Қолданбалы химия. Роза Рыскалиева
Читать онлайн книгу.
таза, тиімді бағытта энергетика дамуының мүмкін жолдары туралы ғылым.
ОТЫН ЭНЕРГЕТИКАСЫ
Энергошикізаттың негізгі тұтынушылары өнеркәсіп, энергетика және транспорт болып табылады. Қоғамның энергоқуаттылығы негізінен электр энергиясы өндірісінің өсуіне байланысты артады. Электр энергиясының негізгі кемшілігі, ол оны өндіру барысында қоршаған ортаға тигізетін кері әсерінде. Оны алудың көптеген тәсілдері белгілі, бірақ негізгісі болып жану реакциясы қолданылады. Электр энергиясының ең көп мөлшері (шамамен 70 %) көмір, мұнай және табиғи газды жағу арқылы өндіріледі, оны қазба отын деп атайды. Осы минералдар биологиялық үдерістердің (өсімдіктер мен жануарлар қалдықтары арқылы, Жердің терең қыртыстарының газсыздануы нәтижесінде) нәтижесінде түзілсе де, оларды пайдалану барысында мөлшерін толықтыру екі себеппен мүмкін болмайды:
• Жер бетінде органикалық заттар айтарлықтай жинақталмайтындай жағдайда өзгерген;
• адамзат жанғыш қазбаларды олар түзіліп үлгермей жатып жылдам тұтына бастаған.
Осылайша қазба отынның ресурстары шектеулі бола бастады. Көптеген елдер қазірдің өзінде «энергетикалық дағдарысқа» ұшырауда.
Отынның құрамын төмендегідей жалпылама формуламен сипаттауға болады:
мұндағы көміртек, сутек, оттек, азот және күкірт өзіне сай таңбалармен белгіленген; ал W – ылғал мөлшері; Z – күл мөлшері. Отынның құрамындағы элементтердің сандық қатынасы әртүрлі және оның типінен ғана емес, сонымен қатар оның пайда болу орнына да байланысты өзгеріп отырады. Бірақ барлық жағдайда да оның негізгі бөлігі (орташа 80 %) көміртектен тұрады. Сондықтан да тек осы компонент отынның жылу беру мүмкіншілігін анықтайды:
Отын жануының негізгі өнімі көміртек диоксиді CO2, оның өте көп мөлшері атмосфераға жылу электр станциялары (ЖЭС), көліктер және заводтар арқылы түседі. Мұның салдары «парниктік әсерге» әкеледі.
Отынның жану реакциясы оттектің айтарлықтай мөлшерін талап етеді. О2 мөлшері жеткіліксіз болғанда негізгі міндет – жылуды алу орындалмайды, себебі эндотермиялық процесс мүмкін болады:
немесе көмірқышқыл газының СО2 түзілу процесі жағдайымен салыстырғанда жылудың мөлшері неғұрлым аз мөлшерде бөлінетін процесс орын алады:
Осымен қатар өте улы көміртек (II) оксиді СО түзіледі.
Отынның жалпылама формуласына сүйене отырып, оның жануы кезінде жүретін басқа да химиялық процестерді атауға болады. Мысалы, отынның ең зиянды қоспаларының бірі күкірт. Отынды жағу барысында ол күкірт диоксиді түрінде бөлінеді:
Күкірт диоксиді SО2 – «қышқыл жаңбыр» көздерінің бірі екені белгілі. Сонымен қатар күкірт коррозиялық және улылығы жоғары күкіртқұрамды қосылыстар түрінде де бөлінеді.
Отынның құрамында біршама мөлшерде