7ХИМИЧЕСКОЕ И ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ЗЕМНУЮ АТМОСФЕРУ ПРИ СЖИГАНИИ НЕФТИ
В.И. Петренко, Н.Н. Петренко, И.Н. Петренко, Северо-Кавказский государственный технический университет
Газ, конденсат и нефть, как органическое топливо, в конечном итоге сжигаются (В. Карцев, П. Хазановский, 1984 г.; В.Ю. Алекперов и др., 2005 г.). Считается, что при этом в земную атмосферу происходят выбросы в основном СО2. Однако все указанные флюиды содержат химические элементы, которые также поступают в атмосферу, где они продолжительное время находятся в виде аэрозолей, а при попадании на земную поверхность загрязняют почву и воды.
К настоящему времени в нефтях обнаружено (Р.П. Готтих и др., 2009) 50 химических элементов: Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Rb, Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Pd, Cd, Sb, Cs, Ag, Ba, La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu, Hf, Ta, W, Re, Ir, Pt, Au, Hg, Tl, Pb, Bi, Th, U. Среди них есть как металлы (более 30), так и неметаллы (около 20).
В работе выполнена оценка масштабов выброса химических элементов и теплового воздействия на земную атмосферу при условном сжигании 80% добытой в США нефти за 150 лет (с 1849 по 2009 г.) (Energy Information Administration, http://www.eia.doe.gov). За указанный период в США было добыто 31,740 млрд т нефти (табл. 1).
Таблица 1
Добыча нефти в США за 150 лет
Период Добыча нефти, млн т Период Добыча нефти, млн т
за период накопленная за период Накопленная
1859-1868 3,7 3,7 1939-1948 2554,1 5881,1
1869-1878 12,7 16,4 1949-1958 3687,4 9568,5
1879-1888 33,3 49,7 1959-1968 4516,5 14085,0
1889-1898 72,9 122,6 1969-1978 5180,2 19265,2
1899-1908 175,2 297,8 1979-1988 4999,1 24264,3
1909-1918 417,1 714,9 1989-1998 3994,2 28258,5
1919-1928 1032,0 1746,9 1999-2009 3481,8 31740,3
1929-1938 1580,1 3327,0 Итого 31740,3
Из табл. 1 хорошо видна динамика увеличения добычи нефти в США за десятилетия: от 3,7 млн т в 1859-1868 гг. до 5180,2 млн. т в 1969-1978 гг.
Средние величины содержания 36 химических элементов в нефтях позволили определить массу этих элементов, поступивших в атмосферу при сжигании 80% нефти, добытой в США за 150-летний период (табл. 2).
Таблица 2
Масса элементов, поступивших в атмосферу при сжигании нефти
Элементы Масса, тыс. т Элементы Масса, тыс. т
Б1, А1, Бе, Са, Mg 1750,0 Ав, Вг, Мо, I, А§ 221,4
Ш, И, Ва, Мп, Бг 361,8 С1, К, Бс, КЬ, БЬ 1451,5
V, Сг, В, N1, 2п 1346,1 Св, Ве, Ьа, Еи, и 67,4
Си, ва, Со, РЬ, Бп 19,5 Все элементы 5217,8
Таким образом, общая масса элементов, поступивших в атмосферу Земли при сжигании нефти в США, составляет 6,522 млн т.
При сжигании 1 т нефти выделяется 45,81 ГДж тепла. Следовательно, при сжигании 80% добытой в США нефти выделилась энергия 116,31х1016 кДж. Известно, что при взрыве атомной бомбы в Хиросиме в 1945 г. выделилась энергия, равная 1Х1011 кДж. Тогда от сжигания нефти в США выделилась энергия, адекватная взрыву 116,31 х 1016 кДж/1х1011 кДж = 116,31х105 атомных бомб, или 11,6x10 атомных бомб, сброшенных на Хиросиму. Нет необходимости доказывать, что столь гигантское выделение энергии от сжигания нефти только в США послужило дополнительным вкладом в потепление климата на планете Земля.
