سوخت فسیلی چیست؟

[Sara12]

سوخت فسیلی (به انگلیسی: Fossil fuel) به سوختهایی اطلاق میشود که از سنگوارهها بدست میآید.سوختهای فسیلی به سه نوع اصلی تقسیم میشوند:
 ذغال سنگ
 نفت
گاز طبیعی
این سوخت ها دارای یک ویژگی مشترک هستند و آن قدمت بسیار بالای آنها میباشد.آنها صدها میلیون سال قبل و پیش از حضور دایناسور ها ها در جهان بوجود آمده اند
.

سوختهای فسیلی – ذغالسنگ ، نفت و گاز طبیعی

سوختهای فسیلی از کجا بدست می آیند؟
سه نوع سوخت فسیلی اصلی وجود دارد که عبارتند از: ذغال سنگ ، نفت و گاز طبیعی . هر سه نوع سوخت فوق صدها میلیون سال پیش و قبل از عصر دایناسورها تشکیل شده اند. از این روی نام آنها را سوختهای فسیلی گذاشته اند. سن تشکیل آنها را دورة کربونیفر نام نهاده اند. این دوره بخشی از دوران پالئوزوئیک است . دورة کربونیفر نام خود را از کربن ، که عنصر اصلی ذغال سنگ و سایر سوختهای فسیلی می باشد گرفته است .

دورة کربونیفر 360 – 286 میلیون سال قبل اتفاق افتاده است. در آن زمان، خشکی از مردابهای پر از درختان بزرگ (سرخس و سایر گیاهان برگ دار بزرگ) پوشیده شده بود ، درست مشابه با آنچه که در تصویر بالا مشاهده می کنید. آب و دریاها پر از جلبک (ماده سبز رنگی که روی برکه تشکیل می شود) بود. در حقیقت جلبک مجموعه ای از میلیون ها گیاه کوچک است.

بعضی از معادن ذغالسنگ (کانسار) مربوط به دوران دایناسورهاست . بعنوان مثال لایه های نازک کربن را می توان در اواخر دورة کرتاسه (65 میلیون سال قبل) پیدا نمود. امّا کانسارهای اصلی سوخت های فسیلی مربوط به دورة کربونیفر است.
در زمانهای گذشته، درختان و گیاهان نابود شده و به اعماق مردابها فرو رفتند. به مرور زمان آنها لایه هایی از یک ماده اسفنجی به نام تورب (ذغالسنگ نارس) را تشکیل دادند. این تورب به مدت صدها سال با ماسه ، رس و سایر مواد معدنی پوشیده گردید، که نتیجه آن بوجود آمدن نوعی سنگ بنام سنگ رسوبی بود. با گذشت زمان، سنگهای بیشتری رویهم انباشته شده و در نتیجه وزن بیشتری را روی لایه های زیرین وارد کردند. بدین طریق تورب تحت فشار زیادی قرار گرفته و فشرده تر شد تااینکه آب از آن خارج و سرانجام بعداز میلیونها سال به ذغالسنگ ، نفت و گاز طبیعی تبدیل گردید .

ذغالسنگ :

ذغالسنگ ماده ای سخت و سیاهرنگ است. ذغالسنگ از کربن ، ئیدروژن ، اکسیژن ، نیتروژن و مقادیر متغیری سولفور تشکیل شده است. سه نوع اصلی ذغالسنگ عبارتند از : آنتراسیت (ذغالسنگ خشک خالص) ، بیتومین (قیر) و لیگنیت (ذغال قهوه ای رنگ).

سخت ترین نوع ذغالسنگ، آنتراسیت است که دارای کربن بیشتری بوده و درنتیجه دارای انرژی زیادی است. لیگنیت نرم و مقدار کربن آن کم بوده امّا مقدار ئیدروژن و اکسیژن آن زیاد است. خواص بیتومین بین آنتراسیت و لیگنیت قرار دارد. امروزه هنوز می توان تورب را در کشورهای زیادی یافته و از آن بعنوان منشاء انرژی استفاده نمود.
چینی ها اولین انسانهایی بودند که از ذغالسنگ استفاده کردند . معدن ذغالسنگ فوشان در شمال شرقی کشور چین قدمّتی در حدود سیصد سال دارد. چینی ها معتقد بودند که ذغال ، سنگی است که
می تواند بسوزد. ذغالسنگ در بیشتر 48 ایالت آمریکا و در سایر نقاط جهان یافت می شود. استخراج ذغالسنگ به روشهای مختلفی صورت می گیرد. استخراج بعضی از معادن ذغالسنگ از طریق حفر چاه های عمودی و افقی عمیق و فرستادن معدن چیان به اعماق زمین با آسانسور یا ترن انجام می شود. روش دیگری که مورد استفاده قرار می گیرد ، روش استخراج روباز است. در این روش به کمک بیل های مکانیکی بزرگ لایه های فوقانی روی ذغالسنگ را برداشته و بعداز خارج نمودن ذغالسنگ مجدداً آنها را به جایاولیه اشان باز می گردانند.
سپس ذغالسنگ توسط ترن ، کشتی و حتّی خطوط لوله به مناطق مورد نظر حمل می شود. برای حمل از طریق لوله ، ابتدا باید ذغالسنگ خرد و سپس با آب ترکیب شده تا محلولی آبکی (دوغ آب) ساخته شود. سپس این محلول از طریق خطوط لوله کیلومترها پمپاژ می گردد. در طرف دیگر، از این ذغال بعنوان سوخت نیروگاهها و سایر کارخانجات استفاده می شود.
نفت
نفت نیز یک سوخت فسیلی بوده و پیش از سیصد میلیون سال قبل تشکیل شده است. بعضی از دانشمندان براین باورند که دیاتومهای کوچک و ریز، منشاء نفت هستند. دیاتومها، موجودات دریایی به اندازة یک سر سوزن می باشند. آنها نیز مانند گیاهان، نور خورشید را به انرژی ذخیره شده تبدیل می نمایند. دیاتومها بعد از مرگ در کف دریا قرار گرفته و زیر رسوبات و سایر سنگها مدفون شدند. سنگها باعث فشار برروی دیاتومها شده و درنتیجه انرژی ذخیره شده آنها نتوانست خارج شود. سرانجام، کربن تحت فشار و حرارت به نفت تبدیل گردید. به هنگام تغییر ، حرکت و چین خوردگی پوسته زمین ، مخازنی که در آن می توانست نفت و گاز طبیعی یافت شود ، تشکیل گردید.

بیش از پنج تا شش هزار سال است که از نفت استفاده می شود. سومری ها ، آشوری ها و بابلیهای قدیم از نفت خام و آسفالت (قیر) ، که از طریق تراوشات وسیع در منطقه ای به نام توتل یا هیت واقع در رودخانة فرات جمع می شده ، استفاده می کرده اند.
در واقع مکان نشت ، محلی برروی زمین است که در آنجا نفت از زیرزمین به بیرون تراوش می نماید. مصریان قدیم از نفت مایع بعنوان دارو جهت التیام زخمهایشان ، و روشن کردن چراغهای فانوسی استفاده می کردند.
محلی به نام دریای مرده، واقع در نزدیکی اسرائیل کنونی، به آسفالت دریاچه ای معروف است. از آنجایی که در این محّل توده های نفت چسبناک ناشی ازتراوشات زیر آبی در سواحل دریاچه تجمع یافته اند ، از این رو نام کلمة آسفالت از این محل گرفته شده است.
در شمال آمریکا ، آمریکایی های بومی از پتو برای جمع آوری نفت از سطح نهرها و دریاها استفاده می کردند. آنها از نفت بعنوان دارو و آب بندی قایق ها بهره می بردند. در خلال جنگهای داخلی ، آمریکائیهای بومی به سربازان جرج وانشگتن آموختند که چگونه از نفت برای درمان سرمازدگی استفاده کنند. بارشد و پیشرفت آمریکا ، تقاضا برای نفت بعنوان سوخت چراغهای فانوسی روبه فزونی گذاشت. به دلیل قیمت بالای روغن نهنگ ، استفاده از روغن نفت در چراغهای فانوسی مرسوم گردید. در این دوران، قسمت اعظم روغن نفت از طریق تقطیر ذغالسنگ بصورت مایع یا از سطح دریاچه ها تأمین می شد.

سپس در بیست و هفتم آگوست سال 1859 ، شخصی بنام ادوین دریک روغن مایع را از چاهی در نزدیک محلّی بنام تیتوسویل (Titusville) در پنسیلوانیا استخراج کرد. او نفت را در زیرزمین یافته و آن را به بیرون پمپاژ نمود. سپس نفت پمپاژ شده از چاه بداخل بشکه های چوبی ریخته شد.

امروزه ، هنوز در سرتاسر جهان از این نوع روش حفاری برای استخراج نفت از زیرزمین استفاده می شود. نفت و گاز طبیعی در زیرزمین بین چین خوردگی لایه ها و سنگهای متخلخل (پوک) یافت می شود. چین خوردگی سنگها ناشی از حرکت و تغییر مکان لایه های زمین است. این چین خوردگی ها دقیقاً مشابه با برآمدگیهایی است که هنگام پهن کردن فرش برروی کف اطاق بوجود می آید.
شرکت های نفتی جهت اکتشاف نفت و گاز طبیعی ، چاههای عمیقی را حفر می کنند. سپس آنها از طریق دکل حفاری به بیرون پمپاژ شده (رجوع به شکل) و سرانجام از طریق خطوط لوله یا کشتی به محلهای مورد نظر حمل می شوند.

نفت در هجده بخش از پنجاه و هشت بخش ایالت کالیفرنیا یافت می شود. بخش کرن (Kern) ، که در آن میدان نفتی بیکر (Baker) قرار دارد ، یکی از بزرگترین تولید کنندگان نفت در آمریکاست. امّا صرفاً نیمی از نفت مورد نیاز این کشور از چاههای کالیفرنیا تأمین می گردد. بقیه نفت مورد نیاز از ایالت آلاسکا و تا حدود زیادی از طریق کشورهای دیگر تأمین می شود. بیش از 50 درصد از نفت مورد نیاز ایالات متحده از کشورهای خارجی بویژه خاورمیانه تهیه می گردد. نفت توسط کشتی های نفت کش بزرگ به کالیفرنیا آورده می شود. نفت یا نفت خام باید قبل از استفاده پالایش شده تا محصولات قابل استفاده ای از آن بدست آید.

پالایشگاه ها

نفت در مخازن بزرگی ذخیره شده و سپس جهت استفاده به مکانهای مختلف فرستاده می شود. در پالایشگاههای نفت ، با حرارت دادن نفت خام می توان محصولات مختلفی بدست آورد.
محصولات مختلف نفت عبارتند از کود برای مزارع ، لباس ، مسواک ، بطری پلاستیکی ، خودکار پلاستیکی . به غیراز این موارد ، هزاران محصول دیگر نیز از نفت بدست می آید. تقریباً کلیه اجناس پلاستیکی جزو محصولات نفتی هستند. آیا می توانید محصولات نفتی دیگری را نیز نام ببرید ؟

این محصولات شامل بنزین ، سوخت دیزل ، سوخت هواپیما ، نفت جهت گرم نمودن خانه ، نفت کشتی ها و سوخت نیروگاههای برق است. در تصویر محصولاتی را که می توان از یک بشکه نفت خام بدست آورد ، نشان داده شده است. 74 درصد از نفت تولیدی ایالت کالیفرنیا برای سوخت ماشینها ، هواپیماها، کامیونها ، اتوبوسها و موتورسیکلتها استفاده می شود.
در فصل 18 در رابطه با انرژی حمل و نقل بیشتر صحبت خواهیم کرد.

گاز طبیعی

اولین اکتشافات گاز طبیعی 2000 تا 6000 سال قبل در ایران انجام گردید. خیلی از نویسندگان قدیمی مطالبی را درباره تراوش گاز طبیعی در خاورمیانه بویژه منطقه باکو (آذربایجان) نوشته اند. تراوشات گازی ای که احتمالاً اولین بار توسط رعد و برق روشن شد ، آتشهای دائمی ای را بوجود آورد که توسط آتش پرستان ایران باستان مورد پرستش قرار می گرفتند.
گاز طبیعی سبکتر از هوا می باشد. قسمت اعظم گاز طبیعی از گاز متان ساخته شده است. متان ترکیب شیمیایی ساده ای است که از اتمهای کربن و هیدروژن تشکیل می گردد. فرمول شیمیایی آنCH4 است (یک اتم کربن همراه با 4 اتم هیدروژن). این گاز بسیار قابل اشتعال است. معمولاً گاز طبیعی نزدیک مخازن نفت در زیرزمین یافت می شود. آنرا از زیرزمین پمپاژ و از طریق خطوط لوله به مخازن منتقل
می کنند. در فصل بعد شبکه خط لولة انتقال نفت مورد بررسی قرار خواهد گرفت. گاز طبیعی معمولاً بو نداشته و نمی توان آنرا دید. قبل از اینکه گاز طبیعی را به خطوط لوله و مخازن بفرستند ، آنرا با ماده شیمیایی ترکیب کرده که به آن بوی تندی میدهد. بوی آن تقریباً شبیه تخم مرغ فاسد است. اگر گاز مقداری نشت داشته باشد ، می توان براحتی بوی آن را استشمام نمود.
هشدار ! ایمنی در برابر خطرات ناشی از انرژی
اگر در خانه خود بوی تخم مرغ فاسدی را استشمام نمودید ، اطرافین را خبر نموده و سریعاً از خانه خارج شوید. هیچ چراغی یا وسیله برقی دیگری را روشن نکنید. صرفاً یک جرقه کلید برق می تواند براحتی گاز را مشتعل کند. به خانه همسایه بروید و برای کمک اضطراری با شماره 1-1-9 تماس بگیرید.

صرفه جویی در مصرف سوختهای فسیلی

میلیونها سال طول می کشد تا سوختهای فسیلی تشکیل شوند. ما از سوختهایی استفاده می کنیم که 300 میلیون سال پیش و قبل از عصر دایناسورها بوجود آمده اند. اگر روزی این سوختها به اتمام برسد ، دیگر نمی توان کاری کرد.
بنابراین بهتر است سوختهای فسیلی را به هدر ندهیم. آنها تجدید پذیر نیستند و نمی توانند مجدداً ساخته شوند. از این رو، با صرفه جوئی در انرژی می توانیم از سوختهای فسیلی برای مدت بیشتری استفاده کنیم

[Sara12]

مقدمه و اصطلاحات مربوط به ميادين نفتي نفت خام :
حجم نفت موجود در مخزن ميدان: ساختمان زمين شناسي كه داراي يك يا چند سازند نفتي، گاز و يا هر دو باشد.

ســـــازند: كلمه سازند مترادف كلمه Formation به معني يك يا مجموعه چند لايه رسوبي كه داراي سن و رخساره سنگي مشخص مي باشد و در صورت وجود هيدروكربن، مخزن ناميده مي شود.

مخازن توليدي: مخازن توسعه يافته و يا در حال توسعه كه فعاليت توليدي داشته يا دارند و يا آماده بهره برداري مي باشند.

مخازن توسعه نيافته: مخازن كشف شده كه تاكنون فعاليت توليدي نداشته اند.

توليد انباشتي: كل توليد انباشتي از آغاز بهره برداري از مخزن تا پايان سال مورد نظر.

بازيافت اوليه: مقدار نفتي كه از طريق تخليه طبيعي مخازن نفتي قابل برداشت خواهد بود، بازيافت (ذخيره) اوليه ناميده مي شود.

بازيافت ثانويه: مقدار نفتي كه اضافه بر بازيافت اوليه به كمك تزريق سيال (گاز و آب) قابل توليد خواهد بود بازيافت (ذخيره) ثانويه گفته مي شود. مقدار نفتي كه از بازدهي ثانويه بدست خواهد آمد بستگي به مكانيسم توليد اوليه، طبيعت سنگ مخزن، گستردگي شكافها، زمان تزريق و نوع سيالات قابل تزريق دارد.

ضريب بازيافت: ميزان بازيافت هر ميدان نسبت به نفت خام در جاي اوليه مي باشد. ضريب بازيافت ميدانهاي نفتي به شرايط فيزيكي سنگ مخزن، نوع سيال، فشار، درجه حرارت، مكانيسم طبيعي توليد و نحوه بهره برداري در طول زمان بستگي دارد. به طور كلي ضريب بازيافت اوليه ميادين نفتي بين 5 تا 25 درصد ذخيره در جاي اوليه آنها مي باشد ولي با بكار گيري روشهاي جديد در بيشتر موارد ميزان بازيافت ميادين به بيش از 50 درصد افزايش يافته است. در حال حاضر ميانگين بازيافت مخازن ايران بين 17 تا 25 درصد گزارش شده است.

تزريق سيال: به منظور افزايش ضريب بازيافت نهائي هر ميدان و همچنين جلوگيري از افت فشار و افزايش فشار، تزريق سيال در مخازن نفتي صورت مي پذيرد. در گذشته به دليل عدم بهره برداري صحيح از ميادين نفتي كشور، فشار مخازن كاهش يافته كه اين امر باعث هرز روي نفت خام و در نتيجه كاهش ميزان بازدهي نفت خام گرديده است.


• منابع نفتي ايران ذخاير دريايي :
درياي خزر خليج فارس و درياي عمان ذخاير خشكي :
حوزه هاي شمالي حوزه هاي مركزي حوزه هاي جنوبي نفت مملكتي كه نفت دارد ن، امپراتوري را دارا خواهد بود : امپراتوري درياها به وسيله ي موارد سنگين نفت (مازوت و گازوئيل )، امپراتوري آسمان ها به وسيله مواد سبك نفتي (بنزين هواپيما ها و ...) ، امپراتوري خشكي به واسطه ي بنزين و نفت و امپراتوري دنيا به وسيله ي قدرت مالي كه بستگي به ماده اي حياتي دارد كه قيمتي تر و مهم تر از طلا بر روي زمين است . نفت ، زندگي افراد و اقتصاد كشورها را دگرگون كرده است .

كشف نفت ايجاد ثروت مي كند : در مناطقي كه زماني فقط بيابان بود شهرهاي پيشرفته صنعتي يكي پس از ديگري احداث مي شود و در مراكز عمده بيكاري، مشاغل تازه ايجاد مي گردد. چنانكه بحران هاي نفتي دهه 70 در دو مورد نشان داد ، امروز نفت يكي از مسائل اساس سياست دنياست . مسائلي از قبيل عرضه و تقاضاي نفت ، بهاي نفت ، مواد جايگزين نفت ، و بالاخره نحو ه بهره برداري صرفه جويانه از "نيرو)،همواره مورد بحث و بررسي است . دولتها بخشي از درآمد هاي خود را با ماليات هاي دريافتي از توليد نفت خام و فروش فر آورده هاي نفتي تامين مي كنند. بندرت اتفاق مسي افتد كه موضوع در صدر اخبار نباشد. ما در اين جزوه شرح خواهيم داد كه نفت از كجا بدست مي آيد ، چگونه توليد مي شود و تبديل به هزاران فرآورده ي سودمند مي گردد و يا كدام وسائل براي استفاده ميليونها مصرف كننده به اطراف جهان حمل مي شود . همچنين اقداماتي را كه به منظور احتراز از صدمه زدن به محيط زيست در اثر عمليات نفتي به عمل آ مده است شرح خواهيم داد و سرانجام به دو نكته ديگر كه اهميت آنها كم نيست خواهيم پرداخت . چرا نفت نقش چنين قاطعي را در اقتصاد جهان بخود تخصيص داده .

و دور نماي نفت به عنوان يك منبع نيرو در آينده چه خواهد بود نفت چيست : نفت مخلوطي است از ئيدروكربن هاي جامد . مايع و گاز كه از تجزيه شدن پيكر مرده ي جانداران تك سلولي . كه ميليونها سال پيش مي زيسته اند ، بوجود آمده است . در جستجوي نفت نفت ، آميخته اي است از مواد شيميايي آلي ، عمدتا از بقاياي گياهان و جانوران خرد و ريزي كه ميليونها سال پيش در دريا مي زيسته اند . شرايط و حالات ويژه و زمانهاي بسيار دراز لازم بوده است تا اين بقايا در معرض تغيير و تبديل هاي پيچيده شيميايي قرار گيرند و نتيجتا نفت و گاز ايجاد شود . گاه اين توده مواد به نحوي در يك نقطه متمركز مي شود كه انسان بتواند جاي آن را كشف و از آن بهره برداري كند. اكتشاف نفت حدود يكصد سال پيش آغاز شد . بدين ترتيب كه در نزديك نقاطي كه تراوش نفت در سطح زمين نشانه وجود نفت در زيرزمين بود افراد اقدام به حفاري كردند. امروزه روشهاي بسيار پيشرفته ترين – از قبيل "لرزه اندازي " و شكل برداري با اقمار مصنوعي- براي رديابي نفت بكار برده مي شود كامپيوتر هاي قوي زمين شناسان را در عمليات اكتشاف ياري ميدهد ولي البته در آخرين مرحله همان سر مته حفاري است كه وجود يا عدم وجود نفت را در زيرزمين نشان مي دهد . ميليونها سال پيش گياهان و جانوران خرد و ريزي به نام Phytoplankton و Zooplankton در درياهاي عهد باستان در سطح آب شناور بودند . بقاياي اجساد اين موجودات بسيار ريز در كف دريا ته نشست مي شود و طي ميليونها سال در اختلاط با گل و لجن يك لايه رسوبي آلي تشكيل مي داد . ايجاد و تراكم مداوم لايه هاي بعدي ، لايه قبلي را در اعماق چند هزار متري مدفون مي كرد و آن ها را تبديل به جسم سخت تخته سنگ مانندي مي نمود كه بعدها منبع گشت . هر چه عمق اين "تدفين " بيشتر مي شد حرارت افزايش مي يافت . در چنين حال و وضعي در طول مدت هاي بسيار دراز ماده آلي اصلي تغيير مي كرد و تبديل به عنصر ساده تري ميشد به نام "هيدروكربن " _يعني تركيب هيدروژن و كربن . نتيجه نهايي اين عمليات ، نفت بود كه عبارت است از آميخته پيچيده اي از هيدروكربن هاي مختلف . نفت به طور طبيعي رو به بالا جريان دارد و فشار آن بتدريج كاسته مي شود . هرجا امكان داشته باشد ، به سطح زمين نزديك مي شود و به روي زمين تراوش ميكند . از بخت خوش دنياي عصر ما، قسمتي از اين ماده در سر راه به "دام "افتاده تبديل به مخزن زيرزميني نفت مي شود. مخزن نفت بر خلاف تصور عامه يك درياچه وسيع زيرزميني نيست ، بلكه غالبا شبيه يك تخته سنگ است كه اگر از نزديك بنگريم يك رشته خلا يا منفذ بسيار ريز در آن خواهيم ديد .نفت با حركت از يك خلا به خلا ديگر، و گاه با جاري شدن در لا به لاي ترك خوردگي ها ، آهسته رو به بالا حركت مي كند و در مسير اين حركات سر بالا ، همين كه به يك لايه بي درز و نفوذ ناپذير رسيد به ناچار متوقف ميشود و به سوي منافذ تخته سنگ مخزن دار ميرود . و بدين ترتيب يك نقطه تراكم نفت شكل مي گيرد. از صدها سال پيش نفت حاصله از تراورشها به شكل "قير "براي سوخت ، درز گيري كشتيهاي چوبي و حتي داروسازي بكار مي رفته است ، ولي اقدام جدي براي حفاري نفت فقط در نيمه قرن نوزدهم صورت گرفت . نخستين بار در سال 1859 "ادوين دريك"Edwin Drake در پنسيلوانيا (ايالات متحده آمريكا) در عمق 21 متري زمين به نفت رسيد . بعدها ديگران اين كار را دنبال كردند . نخست در ايالات متحده آمريكا ، سپس در آمريكايي جنوبي ، روسيه ، خاور دور و سر انجام خاورميانه . شركتهاي متعدد براي توليد ، حمل و فروش اين ماده جديد تشكيل شد . امروز در همه قاره ها بجز قطب جنوب ، معدن نفت كشف شده است . در آغاز ، جستجوي براي نفت غالبا تابع اتفاق تصادف بود . صرف نظر از نقاطي كه نفت به سطح زمين تراوش ميكرد ، در بسياري از نقاط بدون وجود نشانه يا قرينه معتبري چاه زده مي شد كه غالبا به نتيجه مثبت نمي رسيد . در عصر ما عمليات اكتشاف نفت شكل كاملا علمي بخود گرفته ولي حتي با تكنولوژي مدرن و آزمودگي و كارداني متخصصين منابع زيرزميني و زمين شناسان ، عمليات نفت جويي كماكان دستخوش شك و ترديد است . در عمليات كشف نفت با زميني درگير هستيم كه تاريخ پيچيده اي داشته است . دانشمندان ميدانند كه قسمتهايي از پوسته كره زمين ، كه گاه شامل قاره هاي كامل و اقيانوسها مي شود ، در حال جابجايي هستند . وقتي كه قاره ها از هم دور شدند ، مناطقي كه قبلا خشكي بودند به زير دريا فرو رفتند و در همين مناطق بود كه تخته سنگ هاي حاوي نفت تشكيل شد . سپس در اثر تصادفهاي متعدد ، نيرو ها و فشارهاي عظيم باعث ايجاد سلسله جبال شدند ، تخته سنگها را در هم غلطاندند و ساختارهاي ييچيده اي تشكيل دادند ، كه بعضي از اين ساختارها ، مناسب نفت شدند . يكي از معمول ترين اشكال اين ساختارها ، معروف به "چين طاقي " است ، كه تخته سنگهاي آن به شكل گنبد يا طاق در مي آيد .گاه در مخزن زير يك "چنين طاقي "، و راي يك لايه بي درز نفوذ ناپذير ،نفت "حبس "مي شود ، و اگر چاهي زده شود كه مته آن از اين لايه بگذرد و به مخزن برسد ، مي توان نفت را به سطح زمين كشاند. هدف اصل و اساس از اكتشاف نفت عبارتست از يافتن نقاطي كه احتمال ميرود نفت در ساختار هاي زيرين آن "حبس شده باشد " نخستين وظيفه گروه برسي اينست كه با كسب كليه اطلاعات جغرافيايي و زمين شناسي منطقه مورد بررسي ، نقشه هاي تفصيلي لازم را تهيه كند اين امر غالبا – بويژه در مناطق دور افتاده اي كه قبل از آن بندرت عمليات اكتشاف و نقشه برداري انجام گرفته باشد – همراه با عكس برداري هاي هوايي خواهد بود . امروزه استفاده از "شكل يابي " با ماهواره روز بروز بيشتر مي شود . اين "شكل يابي " ها با اينكه از فاصله چندين صد كيلومتري آن هم در فضا انجام مي گيرد ، مي تواند جزييات و مشخصاتي را نشان دهد كه از چند متر بزرگتر نيستند . اي "شكل يابي" ها علاوه بر ساختارهاي سطح زمين ، اطلاعاتي (كه از چشم انساني پنهان است ) به دست ميدهند كه با تكميل و تنظيم آنها مي توان تحولات و تغييرات نوع خاك ، مقدار رطوبت ، و سطح گسترش معدني و گياهي در زمين را دقيقا تعيين كرد ، و به كمك اين ها است كه زمين شناسان خواهند توانست خصوصيات زيرزميني هر منطقه را مشخص نمايند. در مرحله بعد برخي از مناطق براي بررسي دقيقتري انتخاب ميشوند .زمين شناسان به مطالعه برون روئي هاي سنگها مي پردازند ، نمونه هاي سنگها و فسيل هاي احتمالي درون آنها را تجربه ميكنند تا قرينه هايي براي تعيين حاصل و نيز ميزان قدمت آنها بدست آورند. سپس به كمك مطالعات ژئوفيزيكي اطلاعات بيشتري بدست مي آورند كه وضع و حالت تخته سنگهاي زيرزميني را نشان خواهد داد. اين بررسي ها از جمله شامل اندازه ميدان هاي جاذبه و مغناطيسي زمين نيز خواهد بود ، زيرا كه اين اندازه ها با نوع تخته سنگها و سطح گسترش تخته سنگها در پوسته زمين ارتباط دارد . ولي بهر حال امروزه از همه مهمتر همانا بررسي هاي روش لرزه اندازي است . در اين نوع بررسي ، امواج صوتي به درون زمين فرستاده مي شود و عكس العمل آنها انواع تخته سنگ موجود در زيرزمين را نشان مي دهد . مقدار وقتي كه اين امواج براي بازگشت به سطح زمين مي گيرند اندازه گيري مي شود ، و اين خود عمق ، محل لايه هاي تخته سنگي را كه در بازگشت صدا موثر بوده اند نشان ميدهد . هر چه فاصله بين صداها طولاني تر باشد، عمق تخته سنگ بيشتر است . اين بررسي ها ضمنا مي تواند جنس تخته سنگهاي موجود در زير سطح زمين را نشان دهد زيرا كه تخته سنگهاي مختلف ، صداها را باسرعت هاي متفاوتي پس مي فرستند. در مناطق دور افتاده و متروك ، امواج صوتي را ميتوان با انفجار ديناميت در چند متري زيرزمين ايجاد كرد. در مناطق پر جمعيت يا مناطقي كه از لحاظ حفاظت محيط زيست ايجاد انفجار عملي نباشد ، از كاميون هاي " لرزان گر" استفاده ميشود . روش بررسي لرزه اندازي تنها راه كسب اطلاعات تفصيلي درباره مناطق واقع در زير آب ، پيش از حفاري است . درگذشته براي لرزه اندازي در دريا ديناميت بكار مي رفت ولي امروزه از تفنگ بادي استفاده مي شود. اين تفنگ ها از طريق پخش حبابهاي بزرگ هواي فشرده در زير سطح آب ، امواج صوتي ايجاد مي كنند . ماهرانه ترين و پيچيده ترين نوع بررسيهاي لرزه اندازي معروف به سه بعدي است ، بدين ترتيب كه لوله هاي لرزه اندازي بصورت يك شبكه بسيار پيچيده و در هم و بر هم و متراكم ، دقيقا براساس تازه ترين فنون دريانوردي قرار داده مي شود ، سپس اطلاعات مربوطه به كامپيوتر هاي پيشرفته داده مي شود كه پس از محاسبات لازم ، يك تصوير بسيار دقيق سه بعدي از اشكال و ساختار هاي زير سطح مورد بررسي ، بدست خواهد داد . هزينه اين عمليات بسيار زياد است : يك بررسي سه بعدي در حوزه دريايي گاه تا كيلومتر مربعي 15000 دلار هزينه در بر خواهد داشت ولي البته بسته به محل و اوضاع و احوال آن خواهد بود . ولي از طرف ديگر حفاري چاه ممكن است ميليونها پوند هزينه داشته باشد و از اينرو زمان و پولي كه براي بررسي دقيق صرف گردد سرمايه گذاري عاقلانه اي است كه با نشان دادن محل دقيق چاه نفت خطر هدر رفتن سرمايه در راه چاههاي بي ثمر را كاهش خواهد داد. حفاري و توليد حفاري براي نفت عمل مهرت آميزي است كه غالبا در زمين هاي دور افتاده و نامساعد انجام مي گيرد . سپس اگر مقدار كشف شده اميد بخش و شرايط تجارتي مساعد باشد ، حوزه نفتي تشكيل و توليد محصول آغاز مي گردد. در طول مرحله توليد ، اداره و كنترل صحيح مخزن امكان مي دهد كه نفت موجود به بهترين روش بهره دهي توليد گردد . در سالهاي اخير يافتن و توليد نفت در دريا بيشتر مورد توجه قرار گرفته است زيرا كه به بركت پيشرفتهاي فني و مهندسي انجام عمليات حفاري در آبهاي عميق تر و نامساعد تر آسانتر شده است . حفر چاه بوسيله ابزار حفاري نوع چرخنده كه بر طبق اصول مته هاي مخروطي (مته هاي شتر گلويي )درود گران كار مي كند ، انجام مي گيرد . وسيله برش ، عبارتست از سر مته اي كه دندانه هاي فلزي و گاه الماسي بسيار سر سخت و مقاوم دارد و قادر است سخت ترين تخته سنگها را سوراخ كند . سر مته را به يك رشته لوله هاي مخصوص (به شكل گرد نبندي كه مهره هاي آن قطعات لوله باشد ) آويزان مي كنند كه هر چه پايين تر مي رود قطعات جديد لوله به آن اضافه مي شود . چرخش سر مته يا بوسيله يك لوح چرخنده در روي سطح مورد حفر انجام مي گيرد و يا با روش تازه تري كه بتدريج مي شود يعني بوسيله يك موتور عمودي . سر مته بتدريج ساييده مي شود و بايد تعويض شود . در اين بايد كليه "گر دن بند " لوله هاي حفاري را كه گاه يكصد تن وزن دارد ، به سطح بالا كشاند . همچنان كه بيرون مي آيد قطعات لوله را يك به يك پياده نمود سپس سر مته تازه نصب مي گردد و بتدريج همزمان با سوار كردن قطعات لوله ، آهسته به پايين فرستاده مي شود . اين عمل كه سفر دو طرفه ناميده مي شود، گاه در يك چاه عميق نزديك به همه وقت يك نوبت كار 12 ساعته را مي گيرد . تا اين اواخر ، جابجايي اين لوله غالبا بوسيله كاركنان گروه حفاري بطور دستي انجام مي گرفت . امروزه به منظور ايمني بيشتر و هزينه كمتر ، استفاده از دكل هاي حفاري اتوماتيك مجهز به حركت ميكا نيكي لوله ها ،و كنترل كامپيوتر ي، بتدريج متداول مي شود. يكي از احتياجات اساسي در حفاري گل و يا مايع حفاري است . اين مخلوط ويژه به عبارتست از خاك رس ، مواد شيميايي مختلف و آب ، كه بطور مستمر از طريق لوله حفاري به پايين فرستاده مي شود و از طريق سر لوله هاي واقع در سر مته حفاري خارج مي گردد . اين جوي گل از فاصله بين لوله هاي حفاري و سوراخ ايجاد شده بوسيله سر مته بالا مي آيد و در اين سفر خرده ريزهاي تخته سنگي را كه به وسيله سر مته سوراخ شده همراه خود مي آورد . گل بازگشته در بالا غربال ميشود و سپس دوباره بوسيله تلمبه به جريان مي افتد. خرده ريزه هاي سنگ كه از گل غربال شده باقي مي ماند جنس تخته سنگي را كه سر مته به آن رسيده است نشان مي دهد و احتمالا با نزديك شدن سر مته به ساختار حاوي نفت ، علائم وجود نفت در اين خرده ريزها ديده مي شود . گل حفاري سر مته را خنك نگه مي دارد و هنگام كه سر مته به حوزه نفت وارد مي شود از فرا نفت يا گاز جلوگيري مي كند. دكل حفاري از وسائل اساسي است ، و گاهي ضرورت دارد كه پيش از آغاز حفاري در مناطق دور افتاده از وسط جنگل و در طول بيابان جاده هايي براي رفتن به محل حفاري ساخته شود . امروزه براي تقليل هزينه حمل و نقل مي توان حفره چاههاي تحقيقي اوليه را در مناطق دور افتاده به وسيله دكل هاي بسيار كوچكتر و باريكتر انجام داد. سرعت حفاري بستگي به سختي تخته سنگ دارد . گاهي سر مته مي تواند تا 60 متر را در ساعت سوراخ كند، ولي هر گاه تخته سنگ بسيار سخت باشد مته به زحمت ساعتي 30 سانتيمتر پيش خواهد رفت . عمق اكثر چاههاي نفت بين 900 تا 5000 متر است ، ولي گاه چاههاي حفر مي شود كه تا 7 و بلكه 8 كيلومتر عمق دارد. چاهها حتي المكان به صورت عمودي حفر مي شود ولي گاهي – بويژه در دريا – ناچارند چاههاي را با انحراف از مسير عمودي حفر كنند تا بتوانند از يك سكوي واحد مته را به هدفهاي گسترده اي برسانند . اين روش را "حفاري انحرافي " مي نامند . پيشرفت هاي اخير امكان مي دهد كه تا حد 90 درجه از مسير عمودي انحراف جويند . اين روش كه به "حفاري افقي " معروف شده است در بعضي موارد مي تواند بهره دهي چاه را افزايش دهد.. در هنگام حفاري همين كه سر مته به ساختار حاوي نفت و گاز نزديك مي شود مراقبت ويژه ضروري است . اين احتمال هست كه در اثر فشار زياد محيط مخزن نفت ، همزمان با نفوذ سر مته در تخته سنگ سخت ، نفت و گاز با جوششي عظيم به سوي سطح بالا فوران كند . در نخستين دوران اكتشاف نفت اين نوع فوران و "سر كشي " عموميت داشت ولي امروزه حفار گران با آموزش هايي كه دارند قادر به جلوگيري از آنها هستند زيرا كه اين فوران ها بهم به محيط زيست صدمه مي زنند ، هم ايجاد خطر آتش سوزي ميكنند و هم سر انجام باعث هدر رفتن هيدروكربن ها مي شوند ، سر پرست گروه حفاري از دو راه مي تواند وقوع خطر چنين فوران هايي را پيش بيني كند: مشاهده علائم وجود نفت در خرده ريزهاي ته چاه ، و يا مشاهده بالا رفتن فشار محيط چاه در سوييچ هاي نمودار واقع در روي كف برج چاه . او مي تواند براي متوقف كردن فوران نفت مقدار ديگري گل حفاري سنگين تر به پايين تلمبه كند و يا شيرهاي ويژه اي را كه معروف به ((شير هاي جلو گيري از فوران ))هستند، در طول دوران عمليات حفاري اطلاعات ارزشمندي درباره وضع حوزه نفتي در عمق هاي مختلف گردآوري و يادداشت مي شود كه مجموع اين يادداشتها را ((گزارش روزانه )) مي نامند . خرده ريز هاي ناشي از مته زني كه به سطح بالا بازگردانده مي شود از لحاظ وجود مواد هيدروكربني و نيز از لحاظ محتواي فسيلي آنها بررسي مي گذرد . آزمايشهاي ويژه ديگري خصوصيات و مقادير برق ؛صوتي و راديو اكتيوي تخته سنگ را نشان مي دهد كه اينها به نوبه خود سر نخ هايي از نوع تخته سنگ؛ شكل تخليل و نيز مقدار محتواي مايع آن را به دست مي دهد . گاهي قطعات خاصي از تخته سنگ كه ((نمونه هاي اصلي و مغزي )) ناميده مي شود جهت بررسي به آزمايشگاه فرستاده مي شود. نخستين چاهي كه در هر منطقه حفاري مي شود ((چاه شناسايي)) نام مي گيرد. اگر اين چاه به نفت رسيد ‚چاه هاي ديگري به منظور تعيين حدود حوزه نفتي حفر مي گردد. اينها را (( چاه هاي ارزشيابي ))مي نامند اگر عمليات در اين حوزه ادامه يابد ‚برخي از اين چاه ها ي ارزشيابي براي توليد نفت مورد بهره برداري قرار مي گيرد. ولي البته پيش از انتخاب يك حوزه نفتي براي توليد و بهره برداري عوامل بسياري را بايد در نظر گرفت . مقادير نفت موجود در يك مخزن چيست ‚و هزينه استخراج آن چه خواهد بود؟(( ميزان هزينه علاوه بر عوامل ديگر بستگي به عمق چاه و سهولت رسيدن به سطح نفت خواهد داشت .)) فاصله حوزه نفتي با بازارهاي بالقوه نفت چقدر است ؟ چند چاه مورد نياز خواهد بود و در كدام نقاط بايد زده شود ؟چه عمليات و مواد خاصي براي آماده كردن آن ضروري است ؟ وقتي كه چاههاي اصلي حفر مي شود به منظور كنترل و هدايت جريان نفت از چاه انبوهي لوله و شير در بالاي هر كله چاه نصب مي گردد كه اصطلاحا (درخت نوئل )ناميده مي شود. در شرايط خاصي نفت با فشار طبيعي مخزن به جريان مي يابد ولي گاهي لازم است براي بالا بردن مثنويي مايع (تلمبه هاي شاهيني ) معروف به( كله اسبي بالا پائين رو) و يا وسائل ديگر نصب گردد .نفت از كله چاه بوسيله يك خط لوله به (ايستگاه تجمع) كه معمولا محل گر داوري نفت چندين چاه است منتقل ميشود. دستگاه هاي موجود در ايستگاه گاز را از نفت جدامي كند و آب آن را ي كشد . همين كه حوزه اي به مرحله بهره برداري رسيد اداره و كنترل صحيح مخزن نفت براي هر چه بيشتر نفت ضروري است . گاهي ساده ترين راه افزايش محصول حفر چاه هاي فرعي اضافي است در موارد ديگر بايد براي حفظ فشار محيط مخزن مقادير آب يا گاز فشرده از طريق چاههاي تزريق بويژه به مخزن وارد نمود. توليد نفت در دريا چنانكه تخمين زده ميشود قريب يك سوم نفت جهان محصول چاههاي دريايي است و بويژه درياي شمال و خليج فارس و خليج مكزيك .يكي از نخستين سكو هاي نفتي درياي در سال 1947 در اين محل ساخته شد آن هم در عمق فقط هفت متري آب .از بركت پيشرفت هاي فن مهندسي امروز مي توان سكوهايي بلند تر از بلند ترين آسمان خراشها ي دنيا ساخت و در عمق بيش از 400 متري كف دريا نصب نمود . اين سكوها هزاران تن تجهيزات و دستگاهها صدها نفر متخصص را در خود جاي مي دهد و اين افراد با كار شبانه روزي نوبتي امر توليد و انبار كردن نفت و تلمبه كردن آن را به خشكي تضمين مي كنند. گاهي در حوزه هاي كوچك نصب چنين دستگاه هاي عظيمي بطور دائم از لحاظ اقتصادي قابل توجيه نيست .از اين رو مندسين راههاي نبوغ آساي ديگري يافته اند .از اين قبيل سيستم هاي شناور براي توليد نفت. اين سيستم عبارتست از كشتي هاي مخصوص يا نفتكش هاي نيمه زير آب كه قادرند نفتي را كه از طريق كانال هاي رابط بين آنها و چاه هاي كف دريا بالا ميايد نگهداري و انبار كنند. اين روش هاي توليد زير دريا وابسته به يك سكوي اختصاصي نيستند .در غوض نفت از چاهها ولوله هاي چند شاخه واقع در كف دريا به سكوي يكي از حوزه هاي نفتي مجاور تلمبه مي شود . احتمال دارد در آينده بسياري از حوزه هاي نفتي كوچك در مناطقي مانند درياي شمال با استفاده از اين روش به صورت افكاري يا انگلي مورد بهره برداري فرار گيرند. خطوط لوله و كشتي هاي نفتكش نفت خام به وسيله خط لوله يا نفتكش به پالايشگاه حمل مي شود تا در آنجا فرآورده هاي مختلف از آن تهيه كنند و براي مراكز توزيع يا مصرف كننده گان ارسال دارند. در خشكي و همچنين در فواصل كوتاه درياي نفت خام را مي توان به وسيله لوله انتقال داد .تهيه خط لوله مستلزم سرمايه گذاري هاي ولي پس از اينكه ساخته شد هزينه هاي انتقال و نگهداري آن نسبتا نازل است . در مقابل در كشتي هاي نفتكش سر مايه گذاري اوليه كمتر ولي هزينه عملكرد حقوق كاركنان هزينه سوخت و نگهداري و تعميرات بسيار زيادتر است .براي حمل و نقل دريايي به نقاط دور دست كشتي هاي نفتكشي هاي امروز چنان ساخته مي شود كه در نهايت انعطاف و كارايي عمل كنند و از بالا ترين استاندارد هاي فني و ايمني برخوردار باشند. حمل و نقل نفت و فراورده هاي نفتي به اطراف امري است عظيم نفت قريب نيمي از محصولات دريايي جهان را تشكيل مي دهد .كاروان نفتكش ها ي جهان بيش از 250000 ميليون تن ظرفيت بارگيري دارد و يك سوم نفتكش ها متعلق به شركتهاي عمده نفتي است . شبكه خطوط لوله نفتي در بيشتر قاره ها در همه سو گسترده است . تنها در اروپا200 خط به طول بيش از 17000 كيلومتر وجود دارد. در اوائل ايجاد صنعت نفت ؛نفت خام عموما در نزديكي محل توليد آن تصفيه مي شد. به تدريج كه تقاضا از فراورده افزايش يافت راه عملي تر اين بود كه نفت خام به پالايشگاه هاي كشورهاي مصرف كننده حمل شود . ابتدا نفت در بشكه هاي چوبي بوسيله كشتي هاي باري معمولي حمل مي شد و اين علت انتخاب بشكه به عنوان واحد اندازه گيري (هر بشكه معادل با 35 گالن بزرگ يا 159 ليتر)مي باشد . بعد ها ماركوس ساموئل موسس سازمان ((حمل و فروش شل)) به فكر ساختن كشتي هايي افتاد كه در واقع نوعي مخزن شناور بودند و اين مقدمه ساخت كشتي هاي نفتكش بود . مشخصه اصلي طرح نفتكش اينست كه فضاي انبار هاي آن به مخزن هاي مجزا تقسيم مي شود كه هر كدام ويژه يك نوع نفت يا فراورده ي نفتي است و ضمنا از جابجايي زائد محصولات در ضمن سفر كشتي جلوگيري مي كند . موتورها اتاقك ها ي محل زندگي كاركنان و تاسيسات هدايت كشتي عموما در قسمت عقب كشتي است بدين ترتيب بخش مسكوني و ماشين آلات كشتي از محموله اشتعال پذير كشتي فاصله خواهد داشت . نفتكش هاي مدرن از جنبه هاي مختلف قابل استفاده هستند : مي توان براي حمل انواع نفت خام و فراورده هاي مختلف نفتي از قبيل گازوئيل – مازوت- سوخت هواپيما و بلا خره روغنهاي گوناگون از آنها استفاده كرد . حمل نفت خام در مقادير زياد و مسافت هاي طولاني غالبا توسط نفتكش هاي بزرگ صورت ميگيرد بزرگترين آنها قادر است 4000000 تن نفت بارگيري كند . ولي فراورده هاي نفتي عموما بوسيله نفتكش هاي كوچكتر حدود 30000 تني به مقصد هاي نزديكتر حمل ميشود . اين نفتكش ها ي كوچك مخزن هاي متعدد بيشتر و سيستم لوله كشي و تلمبه زني پيچيده تري دارند كه امكان ميدهد محصولات مختلف مجزا از يكديگر باشند .بعضي از كشتي ها قادرند هم محصولات سياه را حمل كنند و هم محصولات سفيد را – اينها حدود 80000 تن ظرفيت دارند و براي صدور محصولات پالايشگاه هاي جديد خاور ميانه مورد استفاده قرار مي گيرند . ده سال پيش يك نفتكش 250000 تني با سرعت كامل بطور متوسط روزانه 190 تن سوخت مصرف مي كرد . امروز نفتكش هاي جديد كمتر از يك سوم اين مقدار سوخت مصرف مي كنند و با كاهش سرعت آنها مي توان مصرف سوخت را از اين نيزكمتر نمود . از آنجايي كه مصرف سوخت يك سوم هزينه عملياتي نفتكش را تشكيل مي دهد اين نوع صرفه جويي ها اهميت بسزا دارد . هزينه كاركنان به دقت مورد بررسي است كما اينكه امروز تعداد كاركنان هر نفتكش بطور متوسط به 20 نفر محدود مي شود ، ولي البته بدون به خطر انداختن جنبه ايمني و نيز بدون خدشه به استاندارد فني عمليات. مناسب ترين راه حمل نفت در خشكي همانا انتقال آن بوسيله لوله است . لوله هاي نفت خام معمولا داراي قطر زياد هستند ( گاهي بيش از يك متر ) و با ساخت ايستگاه هاي تلمبه زني در فواصل معين و منظم در طول خط لوله ، انتقال نفت با سرعت حدود 5 كيلومتر در ساعت تامين مي شود . احداث خط لوله كه گاه با يد از كه ورود خانه ها و بيابان ها بگذرد ، پروژه مهندسي بسيار عظيمي است كه معمولا توسط چندين شركت انجام مي گيرد به نحوي كه بتوانند سرمايه گذاري پروژه را مشتركا تامين نمايند. با توسعه توليد نفت از دريا هر روز خط لوله هاي زير آبي جديدي ساخته مي شود . براي اين منظور ، از دوبه هاي ويژه لوله گذاري استفاده مي كنند بدين ترتيب كه قطعات لوله هاي فولادي در توي دوبه به يكديگر جوش داده شده و سپس در كف دريا گذاشته مي شوند . اگر لوله ها كم قطر باشند ، مي توان آنها را قرقره هاي عظيم باز كرد و مستقيما در كف دريا قرار داد بدون اينكه نيازي به جوشكاري آن ها در دريا باشد . لوله هايي كه براي انتقال نفت سنگين بكار مي روند بايد عايق پوشي شوند تا جريان آزاد نفت ممكن گردد . براي مصونيت لوله هاي كوچكتر از تصادم با وسائل ماهيگيري معمولا آنها را توي يك "شيار " جاگذاري مي كنند. تصفيه نفت نفت آميخته اي است از انواع مايعات و گازهاي حل شده در يكديگر ، كه بصورت خام مصرف چنداني ندارد. در پالايشگاه نفت .خام با رشته عملياتت فيزيكي و شيميايي به چندين گروه فراورده هاي سودمند تبديل مي گردد . هم اكنون بيش از 900 پالايشگاه داير در جهان هست كه بيش از چهارم آنها در ايالات متحده آمريكا قرار دارد. بسياري از اينها داراي تاسيسات و وسائل پيشرفته تبديل هستند كه به آنها امكان ميدهد انواع مختلف نفت خام را مورد تجزيه قرار داده و گروههاي مختلف فراورده هاي مورد نياز را توليد نمايند. نخستين مرحله عمليات تصفيه نفت عبارتست از تقطير نفت خام به منظور تجزيه مواد متشكله آن .اين عمليات در يك برج بلند فولادي انجام مي گيرد كه برج تقطير و تجزيه ناميده مي شود. قسمت زيرين اين ستون بسيار داغ است ولي در قسمت هاي بالاتر بتدريج حرارت كمتر مي شود . جدار اصلي ستون بوسيله سيني هاي افقي واقع در فواصل مختلف ، از يكديگر جدا مي شود . اين سيني ها هم ممكن است سوراخ دار باشند و هم پويايي . سيني هاي سوپاپي قادر است انواع متنوع تري از مواد را در مقايسه با سيني هاي سوراخ دار در خود جاي دهد : همزمان با افزايش بار بخار در ستون ، تعداد سوپاپهايي كه در هر سيني باز مي شود بيشتر مي گردد. هر يك از سيني ها خنك تر از سيني زيري است ، و بدين ترتيب يك شيب حرارتي ايجاد مي گردد كه گازهاي مختلف را تقطير و به مايع تبديل مي كند . نفت خام ابتدا در يك كوره داغ مي شود و سپس به قسمت پايين ستون منتقل مي گردد. از آنجايي كه بيشتر مواد متشكله نفت حالا ديگر در حال جوشيدن هستند ، تبديل به بخار مي شوند و از طريق سيني هاي سوپاپي از ستون بالا مي روند . هر يك از مواد همين كه به سيني اي مي رسد كه حرارتش اندكي كمتر از نقطه جوشش آنست تقطير مي شود و دوباره تبديل به مايع مي گردد . اين مواد همين كه در روي سيني هاي جداگانه خود تقطير و به مايع .تبديل مي شوند جذب لوله ها ميگردد. عمل تقطير بطور مداوم انجام مي شود ، بدين معني كه مستمر نفت خام داغ وارد قسمت پايين ستون مي شود و مواد مختلف هر كدام در سطح مناسب خود به خارج جريان مي يابد . موادي كه به بالاترين قسمت ستون مي رسند مواد سبك و آنهاي كه در سيني هاي پايين تقطير مي گردند مواد سنگين ناميده مي شوند . سبك ترين ماده گاز پالايشگاهي نام دارد و بصورت بخار مي ماند و براي سوخت در پالايشگاه بكار مي رود . مواد سبك ديگر عبارتند از: گاز نفت مداي(LPG) ،گازولين ( بنزين) و نفت كه يكي از مواد مهم مورد مصرف در صنايع شيميايي است. از مواد سنگينتري كه كروسين (سوخت هواپيما) رامي توان نام برد و ديگري گازوئيل كه براي تامين گرما و به عنوان سوخت موتورهاي ديزلي بكار مي رود. سنگين ترين اين مواد در قسمت زيرين ستون بدست مي آيند و به عنوان مازوت ( نفت كوره ) بكار مي روند و يا بصورت رسوب در مي آيند. پس از تقطير ، بسياري از فرآورده هاي تفكيك شده براي پالايش در معرض عمليات ديگري قرار مي گيرند . رسوبهاي سنگين تحت جريان خلا, و مكش از نو تقطير مي شوند و از آن ها مواد خام روغن موتور ، قير و بعضي مواد خام ديگر بدست مي آيد كه به نوبه خود در معرض عمليات تازه اي قرار مي گيرند. ولي به هر حال عمليات تقطير ندرتا قادر است فرآورده ها را به مقدار مورد نياز بازار تهيه نمايد . مثلا اغلب بين يك سوم تا نصف محصول حاصله از تقطير مازوت است در صورتي كه قسمت عمده تقاضاي خريداران را مواد سبكتر تشكيل مي دهد . از اين رو پالايشگاههاي مدرن براي تبديل اين مواد به فراورده هاي بازار پسند روشهاي شيميايي بكار مي برند . از جمله مهمترين اين روشها ‚عمليات تجزيه و ترقيق است كه ذرات بزرگ مواد سنگين را به ذرات كوچكتر و ارزشمند تر تبديل ميكند . ذرات را با يكي از روشهاي تجزيه و ترقيق حرارتي (مانند روش ((شكستن چسباني و غلظت)) ) تجزيه و تفكيك مي شوند .اعمال روش ((شكستن چسباني و غلظت ))مقدار غلظت مواد رسوبي را كاهش مي دهد و در نتيجه مازوت حاصله نياز كمتري به مخلوط شدن با مواد گرانبهاتر خواهد داشت . با روشهاي ((تركاندن شيميايي )) مواد سنگين با استفاده از يك عنصر شيميايي تجزيه مي شوند كه مي تواند يك فعل و انفعال شيميايي به وجود بياورد بدون اينكه خودش دچار تغيير شود. روشهاي تبديل را در مورد مواد سبكتر نيز مي توان به كار برد نفت را مي توان با استفاده از يك عنصر حاوي طلاي سفيد با روشي كه (اصلاح) ناميده مي شود به مواد گازوئيلي (بنزيني)بسيار مرغوب تبديل نمود : ماشين ويژه اين عمليات ((سكويي))نام دارد . اين عمل هيدروژن نيز توليد مي كند كه براي ساير عمليات پالايشگاهي سودمند خواهد بود . اخيرا همه كوششها روي اين نكته متمركز بوده است كه رسوبات پالايشي را به فراورده هاي قابل استفاده تبديل كنند. در عمليات معروف به (تبديل هيدروژن ) (Hyson)هيدروژني كه از گاز طبيعي يا در نتيجه (عمليات سكويي) به دست مي آيد به دست مي آيد به رسوبات اضافه مي شود . عمليات ديگري كه با رسوبات م توان انجام داد عبارتست از جدا كردن آنها ‚كه خود اصل بسياري از فنون تبديل كربن به ذغال سنگ بي چربي قابل استفاده به عنوان سوخت بشمار مي رود . فنوني كه در هر پالايشگاه بكار مي رود بستگي به نوع نفت خام و احتياجات بازار مربوطه دارد. بيش از يك صد نوع نفت خام در جهان به بازار مي آيد و گاهي يك پالايشگاه مدرن ناچار است در ظرف سال روي بيش از20 نوع مختلف نفت فعل و انفعال انجام دهد. بازارها ي مختلف ‚ فراورده هاي گوناگون احتياج دارند. در ايالات متحده آمريكا قريب يك پنجم خانواده ها سه يا بيشتر اتومبيل دارند . بنابر اين پالايشگاهي كه براي امريكا محصول تهيه مي كند بايد قسمت عمده توليد خود را به بنزين اتومبيل اختصاص دهد . ضمنا احتياجات بازار همواره در حال تغيير است زيرا كه افراد سعي دارند در مصرف نيرو صرفه جويي كنند يا به مواد سوختي ديگري روي آورند . در سالهاي اخير بسياري از پالايشگاه ها اقدام به سر مايه گذاري ها ي عظيم در وسائل تبديل و كامپيوترهاي ويژه عمليات پالايشي كرده و بر نامه ها ي اداره و كنترل ((انرژي))تنظيم كرده اند تا بتوانند انعطاف پذيري خود را افزايش داده و با نتيجه در تامين احتياجات بازار موفق گردند. صنايع پتروشيمي علم شيمي و صنعت پتروشيمي در پرتو فعاليت ها و بالندگي مغزهاي متفكري كه عامل همه ي پيشرفت ها و دستاوردهاي جوامع بشري است ، با توليد هزاران فرآورده ي شيميايي و پتروشيمايي به حدي در زندگي روزمره انسان ها نفوذ كرده و آن را تحت تاثير قرار داده كه تصور زندگي بدون اين مواد غير ممكن است . بيش از چند دهه از پيدايش صنعت پتروشيمي در جهان نمي گذرد ، ليكن به دليل تقاضا و نياز روز افزون جوامع بشري بر محصولات متنوع آن پيشرفت چشمگيري در اين صنعت صورت گرفته است. در كشور ما نيز با توجه به وجود منابع سرشار هيدروكربن ( نفت و گاز) برخي زمينه هاي مساعد ديگر ، تاسيس مجتمع هاي پتروشيمي جزو برنامه هاي اصلي دولت قرار گرفته تا بتوانيم با توليد انواع فرآورده هاي پتروشيمي ، با ارزش چندين برابر مواد اوليه ي آن، در آدمهاي كشور را افزايش داده و كشورمان را در صحنه جهاني به جايگاهي كه سزاوار آن است ارتقا دهيم . در اين زمينه تلاش هاي زيادي صورت پذيرفته و موفقيت هاي بزرگي نيز حاصل شده است ظرفيت توليد محصولات پتروشيمي كه در سال 1368 با 3/5 ميليون تن در سال بو ده ، در حال حاضر به حدود 5/13 ميليون تن رسيده وبا اجراي يك برنامه عظيم تحت عنوان برنامه راهبردي صنايع پتروشيمي اين ظرفيت طي زمان كمتر از بيست سال به حدود 50 ميليون تن در سال خواهد رسيد. صنايع پتروشيمي چيست؟ واژهي پتروشيمي از دو كلمه "پترول " و "شيمي " تركيب شده و معني لغوي آن مواد شيميايي حاصله از نفت است . اين واژه براي اولين بار در 1942 ، توسط عده اي از سازندگان مواد شيميايي ، براي تبليغات به كار برده شد . به طور كلي مواد پتروشيمي ، آن گروه از محصولات شيميايي هستند كه از طريق تغيير شكل يافتن يا فعل و انفعالات قسمتي از هيدروكربور هاي نفت يا گاز طبيعي با ساير مواد تهيه مي شوند . محصولات پتروشيمي داراي موارد استعمال عمومي و صنعتي متعدد از قبيل پارچه ( نايلون ، داركرون ، پشم و پنبه مصنوعي ) لوازم الكتريكي ، كودهاي شيميايي ، حلال ها ، مواد پاك كننده و غيره است. محصولات پتروشيمي صنايع پتروشيمي را مي توان به سه دسته مشخص تقسيم كرد:
1- محصولات اصلي مانند اتيلن ، پروپيلن ، گوگرد ، بنزين ، آمونياك و غيره . اين محصولات پايه و اساس محصولات متعدد ديگر پتروشيمي را تشكيل مي دهد.
2- محصولات مياني كه از محصولات اصلي توليد شده و مواد اوليه كارخانه هاي توليد كننده محصولات نهايي را تشكيل مي دهند . مانند پلي كلروروينيل (پي وي سي )، ملامين و...
3- محصولات نهايي كه براي ساختن لوازم و ابزار مورد مصرف صنايع و عموم مردم به كار مي روند، مانند الياف مصنوعي، اشياي پلاستيكي، لاستيك،كود هاي شيميايي و غيره .
موارد استعمال و اهميت جهاني محصولات پتروشيمي امروزه زندگي بدون محصولات پتروشيمي بسيار مشكل است . در اين قسمت موارد استعمال برخي محصولات پتروشيمي را به طور خلاصه بيان خواهيم كرد. كودهاي شيميايي عامل بسياري موثري در ازدياد محصولات كشاورزي جهان مي باشند و بدون مصرف آنها به يقين مي توان گفت كه جمعيت جهاني دچار مضيقه ي شديد غذايي مي شود در بعضي كشو رها در اثر كشت و زرع عرض سال هاي زياد ، مواد غذايي زمين تحليل رفته و اگر زمين با كودهاي مناسب تغذيه نشود . برداشت محصول بسيار كم است . امروزه پايه و اساس كود شيميايي را " ازته و آمونئياك " تشكيل مي دهند. پلاستيك ها در بيشتر احتياجات عمومي و صنعتي سهم مهمي دارند و ركن اصلي زندگي امروزي را ز تشكيل مي دهند هر يك از پلاستيك ها داراي مشخصاتي است كه ممكن است با مشخصات پلاستيك ديگر كاملا فرق داشته باشد . امروزه قسمت اعظم يك قايق را پلي استرهاي مسطح تشكيل مي دهد. در هر اتومبيل بيش از 14 كيلوگرم و در هواپيما هاي مافوق صوت ، بيش از 2/5 تن پليمر هاي مصنوعي مصرف مي شود . پلاستيك ها در تسخير فضا نيز سهم موثري داشته اند . بدون پلاستيك ، تهيه لباس فضائي تقريبا غير ممكن بود. پلاستيك ها هم چنين در تهيه لوازم ساختماني ، كف پوش ، كيسه و بسته بندي ، قطعات الكتريكي و عايق بندي ،بطري، لوازم طبي ، جراحي و غيره به كار مي روند. لاستيك : يكي ديگر از محصولات پتروشيمي ، لاستيك است كه به مقدار زيادي در تهيه تاير وسايل نقليه به كار مي رود ولي موارد استعمال زياد ديگري نيز از قبيل استفاده در تهيه لوله ،پوشش كابل ، تسمه نقاله و غيره دارد . الياف هاي مصنوعي نيز به علت دارا بودن خواص فيزيكي و شيميايي مختلف ، موارد استعمال گوناگون دارند . براي مثال نايلون سالنها در تهيه جوراب به كار مي رفت و بعد در جهت تهيه پوشاك ، پرده ، پارچه هاي گوناگون و غيره ، مورد استفاده قرار گرفت . الياف پلي استر كه به نام هاي داكرون و تريلن ناميده مي شوند حتي از الياف طبيعي و مصنوعي ديگر نيز قدرت بيشتري دارند مصرف اين نوع الياف به علت داشتن خواص گوناگون مانند چروك نشدن به سرعت زياد شده است. الياف پلي استر به مقدار زيادي در تهيه پارچه ، پرده ، قالي ، تسمه هاي نقاله ، طناب و غيره مورد استفاده قرار مي گيرد . مواد پاك كننده نيز به مقدار زيادي چه در صنعت و چه در مصارف خانگي جايگزين صابون شده است . اين مواد نه تنها جهت شست و شو به كار مي روند ، بلكه خاصيت ميكروب كشي نيز هستند. علاوه بر آن چه گفته شد ، مواد پتروشيمي موارد استعمال متعدد ديگري نيز دارند. مواد سمي مانند حشره كش ها ، حلال ها، منفجره ، مواد ضد انفجار ، مواد رنگي ، چسب هاي نواري ، چسب مايع ، بر چسب هاي كاغذي و صنعتي ، انواع رنگهاي ساختماني . اسيدهاي گوناگون براي آب كاري فلزات ، آب كاري پلاستيك ها ، چربي زدايي ، پاك كننده ها و اسيدهاي مورد استفاده در آزمايشگاه ها ، گاز كلر براي تصفيه ي آب آشاميدني ، گاز كربنيك براي نوشابه سازي و آتش نشاني ، گوگرد و دوده هاي صنعتي براي لاستيك سازي ، انواع تينر ، استن و مواد سوختن و بسياري فرآورده هاي ديگر، همه از محصولات صنعت پتروشيمي هستند. فرآورده هاي نفتي پس از ساخت فرآورده هاي حاصله از نفت ‚گام پيچيده بعدي نحوه رساندن آنها به خريداران خواهد بود. براي انتخاب راه حمل فراورده ها عوامل متعددي را بايد در نظر گرفت كه عبارتند از : نرخ هزينه حمل‚ مقدار فرآورده ها و مسافت بين مراكز توزيع و مصرف كنندگان . مصارف عمده فرآورده هاي نفتي عبارتست از حمل و نقل ‚تامين گرما و روشنايي و ايجاد برق .ولي البته نفت يك ماده چند خاصيتي است: روغن موتور ‚موم‚ وسائل جلاكاري ‚بسياري از داروها و وسائل آرايش همه مواد خام خود از نفت مي گيرند .صنعت پتروشيمي نيز فرآورده هاي بيشماري به ما مي دهد كه براي صنايع و زندگي روزمره ما ارزش بسيار دارد. فراورده هاي نفتي معمولا به صورت عمده از پالايشگاه خارج مي شوند گر چه بعضي از آنها قبلا در قوطي يا بشكه بسته بندي شده و آماده تحويل به مصرف كننده هستند .مشتريان عمده ‚مانند كارخانه هاي برق يا كارخانه هاي شيميايي گاهي سفارشات خود را به وسيله لوله ‚كاميون ‚راه آهن يا كشتي مستقيما از پالايشگاه دريافت مي دارند. مشتريان كوچكتر عموما احتياجات خود را از مراكز و انبارهاي توزيع كه ((پايانه)) يا((انبار)) ناميده مي شوند دريافت مي دارند. فراورده ها به وسيله (كشتي فراورده )يا دو به كاميونهاي نفتكش و با واگنهاي نفتكش راه آهن براي خريداران حمل مي شوند . وظيفه مهم و پيچيده سازمان توزيع يك شركت نفتي اينست كه يقين حاصل كند محصولات مورد نياز به مقادير صحيح در زمان مقرر به مقصد معين تحويل گردد علاوه بر اين شركتها دائما تلاش دارند كه با برنامه هاي پژوهشي خود مرغوبيت فرآورده ها و خدمات و راهنمايي هاي فني لازم را تامين كنند. بطور كلي هفت يا هشت گروه اصلي فرآورده نفتي وجود دارد ولي بايد افزود كه هر گروه شامل چندين نوع فرعي است كه كاربرد مختلف دارند فرآورده هايي كه از اجزا سبكتر ساخته مي شوند بيشتر براي وسايل حمل و نقل و ايجاد گرما و نور بكار مي روند. نفت عمدتا به عنوان ماده خام صنايع پتروشيمي مورد استفاده قرار مي گيرد. گاز سبك (LPG) عموما بصورت سيلندر و بطري عرضه مي گردد و غالبا در خانه ها ، هتلها ، رستورانها و موسسات ديگر به عنوان سوخت آشپزي و حرارتي بكار مي رود . در چند كشور از جمله الجزاير و هلند به عنوان سوخت اتومبيل مصرف مي شود . و در ژاپن بيشتر تاكسي ها از اين سوخت استفاده مي كنند. ولي البته ماده اي كه بيش از همه با اتومبيل ارتباط دارد همانا بنزين است . اتومبيل ران امروزي انتظار دارد اتومبيلش در سرماي صبحگاهي براحتي روشن شود و براه افتد . از اين رو بنزين هاي مدرن حاوي آميخته اي است از مواد اضافي از قبيل ضد يخ ، ضد كوبش و مواد شستشو دهنده . شركتهاي نفتي همواره با كارخانه هاي موتور سازي در ارتباط نزديك هستند تا بتوانند مواد سوختي مناسب موتورهاي مدرن را به عمل آورند. در ابتدا بنزين مانند ساير اجناس در فروشگاههاي وسايل فني و يا فروشگاههاي مواد غذايي به فروش مي رسيد . با افزايش تقاضا ، پمپ بنزين هاي اختصاصي احداث شد كه برخي از آنها تعميرگاه نيز داشتند . در تعميرگاههاي مدرن تكيه روي سرعت تحويل و سهولت كار است : بعضي شان 24 ساعته باز هستند و مجهز به پمپ هاي بي مقصدي و سيستمي كه مشتري مي تواند با استفاده از كارت اعتباري تربيت دهد كه بهاي جنس خريداري شده مستقيما از حساب بانكي اش برداشت شود . بسياري از اين موسسات ، علاوه بر انواع وسائل اتومبيل اجناس ديگري از قبيل مواد غذايي و گل نيز مي فروشند ، و بعضا سرويس خشك شويي و كافه تريا نيز دارند. يك نوع سوخت ديگر به نام " نفت چراغ " در هواپيما هاي غير نظامي بكار مي رود . با توجه به اينكه هواپيماهاي مسافر بري سالانه بيش از 1500 ميليارد كيلومتر پرواز مي كنند نگفته پيداست كه اين ماده سوختي چه بازار وسيعي دارد. بسياري از كشورهاي در حال توسعه براي حفظ منابع طبيعي خود غالبا براي حرارت و روشنايي بجاي هيزم نفت چراغ مصرف مي كنند. گازوئيل در موتورهاي ديزلي كاميونها ، اتوبوسها ، وانت ها ، قطارها و كشتي ها مصرف مي شود و همچنين در صنايع و كارخانه هاي برق نيز كاربردهايي دارد. مازوت براي ايجاد حرارت ؟، نيروي برق و نيز در كشتيهاي توربين بخاري مصرف مي شود . سنگين ترين رسوبات يعني فقير مصارف وسيعي براي آسفالت كاري و به عنوان پوشش عايق رطوبتي سدها ، تونل ها و مخازن آب دارد. همچنين از بعضي رسوبات مواد خام مورد نياز جهت ساخت مواد روغن كاري بدست مي آيد . نفت دست نخورده بصورت عمده به كارخانه روغن سازي حمل مي شود و در آن جا طبق فرمولهاي خاص با مواد شيميايي ويژه اي آميخته مي گردد . هر نوع ماشيني ، از يخچال كوچك خانگي گرفته تا ماشين آلات غول آساي اتومبيل سازي، احتياج به روغن كاري دارد. بنابراين بازار مواد روغن كاري وسيع و در عين حال بسيار پيچيده است زيرا براي هر كاربردي يك فرآورده خاص بايد توليد گردد . يك گروه از فرآورده ها بايد مورد بحث ويژه قرار گيرد : مواد شيميايي بي شماري كه از نفت مشتق مي گردد . صنعت پتروشيمي با صنعت نفت بستگي نزديك دارد . در واقع بسياري از كارخانه هاي پتروشيمي سازنده فرآورده هايي هستند كه با فرآورده هاي ساخته شده از منابع كمياب طبيعي رقابت دارند ، از قبيل لاستيك مصنوعي بجاي لاستيك طبيعي ، و پودر شستشو بجاي صابون . همچنين فرآورده هاي كاملا تازه اي از آنها تهيه مي شود كه زندگي روزانه ما را دگرگون كرده است: اشيا پلاستيكي براي خانه ، وسائل بسته بندي در سوپر ماركت ، پارچه هاي "بشور و بپوش " مواد رنگرزي ، وسائل چسب و انواع رنگ . صنعت شيمي براي تهيه مواد خام خود جهت ساخت هزاران فرآورده اي كه موجبات آسايش و سهولت زندگي مدرن را فراهم مي كنند، متكي به مواد نفتي است حفاظت محيط زيست توجه صنعت نفت به محيط زيست تازگي ندارد . تجارت نفت مستلزم عمليات بسيار وسيع و متعددي است : سكوهاي عظيم الجثه ، كشتي هاي نفتكش ، پالايشگاه ها ، هزاران كيلومتر خط لوله – كه همگي در محيط زيست اثر مي گذارند. از سالها پيش شركتها نفتي مقدار زيادي از وقت و بودجه خود را براي يافتن راههايي جهت كاهش آثار نامطلوب عمليات خود بر روي محيط زيست صرف كرده اند . البته در تحليل نهايي مساله عبارتست از تعادل بين نياز به مواد نفتي و علاقه به حفاظت محيط زيست سالم. شركتهاي نفتي و دولتها در اين دو زمينه همكاري مي كنند و در مقياس بين المللي تلاش دارند اين تعادل را تامين نمايند. در اين چند سال اخير اثرات عمليات نفتي بر روي محيط زيست موضوع بحث هاي گسترده اي بوده است . اين اثرات ممكن است كوتاه مدت باشد ، مانند ريزش تصادفي نفت يا فرآورده هاي نفتي ، و يا دراز مدت مانند " مساله گرم خانه " (گرم شدن محيط كره زمين ) و يا صدمه به قشر اوزون فضا كه اثرات آن در جهاني كه نسل هاي آينده از ما به ارث مي برند مشهود خواهد شد. هر صنعتي به صرف وجودش اثرات نامطلوبي بر محيط خواهد داشت و صنعت نفت نيز از اين امر مستثني نيست . با وجود اين در همه عمليات نفتي ، تلاشهاي وسيعي بعمل مي آيد تا اين اثرات به حداقل برسد و مقررات مربوطه رعايت گردد. براي نمونه : در ضمن عمليات اكتشاف نفت با پيش بيني هايي از قبيل ايجاد عايق صوتي به سلامت محيط زيست كمك خواهد شد. پيش از احداث تاسيسات توليدي ، با بررسي اهداي ويژه اي بهترين روش جابجا كردن ضايعات و مايعات زائد تعيين مي گردد . ضمن عمليات توليد با آزمايشهاي منظم نوع آلودگي ناشي از عمليات كنترل مي شود . اخيرا مساله بهترين راه پياده كردن سكوهاي دريايي غير لازم مورد توجه خاص قرار گرفته است. زماني بود كه كشتي هاي نفتكش آبهاي كثيف و آلوده شده كشتي را به درون دريا مي ريختند . بعدها با تغييراتي كه د ر طرح ساخت نفتكش ها بعمل آمد، عمليات تميز تر ممكن شد و ضمن ريختن آب آلوده به نفت ، غير قانوني اعلام گشت . بعضي نفتكش ها از سيستمي استفاده مي كنند كه امكان مي دهد آبهاي آلوده را در داخل كشتي تميز كنند و روزبروز نفتكش هاي بيشتري با طرح " مخزن ويژه آلودگيها " ساخته مي شوند – بدين معني كه اين مخازن فقط براي مواد متفرقه بكار مي روند بالنتيجه و نفت و آب جداگانه نگهداري مي شوند . برخي نيز براي شستشو ي مخزن بجاي آب از نفت خام استفاده مي كنند و بدين ترتيب از مشكل آلودگي آب احتراز مي كنند. در نقاطي كه خط لوله از زيرزمين مي گذرد ، در هنگام گذاشتن لوله هلي جديد عمليات خاكبرداري وسيعي انجام مي گيرد ، ولي پس از اتمام لوله گذاري سطح زمين را به حالت اوليه بر مي گردانند به نحوي كه منظره زمين عينا شبيه همان خواهد شد كه پيش از شروع عمليات خاكبرداري وسيعي انجام مي گيرد ، ولي پس از اتمام لوله گذاري سطح زمين را به حالت اوليه بر مي گردانند به نحوي كه منظره زمين عينا شبيه همان خواهد شد كه پيش از شروع عمليات خاكبرداري بود با دستگاهي به نام " لوله پاك كن با هوش " خط لوله را در فواصل معيني از لحاظ پوسيدگي و زنگ زدگي يا چكه كردن آزمايش و كنترل مي كنند . اين ابزار نوعي گيرنده يا ضبط كننده دارد كه ضمن عبور دادن آن از خط لوله ، هر نوع نشانه زنگ زدگي يا نقص ديگري را تشخص مي دهد. پالايشگاه نيز مانند هر مجموعه صنعتي عظيم ، ممكن است با ايجاد صدا و يا آلوده كردن هوا، آب و خاك ، تهديدي براي سلامت محيط بشمار رود . طرحهاي پيشرفته ماشين آلات به كاهش سطح صدا كمك مي كند ، و ضمنا پالايشگاهها حتي المكان در فاصله مناسبي از مناطق مسكوني ساخته مي شوند. از آبهاي زائد بيش از بيرون ريختن رفع آلودگي مي شود و نشر بخارهاي گازي مايع تابع كنترل هاي بسيار جدي است . با كوشش فراوان نفت خام و فرآورده هاي نفتي را در ظرفهاي مربوطه نگه داري مي كنند تا از آلودگي خاك احتراز شود. جلوگيري از تصادف و اتفاق ، در حفاظت محيط زيست عامل مهمي است . در تهيه طرح ماشين آلات و برنامه عمليات حداكثر توجه و دقت به جنبه ايمني مبذول مي گردد ، ولي معمول ترين علت تصادفات خطاي انساني است . بسياري از كارها در صنعت نفت مستلزم تماس با فر آورده ها و دستگاه هاي بالقوه خطرناك است ، بنابراين راهنمايي ايمني ، آموزش ، و از همه مهمتر وجود وجدان آگاه به مساله ايمني در بين كاركنان ، از اهميت بسزايي برخوردار است. در گذشته هميشه براي جلو گيري از " كوبش موتور " مقدار سرب با بنزين مخلوط مي شده است . بعدها به علت خطرات احتمالي وجود سرب در فضا از لحاظ سلامت مردم ، بنزين هاي كم سرب و بي سرب به بازار آمد. در برخي از كشورها بسياري از پمپ ها بنزين بي سرب مي فروشند . و بعضي دولتها با تخفيف هاي در عوارض بنزين بي سرب به افزايش فروش آن كمك مي كنند . حفظ محيط زيست مساله است هم ملي و هم بين المللي، و سازمان هاي گوناگوني وجود دارند كه صنعت نفت از طريق آنها با دولتها در اقدامات مربوط به حفظ محيط زيست همكاري مي كند . اقتصاد نفت اقتصاد نفت ، امري است مافوق مساله عرصه و تقاضاي اين منبع عمده نيروي اوليه و اصلي در جهان . تجارت نفت تابع عوامل متعددي است كه مهمترين آنها عبارتست از تصميمات سياسي كشورهاي توليد كننده و كشوهاي مصرف كننده ، و مقررات مالياتي ، به استثناي يك دوره كوتاه ثبات در دهه 1950 و اوائل 60 ،قيمت نفت همواره دستخوش نوسانات شديدي بوده است. در دوره مذكور تجارت نفت تحت سلطه شركت هاي بزرگ نفتي بود كه همه مراحل امر نفت را ، از اكتشاف و توليد تا تحويل به مصرف كننده در اختيار خود داشتند ، ولي از آن به بعد توليد كنندگان نفت و بويژه كشورهاي عضو سازمان اوپك كنترل خود را بر روي امر توليد و قيمت گذاري نفت تشديد كرده اند . هنگامي كه " ادوين دريك " براي نخستين بار نفت محصول چاه خود را در پنسيلوانيا به معرض فروش گذارد ، بشكه اي 20 دلار عايد او شد ولي پس از مدت كوتاهي قيمت آن به چند سنت تقليل يافت . تجارت نفت بطور كلي همواره دستخوش نوسانات و تابع تغييرات ناگهاني در تقاضا و قيمت فروش بوده است . با وجود اين در دهه هاي 1950 و 1960 ثبات نسبي بر قرار بود. نفت ماده ارزاني بود و شديدا مورد نياز روز افزون وسائل نقليه خشكي اعم از اتومبيل و راه آهن ، و نيز هواپيما ها و كشتي ها و همچنين به عنوان ماده خام براي صنعت شكوفاي پتروشيمي . بازار بين المللي نفت تحت سلطه شركتهاي عمده نفتي است ، شل ، بي پي ، گلف ، شورون ، تگزاكو و موبيل بود كه به " هفت خواهران " معروف شده بودند. اين شركتها بصورت " كامل و شامل " عمل مي كردند بدين معني كه كليه مراحل را از اكتشاف و توليد نفت گرفته تا آخرين مرحله تحويل آن به مصرف كننده در اختيار خود داشتند.. به طور كلي نفت طبق قرار دادهاي دراز مدت به نرخ هاي اعلام شده به فروش مي رسيد . ولي در حدود اواخر دهه 1960 كشورهاي توليد كننده تسلط خود را افزايش دادن ، بسياري از امتيازهاي شركتهاي نفتي را ملي كردن و يا با انعقاد قراردادهاي كنترل توليد نفت را به عهده گرفتند. قبلا در سال 1960 "اوپك" ( سازمان كشورهاي صادر كننده نفت ) به وسيله كشورهاي ايران ، عراق ، كويت ، عربستان صعودي و ونزوئلا براي حفظ منابع كشورهاي عضو در زمينه توليد نفت و در آمدهاي حاصله از آن تشكيل شده بود .قطع صدور نفت و افزايش سرسام آور قيمت آن در نتيجه تصميمات سياسي توليد كنندگان عرب در جريان جنگ اعراب و اسراييل در سالهاي74-1973 و بعدا در جريان انقلاب ايران در سال 1978، ميزان قدرت او يك و بويژه كشورهاي خاورميانه را نشان داد . همين كه به اوايل دهه 1980 رسيديم ، بحران اقتصادي و نيز عكس العمل هاي مصرف كنندگان نفت ، از جمله يافتن جاي گزينهاي براي نفت و برنامه هاي صرفه جويي در مصرف ،باعث كاهش مصرف نفت شد. بالنتيجه ظرفيت توليد نفت زائد و نياز ، رو به افزايش گذاشت . اوپك كه در اين زمان چند كشور خاور دور و آفريقا را در بر مي گرفت چندين بار كوشيد با تعيين سهميه ميزان توليد را كاهش دهد ولي موفقيت چنداني نداشت . علاوه براين بعضي از كشورهاي خارج از اوپك بويژه انگلستان ، نروژ و مكزيك توليد خود را افزايش دادن . ميزان توليد نفت در كشورهاي كمونيستي نيز شايان توجه است اتحاد شوروي كه بزرگ ترين كشور توليد كننده نفت جهان است ، با صدور نفت ، مقادير معتنا بهي ارز بدست مي آورند. امروزه هنوز توليد زائد و قيمتهاي پر نوسان در صحنه تجارت جهاني نفت خود نمايي مي كند .قيمت گذاري نفت امر بسيار پيچيده اي شده است . مقادير عمده نفت امروزه در ارتباط و مقايسه با قيمت ( در جا)ي بعضي از انواع خاص نفت خام از قبيل نوع "برنت"brant در دريايي شمال ، نوع " دوبي " در خاورميانه و نوع "شيب شمالي"(North Slope) در آلاسكا معامله مي شود . " قيمت در جا " (Spot pmrice) يعني قيمت يك محموله خاص نفت خام كه در يك نقطه معين معامله شود . نوعي ديگر " نرخ آينده " است كه" بازار " آن در لندن و نيويورك تاسيس شده و در اين بازارها دلالان نفت به اصطلاح " بشكه كاغذي " معامله مي كنند ، بدين معني كه قراردادهايي براي تحويل يك محموله خاص نفت در يك تاريخ مقرر در آينده منعقد مي كند ، ولي در چنين معاملاتي در واقع قطره اي نفت تحويل نمي شود. گاهي توليد كنندگان عضو اوپك از روش " قيمت خريد بر اساس قيمت فروش" طرفداران مي كنند ، بدين ترتيب كه قيمت نفت خام بر اساس بهاي فروش قابل پيش بيني فرآورده هاي تصفيه شده آن توافق مي شود. در سال 1986 در اثر رقابت توليد كنندگان عضو اوپك در فروش بيشتر نفت ، نرخ معاملات عمده بين الملي نفت به بشكه اي كمتر از ده دلار تقليل يافت . متعاقبا كشورهاي عضو اوپك به منظور بالا كردن قيمت و ايجاد ثبات در معاملات براي تعيين سهميه توليد و قيمت فروش رسمي اقدام كردند. وجود ثبات در معاملات نفت به سود همه است. افزايش ناگهاني قيمت يعني بالا رفتن هزينه سوخت صنايع ونيز هزينه سوخت خانواده ها ، و متقابلا كاهش ناگهاني قيمت منجر خواهد شد به كاهش در آمد مالياتي كشورها و بروز مشكلات براي كشو رهاي توليد كننده كه غالبا اقتصادشان متكي و وابسته به در آمدهاي نفتي است .نوسانات قيمت براي شركتهاي نفتي نيز مشكلاتي ايجاد مي كند زيرا كه پروژه هاي آن ها مستلزم سرمايه گذاري هاي هنگفت در طي ساليان متعدد است. مثلا شركت شل با مشاركت شركت اسو از سال 1969 بيش از 15 ميليارد پوند براي اكتشاف و توليد نفت و گاز در نفت درياي شمال سرمايه گذاري كرده است . از قرار معلوم حوزه هاي بزرگ تماما كشف شده اند و در حال حاضر همه تلاشها متوجه حوزه هاي كوچك تر و محدود تر شده است . در اين مرحله است كه قيمت نفت در اتخاذ تصميم جهت شروع بهره برداري از يك حوزه نقش قاطع تواند داشت . زيرا ممكن است با يك كاهش بهاي ناگهاني تكميل يك پروژه از لحاظ اقتصادي غير سود آور تشخيص داده شود. كوتاه سخن ، اقتصاد نفت امري است پيچيده و تابع مسائل و عوامل متعدد در زمينه هاي مختلف ، از قبيل تصميمات سازمان " اوپك " روش توليد كنندگان خارج از اوپك ، تغيير مقررات عوارض و ماليات ، برنامه هاي سرمايه گذاري شركتهاي نفتي و توليد نيرو و امثال اين ها . در چنين اوضاع و احوالي عامل ترديد و تزلزل اجتناب ناپذير است ، و اين عامل به تدريج ولي البته به اكراه ، مورد قبول بازيگران صحنه نفت جهان واقع مي گردد . صرفه نيست. اين بود واقعيات مربوط به عرصه نفت. و اما موضوع تقاضا در آينده ؟در كشورهاي توسعه يافته بخاطر صرفه جويي در مصرف نيرو ،تلاش در زمينه استفاده عاقلانه تر از انرژي و بالاخره تهيه منابع جايگزين انرژي نفت ،بالا رفتن تقاضا بعيد به نظر مي رسد .خانه هايي كه خوب عايق پوشي شده باشند حرارت كمتري نياز خواهند داشت ،و در موتورهاي اتومبيل هاي مدرن بنزين كارايي بيشتري دارد .از طرف ديگر در كشورهاي در حال توسعه ،بعلت بر نامه هاي صنعتي كردن و نيز افزايش جمعيت بويژه در مناطق شهري احتمال افزايش تقاضا زيادتر است .پا بپاي بهبود وضع مالي مردم ،تعداد اتومبيل ها بيشتر مي شود و بالنتيجه تقاضا براي نفت كه هنوز هم سوخت عمده وسائل حمل و نقل است افزايش مي يابد. در اوائل دهه اين 1970 نگراني پيش آمده بود كه ممكن است ذخاير نفتي جهان رو به اتمام باشد . امروزه اين نظريه دگرگون شده و باور بر اين است كه با توجه به تكنولوژي عصر حاضر ذخاير نفتي تا بخش زيادي از قرن آينده نيز دوام خواهد داشت . مسئله مورد بحث مردم امروزه عبارتست از محيط زيست ، و اصطلاح “ رشد قابل تحمل“ هر روز بيشتر به گوش مي خورد . مردم البته خواهان سطح زندگي بالاتري هستند .اما نه به بهاي صدمه دائمي به محيط زيست .از اين پس مصرف هر نوع سوخت حاصله از فسيل ها ، از جمله نفت ، نتها به تصميمات فني ، سياسي و اقتصادي بلكه به نحو روز افزوني به مسئله حفاظت محيط زيست بستگي خواهد داشت

[Sara12]

سوخت فسيلي چيست؟
________________________________________
نفت در علوم مختلف زمین شناسی
تقریبا تمام منابع هیدروکربنی در تشکیلات رسوبی و اشکال رسوب شناسی گوناگون وجود دارند. همچنین برای مخزن شدن سنگ یا به دام افتادن نفت و توسعه عمومی حوضه رسوبی ، شناختن مسائل زمین شناسی ساختمانی بسیار مهم است.
بهره گیری از علم زمین شناسی (مبنی برمطالعه سنگها ازجهات گوناگون) به منظور اکتشاف و بهره برداری از منابع نفت و گاز اساس علم زمین شناسی نفت را تشکیل میدهد. مطالعه سنگها با بهره گیری از شاخههای مختلف علم زمین شناسی امکانپذیر است که با نتایج حاصل از این مطالعات و جمع بندی آنها ، سرانجام بکار برد زمین شناسی در شناسایی منابع هیدروکربنی که همان علم زمین شناسی نفت (Peiroleum Geology) میباشد، دست خواهیم یافت. شاخههای مختلف علم زمین شناسی که در جهت شناسایی ، اکتشاف و بهره برداری از منابع نفتی ، هر کدام منحصرا به صورت تخصصی میتوانند نقش ارزندهای را داشته باشند عبارتند از :
● رسوب شناسی
تقریبا تمام منابع هیدروکربنی در تشکیلات رسوبی و اشکال رسوب شناسی گوناگون وجود دارند. همچنین برای مخزن شدن سنگ یا به دام افتادن نفت و توسعه عمومی حوضه رسوبی ، شناختن مسائل زمین شناسی ساختمانی بسیار مهم است.
● ژئوشیمی آلی
ژئوشیمی آلی که مواد موجود در رسوبات و تغییر شکل آنها و تبدیل آنها به هیدروکربنها را مورد مطالعه قرار میدهد، نیز یک بخش مهم از زمین شناسی محسوب میشود. بعلاوه امکان تشکیل سنگهای مادر با مقدار مواد آلی زیاد و سنگهای ذخیره با تخلخل بالا را میتوان تا حد وسیعی توسط مفاهیم و مدلهای رسوب شناسی و شناخت اقیانوسهای گوشته پیشگویی کرد.
● دیرینه شناسی
ارتباطات بیو استراتیگرافی ازروی لایههای مشاهده شده در چاههای اکتشافی و نیز استفاده از میکرو فسیل شناسی جهت پی بردن به توسعه میدانهای نفتی تا حد زیادی در صنعت نفت کارایی دارند. به نمونههای کوچک بدست آمده درطول حفاریها که حاوی میکروفسیلها هستند نمیتوان زیاد اطمینان کرد. به عبارت دیگر مغزههای بدست آمده با وزن چندگرم امکان دارد دارای چند صد میکرو فسیل باشند که ممکن است برای جمع بندی و نتایج چینه شناسی بهتر از ماکرو فسیلها باشند.
● زمین شناسی ساختمانی
پیش از صد سال قبل اکتشافات نفت را با توجه به تراوشهای بزرگ نفت که درسطح زمین و در نزدیکی محل حفاری صورت میگرفت انجام میدادند. ولی امروزه برای اکتشاف از ساختارهایی که به ندرت در سطح زمین قابل روئیت هستند، استفاده میکنند و برای تشریح ساختارهای زیرزمینی ابتدا اندازه گیریهای ژئوفیزیکی در سطح زمین انجام داده و سپس ارتباطات لایهها را بوسیله مفاهیم بدست آمده از طریق لاگها و فسیلها استفاده میکنیم.
● ژئوفیزیک
معمولا در اندازه گیریهای ژئوفیزیکی از روشهای گرادیمتری (Gradimetry) و مگنتومتری (Magnecometry) و بالاخره لرزه نگاری که بهتر از دو روش قبلی است استفاده میکنند. با پیشرفتهای سریع در کیفیت تکنیکهای لرزه نگاری و نتایج حاصله از این نوع اندازه گیریها مفاهیم کاملا جدید و میدانهای توسعه یافتهای را میتوان مشخص کرد. به دلیل اینکه حفاری در زیر بستر اقیانوسها بسیار پرهزینه است، در اکثر اوقات مقاطع لرزه نگاری و دیگر دادههای ژئوفیزیکی تنها اطلاعات ما میباشند.
روشهای چاهپیمایی ژئوفیزیکی نیز به سرعت توسعه یافتهاند و لاگها یک پیوستگی اطلاعاتی را در مورد سریهای طویل طبقات تهیه میکنند که بندرت با دیگر روشها میتوان این اطلاعات را تهیه نمود. این اطلاعات نه تنها تعبیر ترکیب لیتوژی سنگها و اختلاف آنها را از نظر تخلخل و نفوذپذیری ممکن میسازد (خواص ویژه مخازن نفتی) بلکه محیطهای ته نشینی در رسوبات را مشخص میکند.

منبع: دانشنامه رشد

[Sara12]

مخازن نفتي
________________________________________
در زمین شناسی نفت یکی از تخصصهای مهم که توسط زمین شناسان و مهندسین حفاری بسیاری مورد توجه قرار گرفته است، نحوه استخراج نفت از چاه میباشد. که در این رابطه ابتدا انرژی طبیعی موجود در مخزن را نسبتا به نوع سنگ ذخیره (ماسهای - کربناتی) مشخص مینمایند و سپس نسبت به برداشت کامل از چاه با بکار بردن روشهای پر هزینه و نیز تزریق بخار یا گاز نظر میدهند.

انرژی موجود در مخازن
در غالب مخازن نفت و گاز موجود در مخازن ، تحت فشار بخصوص آن مخزن قرار دارند. یعنی وقتی که چاهی در یک مخزن نفتی حفر میشود در نتیجه فشار موجود در چاه ، نفت بالای چاه و حتی تا سطح زمین نیز میتواند بالا بیاید که به اینگونه مخازن در اصطلاح مخازن خود تولید میگویند.

فشار مخازن نفتی
آب و نفت از نظر حجمی یک ضریب بالنسبه پایینی با همدیگر دارند، بدین جهت هنگام استخراج نفت ، فشار چاه به سرعت پایین میآید و هر قدر مخزن کوچکتر باشد این افت فشار سریعتر صورت میگیرد و از این افت فشار میتوانیم اطلاعات هم در مورد اندازه مخزن و ارتباط داخلی آن در طول بهره برداری تهیه نماییم.

گاز جهنده
در این رابطه چون گاز نسبت به نفت قدرت گسترش زیادی دارد در نتیجه کاهش فشار مخزن ممکن است گاز مایع را به حالت گازی شکل در آورد و گاز حل شده در نفت از حالت محلول خارج میشود. لذا حجم قسمت گاز افزایش مییابد و این حالت به نگهداری و تنظیم فشار چاه در موقع استخراج به مدت طولانی کمک میکند به این گاز اصطلاحا گاز جهنده میگویند.

سفره تحت فشار
فشار آب را در مخازن بزرگ بیشتر نگهداری میکنند، چون حجم بزرگتری دارند و آب در بهترین وضعیت حالتی است که در مخزن تحت فشار باشد که به آن اصطلاحا سفره تحت فشار میگویند.

آبهای جهنده
در طول بهره برداری از مخازن نفتی فشار ثابتی خواهیم داشت. زیرا آبهای جدید جای نفت استخراج شده را گرفته و این فشار را تأمین میکنند که به آنها در اصطلاح آبهای جهنده میگویند. از وجود آب جهنده برای خنثی کردن افت فشار در مخازن نفتی استفاده میکنند و در صورت کمبود آن از طریق چاههای تزریقی ویژه آب یا گاز به داخل مخازن تزریق میکنند و اگر هیچگونه انرژی جهت تولید فشار در مخزن نفتی موجود نباشد در آنصورت باید نفت به بیرون پمپاژ شود.

نفوذپذیری در مخازن نفتی
اگر چند نوع فاز گازی یا مایع در سنگهای ذخیره وجود داشته باشد، بطوری که قبلا شرح داده شد، نفوذ پذیری از اندازه خلل و فرج و تخلخل تبعیت نخواهد کرد بلکه به میزان ارتباط سایر فازها نیز بستگی خواهد داشت. نفوذ پذیری مؤثر در واقع نفوذ پذیری یک فاز در ارتباط با سایر فازها را برای ما نشان میدهد. مثلا اگر در خلل و فرج 40 درصد آب و 60 درصد نفت موجود باشد در آنصورت نفوذ پذیری نفت کمتر از زمانی خواهد بود که تمامی خلل و فرج از نفت پر شود، یعنی 100 درصد اشباع از نفت باشد.

ارتباط بین آب و نفت استخراجی از مخازن
اگر در یک مخزن نفتی کمتر از 40 تا 50 درصد آب باشد (یعنی درجه اشباع شدگی نفت بین 50 تا 60 درصد باشد) در آنصورت از مخزن تنها نفت استخراج میگردد. اگر درصد اشباع آب بین 45 تا 85 درصد باشد در آن صورت نفت و آب استخراج میشوند. و اگر درصد اشباع آب بین 85 تا 100 درصد باشد در آنصورت فقط از مخزن آب استخراج میگردد.

دلیل این حالتها
چون آب سطح کانیها را خیلی راحتتر از نفت خیس میکند، بطوری که ممکن است بیشتر از 30 الی 40 درصد آب در اطراف دانههای کانیها موجود باشد و وقتی که مقدار آن بین 40 الی 50 درصد و یا بیشتر برسد در آنصورت نمیتوانیم به مدت طولانی فاز پیوسته نفت را داشته باشیم و قطرات نفت همراه با آب میتوانند جریان پیدا کنند و اگر مقدار نفت کم باشد در اینصورت نفت بصورت قطرات کوچک در خلل و فرج سنگ ذخیره باقی خواهد ماند و آب از کنار آن عبور خواهد نمود.

سنگهای ذخیره کربناتی
از سنگهای ذخیره نفت و گاز از نوع کربناتی تا زمانی که درجه اشباع نفتی بین 30 الی 40 درصد و بیشتر باشد چون چسبندگی گاز کمتر است و خیلی راحت از کنار آب عبور میکنند، لذا میتوان فقط گاز استخراج نمود. و در درجه بالاتری از اشباع شدگی ، گاز همراه نفت جریان یافته و در درجه اشباع نفتی حدود 55 درصد ، نفت و گاز نفوذ پذیری مشابهی خواهند داشت.


دانشنامه رشد

[Sara12]

در حال حاضر ميزان انرژي هيدروالکتريکي توليد شده 31گيگا وات است که تا سال 2050 اين ميزان بايد به 67 گيگا وات افزايش پيدا کند. اين انرژي با استفاده از تجهيزاتي توربين مانند تامين مي شوند که انرژي موجود در جريانها آبي را به انرژي الکتريکي تبديل مي کند. برخي از اين توربينها تنها در يک جهت و برخي از آنها توانايي حرکت در چند جهت را دارند. متخصصان معتقدند اين شيوه از توليد انرژي پاک، يکي از ارزان قيمت ترين شيوه هاي به شمار مي رود و هزينه اي برابر چهار تا هفت سنت در هر کيلووات بر ساعت خواهد داشت.
سوختهاي زيستي: اتانول يکي از پر مصرف ترين سوختهاي زيستي کنوني به شمار مي رود اما تا کنون مشکل چنداني را از بحران انرژي جهان را رفع نکرده است. دانشمندان در تلاشند مواد و پسماندهاي فراواني از قبيل نيشکر، خزه ها، فاضلاب و حتي پسماندهاي پزشکي را به سوختهاي زيستي کارآمد براي استفاده در سيستم حمل و نقل و توليد انرژي الکتريکي تبديل کنند. ميزان توليد حال حاضر سوختهاي زيستي 643 هزار بشکه در روز است که اين تعداد تا سال 2050 بايد به 34 ميليون بشکه در روز ارتقا پيدا کند.
يکي از بزرگترين منابع انرژي زيستي در ايتاليا، کانالهاي آبي شهر ونيز است و در حال حاضر پروژه اي 272ميليون دلاري در انتظار استفاده از خزه هاي روئيده شده در اين کانالها است. اين خزه ها در رآکتور زيستي پلاستيکي هشت متري رشد داده شده و توسط دي اکسيد کربن خود گياه بارور مي شود. سپس خزه ها خشک و فشره شده و به مايعي روغن مانند تبديل خواهد شد که به عنوان سوخت مورد استفاده قرار خواهد گرفت. چنين پروژه اي تا سال 2011 قادر به توليد 40 مگاوات انرژي خواهد بود که مي تواند انرژي مورد نياز بندرگاه هاي شهر و شبکه برق کانالهاي آبي شهر را تامين کند.
انرژي باد: يکي از مهمترين اصول دستيابي به انرژي باد، موقعيت قرار گيري توربينهاي بادي است. از بهترين موقعيتهاي قرار گيري اين توربينها سطح درياها اعلام شده است که علاوه بر استفاده از شدت بيشتر جريان باد، مزاحمت براي ساکنيني را که به ديدن مزارع بادي در برابر محل سکونت خود علاقه اي ندارند، برطرف مي سازد. ميزان توليد انرژي بادي براي برابري با نيازهاي انرژي انسان از 94 گيگا وات کنوني بايد به دو هزار گيگا وات در سال 2050 برسد. در حال حاضر مزارع بادي سواحل اقيانوس اطلس سالانه توانايي توليد 900 گيگا وات انرژي را دارند اما به دليل عمق بالاي آب امکان اتصال توربينهاي بادي به بستر دريا در آبهاي اين سواحل وجود ندارد.
با اين حال پروژه اي در کشور نروژ در حال شکل گيري است که طي آن توربينها بر روي سطحي شناور بر روي آب دريا قرار خواهند گرفت و نيازي به اتصال مستقيم به بستر دريا را نخواهند داشت. در عوض اين صفحات شناور با کمک سه کابل به بستر دريا اتصال يافته و احتمال واژگون شدن توربينها تحت تاثير امواج قدرتمند از بين خواهد برد.
انرژي هسته اي: ميزان توليد انرژي هسته اي در سال جاري 372 گيگا وات اعلام شده است که اين ميزان بايد تا سال 2050 به 700 گيگا وات برسد. در ميان تمامي منابع انرژي بدون کربن، انرژي هسته اي تنها منبعي است که در سطحي گسترده مورد استفاده قرار مي گيرد. اين انرژي در حال حاضر 21 درصد از نيازهاي انرژي الکتريکي ايالات متحده را پوشش مي دهد که در عين حال نگراني مردم را نيز بر مي انگيزد. فاجعه چرنوبيل، استفاده از مواد هسته اي، زباله هاي راديو اکتيو که تا هزاران سال اثر مرگبار خود را از دست نمي دهند همه به اين مفهوم هستند که قبل از گسترش اين انرژي به منظور مقابله با گازهاي گلخانه اي، ابتدا بايد رآکتوري ساخته شود که احتمال بروز هر نوع خطر ناشي از شکافتن هسته اتم را به صفر برساند.
انرژي حرارت زميني: کشورهايي مانند آيسلند که از نظر زمين شناسي فعال به شمار مي روند توانايي بيشتري براي استفاده از انرژي زمين براي تامين نيازهاي انرژي خود خواهند داشت. ديگر کشورها که چنين توانايي ندارند مي توانند از گسترش اين انرژي در جهان استفاده کنند. تخمينها نشان مي دهد که در حال حاضر ميزان توليد اين انرژي 10 گيگا وات است و تا سال 2050 اين ميزان بايد تا 700 گيگا وات افزايش يابد.
سوختهاي فسيلي پاک تر: در صورتي که قوانين محدوديت کربن تصويب شود، استفاده از ذغال سنگ، کثيف ترين سوخت فسيلي جهان، کاهش چشمگيري خواهد يافت. با اين حال سوختهاي فسيلي براي دهه هاي آينده نيز مورد استفاده قرار خواهند گرفت که به منظور مقابله با آن مي توان از فناوري جذب کربن تا زمان قطع کامل استفاده از آنها استفاده کرد.
سال 2050 نيازمند سه هزار و 830 گيگا وات انرژي فسيلي پاک شده خواهد بود تا بتوان با استفاده از آن مقداري از نيازهاي انرژي را تامين کرد. يکي از بهترين شيوه هاي جاذب کربن شيوه تبديل کربن به سيمان است. در اين شيوه دي اکسيد کربن موجود در هوا وارد آب دريا شده و با منيزيم و کلسيم موجود د رآب ترکيب مي شود. نتيجه اين ترکيب نوعي سنگ آهک ترکيبي خواهد بود که در نهايت مي توان آنها را به شکل سيمان بهبود داده و مورد استفاده قرار داد. در حال حاضر اين شيوه بهترين و کم هزينه ترين شيوه براي جذب دي اکسيد کربن سوختهاي فسيلي به شمار مي رود.
نسل جديد شبکه الکتريکي: حتي در صورتي که از تمامي منابع انرژي پاک جهان استفاده شود قدمي حياتي باقي خواهد ماند که طي آن شبکه الکتريکي جهان بايد بازسازي شود. شبکه الکتريکي آمريکا يکي از پيچيده ترين و بزرگترين سيستمهاي الکتريکي در جهان است که در عين حال فرسوده و قديمي شده و سالانه هزينه اي برابر 150 بيليون دلار را به دوش دولت اين کشور مي گذارد. ايده ساخت شبکه اي هوشمند که بتواند هوشمندانه جريان برق را هدايت کند در حال پيوستن به واقعيت است. در واقع شبکه هاي الکتريکي کشورها نيازمند ترميم و بهبودي عظيم هستند که توانايي انطباق با منابع متعدد انرژي پاک را که عملکرد آنها ارتباط مستقيمي با شرايط زيست محيطي دارد، به دست آورند. شبکه هوشمند الکتريسيته مي تواند اوج مصرف را در طول روز تعيين کرده و خود را با منابع مختلف انرژي و نياز کاربران انطباق دهد.
چنين شبکه اي از حسگرها و رايانه هاي متعددي تشکيل خواهد شد که مصرف کنندگان در اين شبکه به راحتي قادر به کنترل ميزان مصرف خود خواهند بود. در اين صورت علاوه بر کنترل و کاهش ميزان مصرف، مقادير زيادي از انرژي الکتريکي در انواع باطريهاي خانگي و صنعتي ذخيره خواهند شد تا از به هدر رفتن انرژي با ارزش جلوگيري شود.
در حال حاضر باراک اوباما بسته تشويقي 11 بيليون دلاري را به تحقيقات و ارائه شيوه هاي مختلف توليد شبکه هوشمند الکتريکي اختصاص داده است. در واقع کشورهاي زيادي تلاشهاي خود را به منظور توليد و گسترش چنين شبکه اي به صورت رسمي و غير رسمي آغاز کرده اند.

منابع
Wikipedia contributors, "Fossil fuel," Wikipedia, The Free Encyclopedia, http://en.wikipedia.org/w/index.php?...ldid=192964526 (accessed March 3, 2008)
دانشنامه رشد
عسلویه
پایگاه علوم زمین شناسی