защита ландшафта от эрозии и т.д.
Посадки лесов в речных долинах могут остановить обмеление малых рек и способствовать возрождению пересохших водотоков
Использование попутного нефтяного газа в качестве сырья для химической промышленности или в качестве топлива на ТЭС,
производство электроэнергии из попутного нефтяного газа при добыче нефти
Предотвращает потерю сырья, экономит другие минеральные ресурсы
Использование возобновляемых источников энергии в электроэнергетике,
развитие ветровой и солнечной энергетики,
развитие альтернативной электроэнергетики
Экологическая чистота и экономия минеральных ресурсов
Проведение снегозадержания на полях
Уберегает корни растений от промерзания весной, в засушливых районах способствует увлажнению почвы
Строительство малых ГЭС,
строительство ГЭС на горных речках
Малые ГЭС на небольших реках, в особенности на горных, не вызывают обширного затопления территорий и оправданы в экологическом плане.
Нерациональное природопользование
Осушение болот в верховьях рек
Приводит к обмелению реки
Продольная распашка, рытье карьеров, выпас скота, вырубка деревьев и кустарников на склонах оврагов, холмов, гор и берегов рек
Способствуют ветровой и водной эрозии. Продольная распашка (борозды сверху вниз по склону) усиливает водную эрозию, вырубка деревьев на склонах гор приводит к усилению селей, оползней, снежных лавин
Вырубка деревьев в верховьях рек и долинах рек, бассейнах малых рек
Приводит к обмелению рек, пересыханию малых водотоков
(Чрезмерное) применение удобрений на полях в бассейнах рек, захоронение бытовых отходов в поймах рек
Загрязняет реки и водоёмы ниже по течению, негативно сказывается на флоре и фауне водных объектов.
Размещение крупных животноводческих комплексов вблизи водоёмов
Загрязнение водоёмов
Молевой сплав леса (сплав отдельными бревнами)
Засоряет русла рек, часть бревен тонет
Использование тяжёлой сельскохозяйственной техники
Приводит к нарушению структуры почвы, её уплотнению и снижению плодородия
Сжигание попутного нефтяного газа в факелах
Загрязняет атмосферу и нерационально, ввиду возможности применения попутного газа, например, как топлива
Строительство (каскадов) ГЭС на равнинных реках (например, на Волге)
Приведет к затоплению обширных участков местности
Захоронение токсичных отходов вблизи крупных городов и густонаселенных районов
Риск образования вредных испарений и просачивания опасных веществ в грунтовые воды, реки и системы водозабора городов
Избыточное орошение в засушливых районах
Приводит к засолению почв, снижает их плодородность
Перевод ТЭС с природного газа на уголь
Перевод на менее экологичное топливо (с большим количеством выбросов в атмосферу продуктов сгорания)
Интенсивный выпас скота
Приводит к опустыниванию (выедаются и вытаптываются растения), к эрозии почв, гибели насекомых — кормовой базы птиц
Добыча полезных ископаемых (например руды или каменного угля) открытым способом
Загрязнение грунтовых вод, вырубка леса, разрушение ландшафта
Создание терриконов (например, в местах добычи угля)
Отвалы (насыпи) из пустых пород изменяют естественный ландшафт, сокращают площади лесных массивов или сельскохозяйственных угодий
Неполное извлечение металла из руды, извлечение одного компонента при переработке полиметаллических руд
Потеря части добытого ресурса, его неполное и неэффективное использование
Захоронение ядерных отходов в пригородных зонах
Опасность ввиду возможности попадания радионуклидов в грунтовые воды и реки, на сельскохозяйственные поля и продукцию, выращиваемою на них
Избыточное применение гербицидов и пестицидов
Губительное влияние на природу, в т.ч. на птиц
Сброс сточных вод предприятий в естественные водоемы и реки
Приводит к загрязнению акватории, рационально подвергать отходы предварительной тщательной очистке, а также использовать системы замкнутого водооборота
Подсечно-огневое земледелие
Посадка культур, на предварительно выжженном от леса участке. Приводит к уменьшению лесных угодий, имеется риск распространения пожара на большие территории
Истребление отдельных видов животных, редких растений
Уменьшение видового разнообразия, нарушение флоры и фауны
Строительство ГЭС и создание водохранилищ на реках, впадающих в озеро Байкал
Изменится режим стока и уровень воды в реке и на озере Байкал. Кроме того, при затоплении территорий водохранилищами поменяется химический состав воды в реке и на Байкале, что может негативно повлиять на биоразнообразие уникального озера.
Источник
Природный газ: свойства, способы добычи и производства
Природный газ представляет собой газообразную смесь углеводородов естественного происхождения, находящую широкое применение в качестве горючего.
Способы добычи
Так как природный газ (очень часто его также называют голубым топливом) залегает на достаточно большой глубине под землёй: 1-6 км, то для его добычи требуется выполнение целого ряда инженерно-технических мероприятий.
Под естественным давлением
В земных недрах, газ располагается в пустотах, соединённых между собой трещинам. Причём находится он там под очень высоким давлением, значительно превышающим давление атмосферы на поверхности земли.
В результате бурения скважины (для выравнивания давления и увеличения потока, обычно бурят несколько равномерно расположенных скважин на территории месторождения), выкладываемой затем обсадными трубами, залитыми снаружи цементом, возникает естественная тяга. Тем самым ценнейшее природное топливо выходит наружу, где подвергается очистке и дальнейшей поставке потребителям.
Из угледобывающих шахт
С развитием прогресса, специалисты ищут возможности не только нейтрализовать некоторые опасные вредные производственные факторы, но и употреблять их для практической пользы.
Одним из таких достижений стала утилизация метана, выделяющегося в угольных шахтах. С углублением выработки, количество этого газа резко возрастает, создавая опасность взрывов и удушения персонала. Длительное время метан просто удаляли, вместо того чтобы использовать.
Однако столь ценное топливо гораздо лучше утилизировать и применять по прямому назначению, что и было осуществлено двумя следующими способами:
- Активной откачкой вакуумными насосами с дальнейшим накоплением в ёмкостях.
- Пассивным методом с помощью изоляции мест газовых выделений. Из них потом метан или выводят наружу, или доводят до безопасной концентрации путём разбавления.
Метод добычи метана из угольных шахт нашёл широкое применение в США.
Гидроразрыв
Способ, с помощью которого добытчики голубого топлива пытаются в значительной степени увеличить производительность скважин. Путём открытия доступа к неосвоенным или недостаточно освоенным участкам залежей в месте уже организованной добычи. Внутрь существующей скважины под высоким давлением поступает вода, песок, химикалии. Это приводит к гидравлическому разрыву пласта, сопровождающемуся бурным выходом природного газа.
Несмотря на свою высокую эффективность, данный метод вызывает сейсмическую активность, сильнейшее загрязнение почвенных вод, выход из-под земли вредных газов, повышение радиоактивности. Неудивительно, поэтому его запрещение на территории ряда государств мира.
Под водой
Огромные запасы голубого топлива расположены в прибрежных зонах морей и океанов. Хотя данный метод и требует строительства очень дорогих гравитационных платформ с развитой инфраструктурой, тем не менее, способ находит всё более широкое распространение.
Более того, осваивается добыча газа вообще без строительства надводных сооружений: напрямую от подводных установок к береговому комплексу. Примером может служить Киринское месторождение на шельфе острова Сахалин, запущенное несколько лет назад в эксплуатацию. Столь удачная уникальная разработка даёт возможность освоения подводных месторождений находящихся под толщей льда.
Если же залежи природного газа располагаются вблизи берегов, то уместным становится наклонное бурение, начатое на суше.
Газ, получаемый промышленными методами
Помимо естественных способов получения газообразного топлива, существуют и искусственные. В основе газов, получаемых промышленными методами, лежат природные углеводороды. Не удивительно, что свои названия они получили от исходных материалов, представляющих собой жидкое или твёрдое топливо:
- Нефтяные газы – продукты перегонки нефти или результат стабилизации газового бензина (газолина). В процессе нефтедобычи также выделяется значительное количество попутного газа. Хотя по своему химическому составу те и другие мало чем отличаются друг от друга (пропан, бутан, изобутан), природа их возникновения несколько различна.
- Коксовый газ – побочный продукт получения кокса путём высокотемпературной дегазации. При более низких температурах аналогичного процесса вырабатывается городской газ.
- Сланцевый газ также получается высокотемпературным воздействием на сланец без доступа воздуха.
- Генераторный газ получил своё название от газогенераторов, перерабатывающих древесину, каменный уголь или торф в газы под воздействием пара или воздуха при температуре в 1000 0 C.
Процессы переработки
Вспомогательные
Сепарация
Первоначальное нахождение природного газа в естественной природной среде приводит к загрязнению его разнообразными жидкостями и твёрдыми механическими образованиями. Понятно, что в таком виде он не пригоден для транспортировки и дальнейшего использования.
Для очистки голубого топлива используется сепарация, то есть разделение исходной массы на газообразную, жидкую и твёрдую составляющие с последующим удалением жидкости и твёрдых частиц. В основе физики этого процесса лежит силовое воздействие гравитации или инерции на движущиеся среды, обладающие различным удельным весом.
Абсорбционная сушка
Суть абсорбционной осушки природного газа заключается в использовании некоторых жидкостей (сорбентов) для поглощения находящейся в нём влаги. В качестве таких поглотителей используют гликоли (в России наибольшее распространение получил диэтиленгликоль – ДЭГ). Как правило, гликоли не токсичны, стабильны в своём использовании, не отказывают какого-либо вредного воздействия на само очищаемое вещество и обладают возможностью достаточного простой технологической схемы восстановления.
Внутри сосуда-абсорбера происходит противоток газа (движется вверх) и абсорбента (стекает вниз), в результате которого голубое топливо осушается, а впитавший в себя влагу абсорбент выходит из цилиндра и отправляется на регенерацию.
Основные
Выделения кислых компонентов
Находящийся в естественном состоянии природный газ подвержен всякого рода загрязнениям. В их числе: углекислый газ, сероводород, угарный газ, сернистый газ. Эти примеси провоцируют коррозию, а также снижают энергетические качества углеводородного топлива.
Для выделения кислых компонентов применяют сухие и мокрые способы. В первом способе используются:
- активированный уголь,
- гидрат окиси железа,
- марганцевые руды.
Во втором случае применяются:
Принцип очистки основывается на различной степени растворимости веществ в составе природного газа.
Разделение углеводородных газов на фракции
Разделение газов производится с целью получения целого набора компонентов: редких газов, лёгких углеводородов, топливных газов, сырья для изготовления продукции химической отрасли. Осуществляют данный процесс в местах добычи или на промышленных предприятиях. В основу технологии разделения положены следующие физико-химические процессы:
- Абсорбция.
- Адсорбция.
- Хемосорбция.
- Компрессия.
- Конденсация.
- Низкотемпературная ректификация.
- Комбинированные методы.
Современные газофракционирующие установки позволяют полностью автоматизировать процессы разделения с целью получения точного сырья должной степени концентрации.
Хранение и транспортировка
Хранение природного газа производится:
- В мокрых газгольдерах или газгольдерах высокого давления.Первые имеют стабильное давление при переменном объёме хранения. Вторые – наоборот. Так как, и те и другие требуют значительных капитальных затрат и не обеспечивают сезонные колебания уровня потребления, то в настоящее время строительство новых газгольдеров приостановлено.
- На концевых участках магистральных газопроводов, выступающих в качестве своеобразных временных накопителей в ночное время суток.
- В надземных и подземных хранилищах. Достаточно часто в качестве их используют пустые полости бывших месторождений, а также искусственно сооружённые пустоты на месте водоносных пластов.
- Кроме того, газ хранят в изотермических резервуарах и ёмкостях шарообразной или цилиндрической формы, которые изготавливают из материалов, обладающих малой степенью температурного расширения.
Транспортировку газа осуществляют в основном газопроводами, а также автотранспортом в цистернах или баллонах. В случае наличия удобных водных путей – пользуются танкерами.
Сфера применения
В основе всемирного глобального использования природного газа лежат две уникальные особенности этого набора углеводородов: выделение значительного количества тепла при сгорании – голубое топливо, возможность транспортировки на значительные расстояния гигантских объёмов при незначительных текущих затратах. Он также применяется в качестве сырья для получения целого набора веществ, употребляемых в химической отрасли.
Месторождения в России и мире
Пятёрку «супергигантских» мировых месторождений возглавляют:
- Южный парс/Северное, расположенное на территории Ирана и Катара – 28 трлн. м 3 .
- Галканыш (ЮжныйИолотань) – Туркмения. Запасы: 21,4 трлн. м 3 .
- Уренгойское – Россия. 10,2 трлн. м 3 .
- Хейнсвиль – США. 7 трлн. м 3 .
- Ямбургское – Россия. 5,2 трлн. м 3 .
Также крупнейшие месторождения (до 5 трлн. м 3 ) имеются на территориях Алжира, Нидерландов, Казахстана и Азербайджана.
Мировые запасы
Общий объём голубого топлива в мире на 2020 год оценивается в 196,8 трлн. м 3 . Значительная часть его расположена в странах Ближнего и Среднего Востока, на территории СНГ, а также в Африке. Не удивительно поэтому, что доказанные запасы России составляют по одним источникам 47,8 трлн. м 3 , по другим – 38,0 трлн. м 3 . Учитывая сложность оценки и большую погрешность, это нормально, и лишь доказывает, что наша страна располагает пятой частью мировых запасов голубого топлива.
Страны, добывающие газ
Крупнейшими странами по добыче природного газа на начало 2020 года являлись:
- США – 920,9 млрд. м 3 .
- Россия – 679 млрд. м 3 .
- Иран – 244,2 млрд. м 3 .
- Катар – 178,1 млрд. м 3 .
- Китай – 177,6 млрд. м 3 .
Выход в последние годы на первое место Соединённых Штатов можно объяснить политической конъюнктурой современности и сланцевой революцией. Однако сколь долго продлится такое соотношение объёмов газодобычи, покажет самое ближайшее будущее.
Источник
