ENERGETIKA I ENERGETSKI IZVORI

1. ENERGETIKA I ENERGETSKI IZVORI Energetika je nau~na disciplina koja prou~ava:  izvore energije  pretvaranje jednog oblika energije u drugi  prenos i distribuciju energije  upotrebu energije u njenim korisnim oblicima  posledice proizvodnje i upotrebe energije Svojstvosvakematerije je istovremenamanifestacijamaseienergije. Ova dvafaktoradejstvom u kretanjuizazivajupromenu, tj. vr{e rad. Svojstvomaterijedamo`evr{itinekiradnaziva se energija. Gr~ki:en (u) ergio (dejstvo)

2. Savremeni svet postao je veoma zavisan od ukupne raspolo`ive energije koju koristi za:  Proizvodnju dobara, industrija (40 do 50% )  Podmirenje potreba {iroke potro{nje (30 do 40%)  Transport (20) OBLICI ENERGIJE Na sada{njem stepenu razvoja energetike, najadekvatnija klasifikacija energije je aspekt njenog pojavljivanja u prirodi i mogu}nost primene, pa se zato raspravlja o: 1. Primarna 2. Sekundarna 3. Korisna energija

3. Primarnaenergija se nalazi u prirodii to kao: Unutra{njaenergijanuklearnihifosilnihgoriva (uran, ugalj, nafta, zemnoi gas), predstavljaosnovnutermogenstkusirovinusavisokomkoncentracijomakomuliraneenergije u jedinicimase. Kineti~kaipotencijalnaenergijavode (energijavodenihpadovaitokova), energijaplimeiosekemoraiokeana, energijatalasa, a tako|eenergijatemperaturnerazlikedubljihipli}ihvoda, pre svega u tropskimmorima. Morskestruje! Sun~evaenergija: predstavljaogromnukoli~inuenergijekojusunceprenosinazemljuposredstvomzra~enja. Ekvivalent je oko 1 700 000 milijarditonakamenoguglja. Energijakojusuncepredazemlji u tokudvasatajednaka je jednogodi{njimpotrebamaenergije u svetu. U posebnimsun~animpe}ima (savelikimbrojemkonkavnihogledala) u `i`imo`e se razvititemperaturaodoko 6000C).

4. Energijavetra: kori{ten oddavnina, vetrenja~e, a u saobra}ajupokretanjebrodovanajedra (preplovljeniiAtlanskiiTihiokean). Poslednjihgodinaizgra|en je velikibrojpostrojenjazapretvaranjekineti~keenergijevazduha u elektri~nuenergiju. Energijaunutra{njostizemlje: Zemlja vi{e toplotezra~i, nego {to je prima odsunca. Ova energija vi{estrukoprevazilaziukupnesvetskeenergetskepotrebe. Na sada{njemnivouupotrebljava se samo, i u retkimslu~ajevimageotermalnaenergija. U unutra{njuenergijuzemljeubraja se ienergijavulkana (RusijaKam~atka, Italija, Japan, Indonezija) Primarnioblikenergije se uglavnompretvara u drugeoblikeenergijepotrebneindustriji, {irokojpotro{njiitransportuinaziva se sekundamailitransformisanaenergija.

5. Primarni oblici energije mogu biti konvencionalni i nekonvencijalni. Pored toga, primarni oblici energije mogu biti obnovljivi i neobnovljivi! Konvencionalni oblici energije su: UGALJ (neobnovljiv oblik hemijske ener.) NAFTA (neobnovljiv oblik hemijske ener.) ZEMNI GAS (neobnovljiv oblik hemijske ener.) NUKLEARNE MATERIJE (neobnovljiv oblik nuklearne ener.) TOPLI IZVORI (neobnovljiv izvor unutra{nje termi~ke ener.) VODENI TOKOVI (obnovljivi izvor potencijelne/kineti~ke ener.) BILJNI MATERIJALI (obnovljivi izvori hemijske energije)

6. Nekonvencionalni oblici energije su: ULJA ULNJIH [KRILJACA I BITUMENOZNOG PESKA (neobnovljivi oblici hemijske energije) GEOTERMI^KA ENERGIJE ZEMLJINE UNUTRA[NJOSTI (neobnovljivi oblik unutra{nje energije zemlje) SVI OBLICI ENERGIJE MORA: plima i oseka, talasa, morskih struja (obnovljivi oblivi kineti~ke i potencijalne energije) SUN^EVA ENERGIJA (“obnovljivi” oblik energije zra~enja) ENERGIJA VETRA (obnovljivi oblik kineti~ke energija) VODONIK I ALKOHOL KAO GORIVO !!! TRANSFORMACIJA ENERGIJE, STEPEN KORISNOSTI . . . Je koli~nikkoli~ineenergije u tra`enomoblikuikoli~inedovedeneenergije. Mo`ebitiod 0 do 1. Dana{nje ma{ineipreko 0,98, ili 98% stepenakorisnogdejstva.

7. GORIVA Pod gorivom se podrazumevajuprirodneive{ta~kematerijekoje u procesusagorevanjaosloba|ajuvelikekoli~inetoplotneenergije. Toplotnaenergija se dobijakaorezultatrazli~itihhemijskih, odnosnotermohemijskihprocesa, zasnovannapromenisastavailistrukturegoriva. Odosnovnogzna~aja je processagorevanja, oksidacijakiseonikomizvazduha, mada se procesoksidacijemo`erealizovatiiizdrugihmedijuma. Brzinioksidacije se u praksipostavljajuograni~enja. Akoovajprocestrajejakokratko, tj. ako se u kratkomvremenskomperioduoslobodivelikakoli~Inatoplote, EKSPLOZIJA. Gorivasuidanasnajva`nijiprimarniizvorenergijeipodmiruju 90% potrebneenergije u svetu. Procenjenerezervesvihvrstagorivasunaoko 50 do 60 godinanasada{njemnivoupotro{nje. Statistikeuglavnomnepreciznezbogotkrivanjanovihnalazi{ta, imanipulisanjatr`i{tem energije.

8. Kako je procestransformacijegorivauglavnompovezansaemisijomtoplote (egzotermi~kiprocesi), nuklearnematerije se tako|esvrstavaju u goriva, mada u u`emsmisluona ne spadaju u njihjer ne zahtevajukiseonik (oksidaciju) zaprocestransformacijeenergije (nuklearnagorivamogurazvititemperaturuodnekolikomilionastepeni). PODELA GORIVA, ANALIZA SASTAVA Osnovna podela goriva je na ~vrsta, te~na i gasovita, kao i prirodna i ve{ta~ka goriva Prirodna ~vrsta goriva su drvo, lignit, mrki i kameni ugalj, uljni i bitumenski {kriljci. Ve{ta~ka ~vrsta goriva su koks, polukoks, drveni ugalj, briketi. Prirodno te~no gorivo je nafta. Ve{ta~ko te~no gorivo je benzin, dizel, lo` ulje, mazut, . . . metanol i etanol prirodni ili ve{ta~ki? Prirodno gasovito gorivo je zemni gas, barski gas, truli gas. Ve{ta~ko gasovito gorivo je generatorski, vodoni~ni i rafinerijski gas, vodonik.

9. Zautvr|ivanjekvalitetagorivaneophodno je poznavanjesastava. Bezobziranaagregatnostanje, glavnisastavnidelovigorivasu: Ugljenik, {to je sadr`ajugljenika u gorivu vi{iono je kvalitetnije. Sagorevanjemprelazi u ugljen-monoksid, nepotpunimsagorevanjem, a zatim u ugljen-dioksid, potpunimsagorevanjem). Ugljenik ~ini 98% materije ~vrstihgorivai do 87% materijete~nihgoriva. U gasovitimgorivima ~ininjenprete`nideo. Procesusagorevanjadajenajve}u koli~inutoplote. Toplotna mo} ugljenika je 33829 kJ/kg. U gorivimamo`ebiti u elementarnomstanjuili u jedinjenjimasavodonikom (gasovita), vodonikomikiseonikom (alkoholi) Vodonikposebansastojakgorivakoji se nalazi u raznimjedinjenjima u vezanomilinevezanomobliku. Sagorevai u vodipricemu se odloba|a 142014 kJ/kg toplotneenergije (vi{e od 4 puta u odnosunaugljenik). U ~vrstimgorivima je ukupnakoli~inavodonika 5-6% u te~nomod 8-12%, a u gasovitimmo`edosti}ii do 50%. ^istvodonik se koristizapokretanjeraketnihgoriva. Vodonikpove}avatoplotnu mo}, ubrzavasagorevanje, izdu`ujeplamenalipove}ava ~a|ivost.

10. Kiseoniknijepo`eljan u gorivujer mu sni`avatoplotnuvrednostaliujednosmanjujekoli~inukiseonikakoju je potrebnopreuzetiizvazduha. U sastavuugljevagaimaoko 20%, ulazi u sastavnekihhomogenihgoriva (alkoholi). U procesusagorevanjaizdu`ujeplamenismanjuje ~a|avost. Azotnijepozeljan u gorivujer je neaktivan, pa tusvojuneaktivnostprenosiinajedinjenja u kojimau~estvuje. Nalazi se u sastavuorganskihjedinjenja, uglavnomizbelan~evina. U~estvuje u sastavugoriva do max. 1,3%. Sumporse nalazi u gorivima u sagorljivominesagorljivomobliku. Sagorljivideosumpora u gorivu (sulfidnioblik) nijepo`eljanjerprisagorevanjustvarasumpor-dioksidSO2kojinagrizametalnedeloveopreme, o{te}ujebiljnii `ivotinjskisvet. Nesagorljivideosumporastvara {ljakukojaizazivaoste}enja re{etkilo`i{ta (proizvodnjasumpornekiseline . . . Produktipirita u vodi!!!

11. Pepeo (oznaka A) predstavljanesagorljiviostatak, mineralnematerije u oblikukarbonata, silikata, sulfata, fosfata. Sni`avatoplotnu mo} goriva pa je gorivosamanjimsadr`ajempepelakvalitetnije. Najve}e u ~vrstimgorivima, i do 30% (treseti do 80%) a kod {kriljacai do 75%. Vlaga (oznaka W) sadr`ajvlagevarira u gorivuzavisnoodizvoraeksploatacije. Ve}isadr`ajvlageuti~enasni`avanjetoplotne mo}igoriva, ote`avapaljenje, ote`avamanipulaciju (naro~itozimi) uti~enacenugorivajerpove}avatransportnetro{kove. U ~vrstimgorivimavlaga se pojavljujekaogruba (spoljna, povr{inska), higroskopna (u kapilarnimporamamaterijegoriva) ikonstituciona (kristalnavoda u sastavuminerala). U te~nimgorivima se pojavljuje u rastopljenomiliraspr{enomobliku, a kodgasovitihgoriva se javljakaoisparljivakomponenta. Najve}ideovlage se elimini{e zagrevanjem do 50C. W+C+H+O+N+S+A= 100% materijegoriva

12. Dalja podela goriva se mo`e izvr{iti na elementarna (ugljenik ili vodonik), homogena (metan etan, propan, butan metanol), me{avina elemenata i jedinjenja kao i me{avina vi{e jedinjenja (nafta), koloidni rastvori (suspenzije metaloida i metala) kao i organska jedinjenja metala (aluminijum, berilijum). Po na~inu postanka goriva se dele na fosilna, mineralna i ve{ta~ka. Ve{ta~ke termogene materije se dobijaju iz prirodnih. Imaju ve}u toplotnu mo}, podesnije su za transport i manipulisanje. Po postojanosti na toploti se dele na termostabilna i termonestabilna goriva. Termostabilna goriva do temperature samozapaljenja ne menjaju agregatno stanje, dok termonestabilna menjaju agregatno stanje. Po zapaljivost se dele na samozapaljive i nesamozapaljive.

13. Sagorevanje i toplotna vrednost goriva Proces sagorevanja je proces oksidacije odnosno sjedinjavanje elemenata ugljenika, vodonika, pa i sumpora, koji se nalaze u gorivima, sa kiseonikom iz vazduha. Oksidacija (sagorevanje) goriva kod sobne temperature je veoma spora i da bi se ubrzala mora se gorivo na jednom mestu zagrejati do temperature paljenja, da bi se tek u tom slu~aju proces oksidacije odvijao ve}om brzinom. Brza oksidacija goriva naziva se sagorevanje. Me|utim, brzini oksidacije u praksi se postavlja izvesna granica. Ako bi brzina oksidacije bila tako velika da dode do trenutnog oslobadanja velike koli~ine toplotne energije i gasova, do{lo bi do pojave koja se naziva eksplozija. Temperatura paljenja karakteristi~na je za svaku vrstu goriva a kre}e se 750-2200 C.

14. Analizom dimnih gasova kontroli{e se sagorevanje, {to je od izuzetnog zna~aja, jer bi u suprotnorn imali velike toplotne gubitke, koji su posledica nepotpunog sagorevanja, gubitak toplote u dimnim gasovima, zatim gubitke `arenjem i mehani~ke gubitke. Toplota koja nastaje pri potpunom sagorevanju 1 kg ~vrstog ili te~nog goriva ili 1 m3 gasovitog goriva, naziva se toplotna vrednost ili toplotna mo} goriva. Gornja toplotna vrednost goriva je ukupna toplota sadr`ana u 1 kg ili 1 m3 goriva, a donja (tehni~ka) toplotna vrednost se izra~unava iz razlike gornje toplotne vrednosti toplote potrebne za isparavanje vode koja se nalazi u gorivu i vode nastale u procesu sagorevanja.

16. DTM = GTM  25,14 (9 H2+V(%)) DTM - donja toplotna mo} GTM - gornja toplotna mo} H2 - % sadr`aja vodonika u gorivu V - % sadr`aja vlage u gorivu (na 20°C, 25,14 J/1gH2O)

17. FOSILNA GORIVA

18. Spu{tanje biolo{kog materijala u ni`e geolo{ke slojeve . . .

19. ^vrstagoriva To sugoriva ~vrstogagregatnogstanjai u obezbe|enjuenergijedanas je najzastupljenijiugalj. Otkri}e uglja, njegoveveliketoplotne mo} iizumparne ma{inepredstavljajedanod “uglovacivilizacije” ^vrstagoriva se dele naprimarna (drvo, `etveniostaci), koji se neprestanostvarajuinjihovarezerva je neiscrpna, isekundarnakojasunastalatransformacijomprimarnih, saiscrpnomrezervom. Upotrebatreseta, drvetaidrugihbiljnihmaterijala (`etveniostaci) je neznatna. Zbognaglogtehnolo{kogprogresadrvo se danaszaogrevkoristi u neznatnimkoli~inama. DRVO NIJE EKOLO[KO GORIVO. . . . Upotrebadrveta u drvnojindustrija, brodogradnji, gra|evinarstvu, kaoizahemijskupreradu (industrijacelulozeipapira, hemijskatekstilnavlaknaitd.).

20. DRVO Osnovnu drvne materije ~ini celuloza, (C6H10O5)n, ugljeni hidrati i LIGNIN (jedinjenja C, H i O aromati~nog karaktera, jo{ uvek nepoznatog ta~nog sastava), sa primasama voskova i smola, minerala, i 40 do 60% vode. Su{enjem, sadr`aj vode se mo`e svesti na 10 do 25%. Se~a drveta se obavlja dva puta godi{nje: - zimska se~a (od decembra do marta) - letanja se~a (od aprila do avgusta) Procenat vode varira u zavisnosti od vrste drveta, vremena se~e, podneblja gde je se~a vr{ena. Oboreno drvo se su{i od 6 meseci do 2 godine. Ako je procenat vlage ve}i od 35%, drvo je sirovo, od 25 do 35% vlage je polusuvo, a ispod 25% vlage drvo je suvo.

21. UGALJ Spada u fosilno gorivo. Nastao je biohemijskim procesom, pritiskom, toplotom i geolo{kim, odnosno geohemijskim procesom na biljne ostatke (manjim delom ostatkom `ivotinja) bez prisustva vazduha. Biljna materija je trulila, dolazilo je do procesa razaranja celuloze koja se pretvarala u humus, zatim treset koji predstavlja pravu sirovinu za karbonifikaciju. KARBONIFIKACIJA predstavlja pove}anje procenta ugljenika u materiji . . . Pri procesu karbonifikacije osloba|ao se metan, ugljendioksid i voda. Pojava eksplozija zbog metana u rudnicima ukazuje da proces karbonifikacije jos traje. Kona~ni proizvod karbonifikacije je antracit.

22. Premastarosti, odnosnostepenuugljenisanja u prometu se razlikujuslede}e vrsteuglja(JUS H.HO.OOl): • Treset (Diluvijum) okomilijongodina • Lignit (krajperiodaKrede), nekolokomilionagodina • Mrkiugalj (Kreda) do 60 milijonagodina • Kameniugalj (Perma, Trijas, Jura, Kreda) od 80 do 230 milijonagodina, nastajanje • Kameniugalj (Karbon), po~etaknastajanjai do 380 milijonagodina • Antracit (Devon), do 450 milionagodina Tresetovanje je proces ugljenisanja na povr{ini zemljine kore, bez prisustva vazduha, naj~e{}e ispod vodenih povr{ina…(staja}e vode) Karbonifikacija bez kiseonika, uz povi{enu temperaturu, pod pove}anim pritiskom…

23. TRESET Predstavljamenjuproizvodizme|uprimarnihisekundarnihgoriva. Vrstatresetazavisiodbiljakaodkojihnastajuiodvode pod kojom se procesdobija. Postojeniska, srednjaivisokatreseti{ta. Niskanastajuod {evara, srednjaodbrezaiborova, a visokaodtresetnemahovine. Treset se nalazinarelativnomalimdubinama, do 7 metara. Pre po~etkatreseti{ta se morajuodvodnjavatisistemomkanala. Sve` tresetsadr`i do 90% vode, a osu{eni do 25% vode. Donjatoplotnavrednosttreseta je 14000 kJ/kg

24. LIGNIT Lignitilifosilnodrvo je najmla|iugalj. Imaizrazitodrvenastustrukturu pa je po tome dobioime (lignum - drvo). Lak je skorokaotvrdodrvoi 1m3 je te`akizmedu 600 do 700 kg. Boje je odsvetle do tamnomrke. Sirovsadr`i do 50% vode, a su{en izmedu 15 i 25%. Donjatoplotnavrednost je izme|u9500-16.000 kJ/kg. Pepelasadr`iod 7-12%, a sumporaod 0,2-10%. Sadr`aj: C (do 60%), H2 (do 5%), O2 (do 35 %) U Srbijipostoje tri velikanalazi{talignitai to: Kostolac, Kolubarai Kosovo. Nestabilan je, mora se posebnoskladi{titi (debljina do 1,5m, gomile do 500t), posebnakontrola, oksidi{e, zagreva se !!! Povr{inskikopovi . . . Mlevenje, termoelektrane Odlikuje ga nerentabilan transport !!!

25. MRKI UGALJ Mrkiugaljspada u mladevrstefosilnoguglja. Donjatoplotnavrednostmrkihugljeva se kre}e od14.000 do 20.000 KJ/kg. Sadr`i 5 do 25% pepelai 0,5 do 8% sumpora Sadr`aj: C (60 do 80%), H2 (3 do 5%), O2 (do 28%), Ova vrstaugljanajvi{e se upotrebljavakaogorivo u toplanama, termo­elektranamaigeneratorimazaproizvodnjugeneratorskoggasa. Koriste se zadobijanjeve{ta~kegume, ve{ta~kenafte U me{avinisakamenimugljemupotrebljava se zadobijanjekoksa. Najve}a nalazista u SrbijisuokolinaAleksincairesavskirudnici . . .

26. KAMENI UGALJ Kameniugaljspada u najstarijafosilnagoriva. Smatra se da je u to dobabilaizuzetnobujnavegetacija, a da je atmosferabilabogatijaugljen-dioksidom. Nazivkameniugaljnosizatosto je pospolja{njemizgledusli~ankamenu. Boja mu je smolastocrna, saprelazima u sivkastuilimrkuboju. Dosta je gust, sabijeni ne pokazujetragovebiljnestrukture. Po hemijskimosobinamakameniugalj se razlikujeodmrkog, jerproizvodinjegovesuvedestilacijereagujualkalno (zbogprisustvaamonijakaidrugihbaza), dokproizvodiizmrkogugljareagujukiselozboghuminskihidrugihkiselina. Donjatoplotna mo} kamenoguglja je izmedu25000 do 27000 KJ/kg.

27. Sadr`i 3 do 10% pepela Sadr`aj: C (80 do 91%), H2 (do 5%), O2 (do 15%), Podelakamenoguglja Plameni(zametalur{kepe}i) Gasni(primesakoksu, staklarske, ciglarskepe}i) Masnikratkoplameni (zaparnekotlove) Masnidugolameni (kova~ki) Posni (zagrejanje) Mr{avi (tamogde se tra`isporosagorevanje, kre~njak . . u pe}imasajakompromajom) U na{ojzemlji, ibarskirudnici . . .

28. Antracitje geolo{kinajstarijavrstauglja, nastao u paleozoiku, a crne je boje. Izrazitosuhumusniugljevi. Te{ko se pale, gore bezplamenailisasvimkratkimplamenom, bezdima. Jedinipostajannaskladi{tu . . . Sadr`aj: C (91 do 96%), H2 (do 4,5%), O2 (do 4%), Ukoliko je ~ist, tj. bezmnogopepelaisumpora, mo`e se koristiti u metalurgijiumestokoksa. Donjatoplotna mo} mu je oko35.000 KJ/kg.

29. GORIVI [KRILJCI .. Uljni parafinski ili bitumenozni {kriljci . . Su glinovito laporaste ili kre~nja~ke stene pro`ete organskom materijom, KEROGEN. Pramaterija gorivih {kriljaca je jednaka kao i kod zemnog ulja. Nastala je talo`enjem sitnih i krupnijih `ivih organizama, koji su `iveli u vodama (naj~e{}e planktoni). Materija je pro{la proces bitumenizacije, koji zbog plitkosti slojeva i odsustva povi{enih temperatura i pritisaka nije sa stepenom potpunosti kao kod zemnog ulja.. Organske supstance mogu ~initi najvi{e do 30% materije. Suvom destilacijom mo`e se dobiti do 15% ulja, sli~no nafti srednjeg kvaliteta, (12% benzina, 23% dizela, 27% petroleja…)

30. MOGU]NOST UPOTREBE UGLJA • Osnovni pravci i mogu}nosti upotrebe uglja su slede}i: • - neposredna upotreba uglja u prirodnom obliku u svim procesima i oblicima sagorevanja (industrijske kotlarnice i termoelektrane), • mehani~ka prerada uglja (ugljeni prah, briketi, koloidno gorivo), • - hemijska prerada uglja (rafinacija, suva destilacija, gasifikacija, ute~njavanje ili likvefakcija). • Prva mnogu}nost koja stoji na raspolaganju je upotreba uglja u njegovom nepromenjenom obliku. Me|utim, postoji mogu}nost i {ireg asortimana kori{}enja uglja koji se dobija njegovim sortiranjem po veli~ini ~estica (zrna), a da se pri tom sarmo neznatno ili uop{te ne menja sastav uglja.

31. Tre}a mogu}nost upotrebe je pretvaranje njegovih sagorljivih delova u druge hemijske oblike. Pri ovom na~inu upotrebe, koji se naziva konverzijom uglja, menja se njegovo agregatno stanje, pri ~emu sagorljivi sastojci uglja delimi~no ili potpuno prelaze u gasovito ili te~no agregatno stanje. Racionalnost ovog postupka je u sledecem: - pove}ava se energetska vrednost sagorljivih delova uglja zbog njihovog prevodenja, drugacije hemijske oblike; - nastaju te~na i gasovita goriva, koja imaju odre|ene prednosti u odnosu na ~vrsta goriva; - potpuno ili delimi~no se odvajaju sagorljive supstance u uglju (pepeo i voda), a {to direktno uti~e na energetsku vrednost dobijenih vesta~kih goriva.

32. Postupci hemijske prerade (konverzije) uglja su: Rafinacija (rastvori, hidroginezovanje) Piroliza uglja (koks, polukoks, koksni gas) Gasifikacija uglja s vazduhom, s kiseonikom, s vodenom parom, pri normalnom i povi{enom pritisku (nisko, srednje ili visoko energetski gas, vodonik, razni te~ni ugljovodonici) Ute~njavanje ili likvefakcija (motorna goriva, ulje za lo`enje i ostali substituenti naftnih derivata)

33. Briketi se proizvode fizi~kim postupcima briketiranja pomocu presa pod pritiskom (do 500 bara) i vezivnim sredstvom (obicno do 10% katrana). Kao materijal za briketiranje slu`e sve vrste uglja, treset, usitnjeni otpaci od drveta, usitnjeni biljni `etveni ostaci itd. Briketi imaju odre|ene prednosti u odnosu na ve}inu ~vrstih goriva a to su ve}a toplotna vrednost, sporije sagorevanje, nema opasnosti za samozapaljenje kod uskladi{tenja, rukovanje je jednostavnije i ne stvaraju pra{inu. Oni mogu biti razli~itih dimenzija i formi. Uvo|enjem novih tehni~kih re{enja kod sagorevanja ugljenog praha, briketi gube na zna~aju.

34. Koloidnogorivo se dobijaodugljenogprahakoji se meljeispodjednogmikrona (0,001 mm). Ovakav se prah me{a sate`imfrakcijamanafte, uzdodataksredstavazastabilizacijuemulzije, kao {to sututkaloidekstrin, da bi se spre~ilorazdvajanjeuljaodugljenogpraha. Ovogorivoimaosobinete~nihgorivaimo`e se, kaoiono, ubrizgavati u lo`i{tapomo}u komprimovanogvazduha. Primenomovihgoriva {tede se derivatinafteizna~ajnasunaro~itozazemljekojenemajudovoljnonafte. Koks je najva`nijevesta~ko ~vrstogorivo. Dobija se procesomsuvedestilacije (pirolize) kamenogugljanavisokojtemperaturibezprisustvavazduha. Koks se uglavnomtro{i u metalur{kesvrhe (95%).

35. Za proizvodnju koksa ugalj se priprema usitnjavanjem (cestica oko 5 mm) uz prethodno uklanjanje jalovine. Sadrzaj pepela ne sme pre}i 6%, a vlage mo`e biti maksimalno 12%. Destilacija se obavlja u koksanim baterijama na temperaturi 1000-1200°C kroz 20 sati. Prosecno iskori{}enje koksa iznosi oko 75% od upotrebljene koli~ine uglja (kamenog), 15-18% gasa (300-350 m3/t), 3 do 4% katrana i oko 1% amonijaka. Energetska vrednost koksa je oko 33 MJ/kg, a gasa 18-19 MJ/m3. Na{a zemlja ve}inom uvozi kvalitetan kameni ugalj za proizvodnju koksa.

36. … … … Pred Drugi svetski rat proizvodnja ug1ja u Jugoslaviji se kretala izmedu 5 i 7 miliona tona godi{nje. Zastoj je nastao izmedu 1965. i 1970. godine kada po novo po~inje pove}ana eksploatacija, {to se dovodi u vezu sa svetskom energetskom krizom. Uzrok zastoja bili su ote`ani uslovi eksploatacije, otpu{tanje radnika, smanjene rezerve i relativno jeftina nafta na svetskom tr`istu. Za smanjenje eksploatacije lignita pojavio se jo{ i problem plasmana udaljenim potro{a~ima. Me|utim, nagli skok cena nafte na svetskom tr`i{tu uslovio je da se vrate intenzivnijoj eksploataciji uglja, pre svega lignita. Osnovna potro{nja uglja u Jugoslaviji je vezana za industriju i {iroku potro{nju. Me|u velike potro{a~e uglja spadaju: elektroprivreda, industrija nemetala, crna metalurgija, hemijska industrija i drugi. 

37. Zalihe uglja su uglavnom locirane u nekoliko vecih bazena {to je ekonomski vrlo zna~ajna okolnost. Oko 92% eksploatacionih rezervi se nalazi u sastavu 19 bazena. To su za lignit: kosovsko-metohijski bazen, Kolubara, Kostolac. Mrki ugalj se eksploati{e u Zasavskom i Resavskom basenu. Prema podacima ukupne rezerve uglja u Jugoslaviji su oko 22 milijarde tona. Od toga je oko 14 milijardi bilansnih rezervi (rezerve koje se bez problema pri sada{njoj tehnici mogu privesti eksploataciji) pri prose~nim gubicima kod proizvodnje od 30%. S gledi{ta geolo{ke starosti, rezerve uglja Jugoslavije nisu ba{ povoljne, jer na lignit otpada oko 90%, 9% na mrki ugalj i 1 % na kameni ugalj. Na{e vrste uglja ne spadaju me|u kvalitetne ni po me|unarodnim ni po doma}im merilima. Kameni ugalj ima velike koli~ine sumpora i pepela, mrki ugalj sadr`i 1-5% sumpora, a lignit ima preko 50% vlage i 8-17% pepela.

38. Struktura jugoslovenskog uglja, takode, ne odgovara za kvalitetnu proizvodnju koksa, zato se uvozi oko 80% uglja za koksiranje. Ugalj predstavlja najva`niji izvor primarne energije u svetskoj privredi. Svetske rezerve su prema pouzdanim podacima oko 10.000 milijardi tona, a sa sada{njom tehnikom mogu}e je iskoristiti oko 10%, ili 1000 milijardi tona. Prema dana{njoj prose~noj godi{njoj potro{nji, raspolo`ivi izvori uglja dovoljni su za jo{ 200-300 godina. Na{a zemlja bi morala mnogo vi{e da se orijenti{e ovom velikom plirodnom izvoru energije, tim pre {to su nalazi{ta nafte vi{e nego skromna, pa se zato sve vi{e govori o preporodu ugljenokopa. Posebno treba naglasiti da je ugalj sa gledi{ta za{tite ~ovekove okoline, kao izvor energije, vrlo nepodoban.

39. Du`im i nepravilnim skladi{tenjem ugalj gubi mnogo od svoje toplotne mo}i a mo`e do}i i do zapaljenja (tzv. samozapaljenje). Mrki ugalj mo`e da izgubi 15-20% toplotne mo}i, a kameni 5-10%. Lagerovati se sme samo suv i krupan ugalj. Ugljena pra{ina nije za skladi{tenje. Gomila lignita i mrkog uglja mo`e da se sla`e najvi{e do 2,5 m visine a kamenog do 3 m. Da bi se izbeglo samozapaljenje uglja treba kod ve}ih koli~ina stavljati cevi koje imaju na strani otvore pa se time osigurava promaja. Temperaturu uglja treba stalno kontrolisati. Ako dostigne 40C, treba izvr{iti prelopatanje. Ako se ugalj zapali, treba gasiti vla`nim peskom, zemljom ili specijalnim preparatima na bazi ugljene kiseline. Skladi{ta u kojima se ~uva ugalj treba povremeno provetravati. Na samozagrevanje i samozapaljenje uglja uti~e vi{e ~inioca. Povi{ena temperatura pogoduje samozapaljenju uglja. Kriticna temperatura iznad koje po~inje izrazita oksidacija u direktnoj je vezi sa krupno}om uglja – {to su komadi uglja manji, to }e, usled ve}e povr{ine, oksidacija biti br`a. 

40. Ukoliko ugalj ima pove}anu vlagu na lageru br`e }e se zapaliti nego suvi. Ugalj sa primesama pirita (sumporno jedinjenje) posebno je sklon samozapaljenju. Prisustvo pirita, koji je fino raspore|en u strukturi uglja, bezuslovno potpoma`e zagrevanje uglja, ali se ugalj mo`e zagrejati i zapaliti i bez prisustva pirita. Pod uticajem vlage i prisutnog kiseonika iz vazduha pirit prelazi u gvo`|eoksid, a sumpor iz njega oksidise u sumpor-dioksid ili trioksid, koji s vlagom stvara sumpornu kiselinu. Ova opet deluje na ugalj uz razvijanje temperature. U dodiru sa vla`nim vazduhom pirit se razla`e ve} pri temperaturi 15-20 C, kad ugalj slabo oksidi{e. Raspucani i razdrobljeni ugalj, a posebno ugljena pra{ina, intenzivnije naginju zagrevanju nego kompaktan ugalj ili veliki komadi, o ~emu kod lagerovanja svakako treba voditi ra~una.

41. Te~na goriva Prema poreklu, te~na goriva mogu biti prirodna ili vesta~ka. Jedino prirodno te~no gorivo je nafta (persijska re~ "nafata" tj. znojenje). Industrijskom preradom nafte dobijaju se vesta~ka te~na goriva. Osim iz nafte ona se mogu dobiti i hemijskom preradom uglja i uljanih {kriljaca, odnosno bituminoznih {kriljaca, kao i preradom zemnog i drugih gasovitih goriva. Uveliko se vr{e istra`ivanja dobijanja ve{ta~kih te~nih goriva na osnovu BIOLO[KIH materijala . . . Razni postupci, tehnologije…

42. Zemno ulje, ~ovek poznaje preko 5000 godina… Asfalt, kao prirodni proizvod kori{}en je za grejanje i rasvetu, u gra|evinarstvu . . . Stari zavet: Noje je svoju barku premazao zemnim uljem da bi se za{titio od prodiranja vode. Egip}ani koriste naftu za balzamovanje pre 5000 godina. Prva dokumentovanja bu{enja vr{ena su pre 18 vekova u Kini. Kavkaz, paganski kultovi, Kavkaz, svetkovine “svete vatre” Za vreme krsta{kih ratova (1096 do 1200) nafta je upotrebljavanja kao ratno sredstvo (specijalna katapultna |ulad, tzv. Gr~ka vatra) Marko polo (1271-1295) opisuje prevoz nafte iz Jermenije do Bagdada, LEKOVITO sredstvo. 15 vek, Nema~ka, LEKOVITO sredstvo, ulje sv. Kirinusa

43. 1527. Spominjano je nalazi{e asfalta u Peruu (konkvistadori), Inke koriste asfalt za puteve, {panci za za{titu brodova. Oko 1620 u dr`avi New York (USA) na|ena nafta. Prva prerada zemnog ulja, obavljena je 1735 u Rusiji (18 vek) NASTANAK ZEMNOG ULJA Me|u mnogim teorijama o postanku nafte danas preovladuje organska (biolo{ka) teorija (postavio Engler, potvrdio Hofer) po kojoj je nafta nastala iz planktona, ostataka sitnih, jedno}elijskih morskih `ivotinja i biljaka, masnih algi, rakova, riba i drugih organizama koji `ive u vodi. U toplim plitkim morima davnih geolo{kih perioda ovi organizmi, u prvom redu planktoni, `iveli su pod povoljnim uslovima, mno`ili se u punoj meri i izumirali.

44. Njihovi ostaci su se talo`ili na dno gde su, u prvom redu belan~evine, i druge materije koje se lako raspadaju, prelazile u gasove, dok su se otpornije masti i voskovi sakupljali u ve}oj koli~ini, stvarali masni mulj nazvan saprofel. Usled nanosa i poreme}aja slojeva zemljine kore ovaj mulj dospevao je pod povi{eni pritisak i temperaturu u dugim nizom godina, uz te uslove prelazio u zemno ulje. Proces preobra`aja materije u zemno ulje naziva se proces BITUMENIZACIJE . . . Od kraja Devona pa do danas . . . Engler je razlaganje, cepanje masti uspeo da izvede eksperimentalno, na pritisku do 10 atm i povi{enoj temperaturi iz ribljeg ulja dobio sinteti~ko zemno ulje !!!

45. SASTAV I KLASIFIKACIJA ZEMNOG ULJA Zemnoulje je me{avinavelikogbrojarazli~itihugljovodonika (preko 100 vrsta). Gasovitii ~vrstisu RASTVORENI u te~nimugljovodonicima. Fizi~ki , zemnoulje je gusta, uljasta, svetlo do tamnomrkanekadizelenkasto-mrka, ponekadvrlogusta, skoronete~ljivanasobnojtemperaturi. ^istumaterijuzemnoguljaiosnovanjegovihderivata ~inehomologinizoviu~ljovodonika. PARAFINI (CnH2n+2).Zasi}enisu. Gasovitisumetan, etan, propan, butan. Te~nisuodpentana (n=5) do ugljovodonikasa n=15 Za n>15 su ~vrsti (heptakontan C70H142) aliretkokad se nalazeparafinisa n>30. Zbogsvojezasi}enostiotpornisupremaagensima, ne polimerizuju. Samosubstitucija!!!

46. Parafiniimajuosobinudamenjajustrukturugrananjemsvojihlanaca, tj. formiraju IZOMERE. Izomerniugljovodonikimaistibrojatoma, molekulskumasu, a potpunodruga~ijeosobine. Na primer, parafin C20H42ima 366319 izomera. Mogu}nostizomerizacijeugljovodonikaukazujenavanrednuslo`enostzemnogulja. NAFTENI CnH2n .Zasi}enicikloparafini, hidroaromati . . Prvi u ovojgrupi je ciklopropan C3H6. Naftenitako|eizomeri{u. U sirovomzemnomuljuuglavnom se nalazecikloheksaniiciklopentani (jednametilgrupa) AROMATI CnH2n-6. Cikli~niugljovodonici . . Prviugljovodonik u ovojgtupi je benzol C6H6. Ostaliugljovodonicidobijaju se grananjemosnovnogprstena, metil, propil, etilgrupom… imaga u lak{imfrakcijama . . .

47. MONOOLEFINI CnH2n . (alkeni) Nezasi}eni ugljovodonici Isti broj ugljenikovih i vodonikovih atoma ali u nizu, sa jednom dvoguba veza. Prvi u ovoj grupi je etilen C2H4, a poslednji ceten C16H32, Dupla veza mo`e da se nalazi na razli~itim mestima u nizu pa se tako dobijaju razli~ite vrste monoolefina. Tako|e, izomeruju! DIOLEFINI CnH2n-2 . (alkadieni) Nezasi}eni ugljovodonici Prvi u nizu je propadien (alen) C3H4, a poslednji C22H42. Olefini su nezasi}eni ugljovodonici i lako se jedine sa drugim aktivnim elementima, naro~ito kiseonikom i daju slo`ena jedinjenja, asfaltne baze i smole.

48. Sastav zemnog ulja uglavnom ~ine parafinski, naftenski i aromatski ugljovodonici (preko 80%) dok je u~e{}e olefina znatno manje. Me|utim, u produktima prerade zmenog ulja ima daleko vi{e olefina (i preko 25%). Treba naglasiti da zemno ulje prati prirodni zemni gas, me{avina najlak{ih parafinskih ugljovodonika. Od kiseoni~nih jedinjenja kojih mo`e biti do 2% u zemnom ulju se mogu na}i karboksilne kiseline. Koli~ina sumpornih jedinjenja se kre}e od 0,1 do 2% Azotna jedinjenja nalaze se u sadr`aju od 0,05 do 0,4% Asfaltne i smolaste materije, malo poznate gra|e su posebna primesa zemnog ulja. To su slo`ena kiseoni~no organska jedinjenja.

49. OSNOVNA KLASIFIKACIJA ZEMNIH ULJA PARAFINSKA (preko 75% parafinskihugljovodonika) NAFTENSKA (preko 75% naftenskihugljovodonika) AROMATSKA (preko 50% aromatskihugljovodonika) Po ostatkudestilacijezemnaulja se dele na: = zemnauljaparafinskebazegde je ostatakparafin (Pensilvanija, Irak, Meksiko) = zemnauljaasfaltnebazegde je ostatakcrnsjajanasfalt (kavkaskeikalifornijskenafte) = zemnaulja me{ovitebaze Asfal je ~vrstiostatakdestilacijezemnogulja, uveksadostasumpora (5%), azotaikiseonika, topi se iznad 100C, lako se zapali, gorisvetlimplamenom, u vodi ne nerastvoran, u alkoholudelimi~no, u benzolupotpuno…

50. HEMIJSKE I FIZI^KE OSOBINE ZEMNOG ULJA Gustina:ozna~ava se brojnimodnosomgustinenaftena 15C igustinevodena 4C . . . Ovajodnos se kre}E od 0,75 pa do 1. Ako je ovajodnosispod 0,9 nafta je lak{a, a preko 0,9 te{ka nafta. Viskoznost: je karakteristikazemnogulja, unutra{njegtrenjanjegovih ~esticaiizra`ava se na tri na~ina (dinami~ka, kinematska, irelativna). Viskoznostopadasatemperaturom a rastesapove}anjempritiskaigustine. Temperature paljenja, gorenjaisamozapaljenja. Prematemperaturisamozapaljenjazemnaulja se dele na: = veomavatroopasne, koje se pale naispod 25°C, = vatroopasne, koje se pale na 25-60°C, = manjevatroopasne, koje se pale iznad 60°C. Toplotna mo} raznihvrstanaftekre}e se od 39.800-48.200 KJ/kg.