Хімія та вирішення сировинного та енергетичного дефіциту

Карбон.

За поширеністю займає 13 місце. На його долю припадає 0,087%,що складає 20000блн.т. Якби людство зберегло потребу цього елемента на рівні 1970р., то його вистачило б на 500 років. Із запасів карбону 99,5% припадає на карбонатні породи, головним чином карбонати кальцію і магнію. 0,47% складає діоксид карбону в повітрі і в воді, 0,02% - на вугілля, нафту, газ, а 0,01% залишається на біосферу. Цей залишок складає 2блн.т.

Виходячи х цих даних можна зробити висновок, що для раціонального використання загальних запасів карбону, необхідно дотримуватись таких умов :

1.Хіміки повинні одержувати любі бажані сполуки із любих джерел карбону.

2.На енергетичні цілі використовувати лише 0,03% загальних запасів карбону, тобто карбон органічних чи добувних сполук.

3.Для хімічної промисловості використовувати колосальні запаси карбонатів, а органічні сполуки залишити енергетиці.

Насправді і енергетика і хімія із зростаючою інтенсивністю використовує саме 0,02% запасів карбону, які складають горючі речовини, в основному вугілля, нафта і газ. В якості вихідної речовини нафти і газу дає колосальні можливості для високоефективного розвитку хімічного виробництва. Добування необхідних для хімічної промисловості вуглеводнів із нафти і газу вимагає в порівнянні з використанням вугілля значно менших капіталовкладень і витрат на переробку сировини, оскільки при цьому відсутні енерго- і матеріалоємні проміжні стадії.

Продуктивність на одиницю робочої сили в нафтохімії в 12-15 разів вища, ніж в карбохімії.

Зараз на земній кулі випускається рідкого палива, в тому числі бензинів і дизельного палива, більше 100млн.т. на рік. Якщо нефтяна промисловість США виробляє карбюраторне паливо, то європейські країни виробляють мазут і бензин-сирець, рідкий бутан, а також очищені гази для хімічної промисловості.Всі способи переробки нафти приводять до перетворення її в приблизно дві дюжини простих сполук, з яких найважливіші – нижчі оліфіни, діолефіни (етилен, пропілен, бутадієн, ізопрен), ароматичні сполуки (бензол, толуол, ксилол) і газові суміші оксидів карбону з воднем. Це вихідні речовини для тисяч проміжних і кінцевих продуктів, які визначають профіль всього синтезу органічних сполук. Біля 80% всіх органічних хімікалій добувають із нафти і природного газу, а на початок третього тисячоліття ця доля зростає до 99%.

Бурхливий розвиток нафтохімії наочно ілюструють цифри, що відносяться до виробництва етилену, який є незамінною сировиною для виробництва пластмас, лаків і фарб.

Якщо в 1960р. у всіх країнах світу його вироблялось лише 3,4млн.т., то в 1975р. – уже 30млн.т., в 1980р. – більше 50млн.т.

Це ж можна сказати і про пропен, якого в 1980р.одержали більше 20млн.т.

На нафтохімічні цілі в 1975р. було використано 110млн.т. нафти.

Сьогодні здається казкою, коли говорять, що до ХІХст. нафту використовували лише в різних випадках, то для змазування коліс, то як ліки. В 1860р. світова потреба в ній складала 70тис.т. А в кінці ХІХст. вона виросла до 21млн., а ще через 75 років – до 2731млн.т., тобто в порівнянні з 1900р.зросла в 130 раз. Надійно розроблені і придатні для добування запасів нафти на земній кулі в 1974р. оцінювались в 97млрд.т. В 1980р. світова потреба нафти складала 4млрд.т., в 1990р. – 5млрд.т., а в 2000р. – 7млрд.т. Підраховано, якщо в наступні 50 років збережеться такий рівень використання нафти, то до 2050р. потреби в нафті буде повністю забезпечено.

За даними ООН оптимістичні терміни зникнення світових запасів : вугілля – 2500р., нафти – 2100р., газу – 2015р.

Таким чином на зміну нафти і газу, які вичерпаються прийде вугілля.