1η ενότητα: Ενέργεια
 |
Βιβλίο Μαθητή – Κεφάλαιο 1 - (Εμπλουτισμένο Ηλεκτρονικό Βιβλίο) |
 |
Βιβλίο Μαθητή - Κεφάλαιο 1 |
|
Τετράδιο Εργασιών - Κεφάλαιο 1 |
|
Βιβλίο Δασκάλου |
Οι παρακάτω προσομοιώσεις πειραμάτων και άλλο υλικό, είναι από την ιστοσελίδα του Πανεπιστημίου Φυσικών Επιστημών του Κολοράντο. http://phet.colorado.edu
Ενεργειακό Πάρκο Skate: Θεμελιώδες
Στο κεφάλαιο αυτό οι μαθητές θα αποκτήσουν βασικές γνώσεις για την ενέργεια και τις πηγές ενέργειας. Θα γνωρίσουν το πετρέλαιο, τους ορυκτούς άνθρακες και το φυσικό αέριο ως πηγές ενέργειας και επιπλέον την προέλευση, την επεξεργασία, τη μεταφορά, τις χρήσεις τους στη βιομηχανία και στα σπίτια μας, καθώς και την περιβαλλοντική ρύπανση που επιφέρουν, αντιδιαστέλλοντάς τις με τις ανανεώσιμες πηγές ενέργειας. Το κεφάλαιο περιλαμβάνει τις παρακάτω υποενότητες:
-
Πηγές ενέργειας
-
Σχεδόν όλη η ενέργεια προέρχεται από τον Ήλιο
-
Πετρέλαιο: Από το υπέδαφος στο σπίτι μας
-
Επεξεργασία του αργού πετρελαίου
-
Το πετρέλαιο ως πηγή ενέργειας
-
Το πετρέλαιο ως πρώτη ύλη
-
Ορυκτοί άνθρακες - Ένα πολύτιμο στερεό
-
Οι ορυκτοί άνθρακες ως πηγή ενέργειας
-
Φυσικό αέριο: Ένα πολύτιμο αέριο
-
Το φυσικό αέριο ως πηγή ενέργειας
-
Ανανεώσιμες και μη πηγές ενέργειας
-
Οικονομία ενέργειας
-
Το παιχνίδι της ενέργειας
Βασικοί Όροι:
ενέργεια, μορφές ενέργειας, κινητική ενέργεια, δυναμική ενέργεια, χημική ενέργεια, φωτεινή ενέργεια, θερμική ενέργεια, ηλεκτρική ενέργεια, πυρηνική ενέργεια, θερμότητα, γεωθερμία, πηγές ενέργειας, βιομάζα, σχάση πυρήνων, μετατροπή ενέργειας, υποβάθμιση ενέργειας, διατήρηση ενέργειας, λιγνίτης, μεταφορά ενέργειας, πετρέλαιο, γαιάνθρακας, φυσικό αέριο, υπέδαφος, εξόρυξη, διυλιστήρια, δεξαμενόπλοια, αργό πετρέλαιο, πλαστικά, διύλιση, βενζίνη, λιπαντικά, υγραέριο, άσφαλτος, πετροχημεία, ορυκτοί άνθρακες
Ενέργεια: μορφές και μετατροπές
Μορφές ενέργειας
Τι πρέπει να ξέρεις...
-
τις ιδιότητες της ενέργειας
-
τι προκαλεί στα σώματα η ενέργεια
-
κάποιες από τις μορφές με τις οποίες εμφανίζεται η ενέργεια
-
τους βασικούς νόμους που περιγράφουν τις μεταβολές της ενέργειας
ΕΝ + ΕΡΓΟ = Αυτό που έχει μέσα του έργο
Η έννοια της ενέργειας διατυπώθηκε πρώτη φορά στα μέσα του 19ου αιώνα, καθώς παρουσιάστηκε η ανάγκη για ερμηνεία ορισμένων φυσικών φαινομένων, ιδιαίτερα στον ηλεκτρισμό και στη θερμότητα.
Ακόμη και σήμερα που η ενέργεια αποτελεί μία από τις θεμελειώδεις έννοιες στη σύγχρονη φυσική, είναι δύσκολο να δώσουμε έναν ακριβή ορισμό. Εμπειρικά μπορούμε να δεχτούμε ότι :
ενέργεια έχει κάθε σώμα που μπορεί να προκαλέσει ή να υποστεί κάποια μεταβολή.
Για παράδειγμα μία μπαταρία, ένα αυτοκίνητο που κινείται, ένα αντικείμενο που πέφτει από κάποιο ύψος λέμε ότι έχουν ενέργεια.
Για πολλά χρόνια οι φυσικοί θεωρούσαν την ύλη και την ενέργεια διαφορετικές οντότητες, άσχετες η μία από την άλλη. Στις αρχές του 20ου αιώνα ο Αϊνστάιν διατύπωσε την ιδέα ότι η ύλη και η ενέργεια συνδέονται στενά μεταξύ τους και η μία μπορεί να μετατρέπεται στην άλλη.
Την Ενέργεια για πρακτικούς λόγους μπορούμε να την κατατάξουμε σε διάφορες μορφές:
Χημική ενέργεια: Είναι αποθηκευμένη σε διάφορα σώματα και απελευθερώνεται κατά τη διάρκεια χημικών αντιδράσεων, όπως είναι η καύση. ( καύσιμα, τρόφιμα )
Ηλεκτρική ενέργεια: Είναι η ενέργεια που μεταφέρεται με το ηλεκτρικό ρεύμα ( κινούμενα ηλεκτρόνια) μέσω των ηλεκτρικών κυκλωμάτων από τις ηλεκτρικές πηγές προς τις διάφορες συσκευές.
Πυρηνική ενέργεια: Είναι η ενέργεια που απελευθερώνεται από τις αντιδράσεις των πυρήνων των ατόμων. Σχάση όταν γίνεται διάσπαση του πυρήνα και σύντηξη όταν έχουμε συνένωση πυρήνων.
Θερμότητα: ονομάζεται η ενέργεια που ρέει από ένα σώμα σε ένα άλλο, λόγω της διαφοράς θερμοκρασίας των δυο σωμάτων και πάντα από το θερμότερο στο ψυχρότερο.
Κινητική ενέργεια: Είναι η ενέργεια που έχουν τα σώματα εξαιτίας της κίνησής τους.
Δυναμική ενέργεια: Είναι η ενέργεια που έχουν τα σώματα εξαιτίας της θέσης τους ή της κατάστασής τους.
Φωτεινή ενέργεια: Είναι η ενέργεια που μεταφέρει το φως.
Παιχνίδια
Πάτησε τους παρακάτω συνδέσμους και παίξε παιχνίδια με ... ενεργειακό θέμα.
Πηγές ενέργειας
Η ενέργεια μπορεί να είναι αποθηκευμένη σε διάφορες μορφές στη φύση ή σε " αποθήκες" που έχει κατασκευάσει ο άνθρωπος για να εξυπηρετήσει τις ανάγκες του. Οι " αποθήκες" ενέργειας ονομάζονται πηγές ενέργειας.
Η μεγαλύτερη και σημαντικότερη πηγή ενέργειας είναι ο ήλιος, ο οποίος ακτινοβολεί συνεχώς ενέργεια στο σύμπαν. Η ενέργεια του ήλιου είναι πυρηνική και προέρχεται από την σύντηξη ( ένωση) των πυρήνων δύο ατόμων υδρογόνου τα οποία δημιουργούν έναν πυρήνα ηλίου ( χημικό στοιχείο) και ταυτόχρονα απελευθερώνουν ενέργεια, η οποία μετατρέπεταισ ε θερμότητα και ο ήλιος ακτινοβολεί.
Μία φυσική αποθήκη ενέργειας είναι οι ορυκτοί άνθρακες και μία αποθήκη ενέργειας που κατασκεύασε ο άνθρωπος είναι η μπαταρία.
Προσοχή! Σε μια πηγή ενέργειας δεν παράγεται ενέργεια από το μηδέν, απλά η ενέργεια είναι αποθηκευμένη στην πηγή.
Διάφορες πηγές ενέργειας.
Τρόφιμα: Τα τρόφιμα έχουν αποθηκευμένη χημική ενέργεια. Δεν έχουν όμως όλα τα τρόφιμα την ίδια ποσότητα ενέργειας. Για παράδειγμα μισό κιλό ψωμί διαθέτει περισσότερη ενέργεια από μισό κιλό χόρτα. Όλοι οι ζωντανοί οργανισμοί παίρνουν την ενέργεια που χρειάζονται από την τροφή τους.
Πετρέλαιο: Το πετρέλαιο δημιουργήθηκε από ζωικούς και φυτικούς μικροοργανισμούς, οι οποίοι θάφτηκαν στον πυθμένα της θάλασσας πριν από πολλά εκατομμύρια χρόνια. Έχει αποθηκευμένη χημική ενέργεια, η οποία με την καύση του μετατρέπεται σε θερμότητα και στη συνέχεια σε ηλεκτρική, κινητική κλπ.
Ορυκτοί άνθρακες ( γαιάνθρακες ή κάρβουνο): Αποτελούν πηγή χημικής ενέργειας, η οποία κατά την καύση τους μετατρέπεται σε θερμότητα και στη συνέχεια γίνεται κινητική ή ηλεκτρική ενέργεια.
Φυσικό αέριο: Βρίσκεται συνήθως στα μέρη που υπάρχει πετρέλαιο. Είναι και αυτό πηγή χημικής ενέργειας.
Άνεμος: Ο άνεμος έχει κινητική ενέργεια, η οποία ονομάζεται αιολική ενέργεια και την εκμεταλλευόμαστε για την κίνηση των ιστιοφόρων, ανεμόμυλων και ανεμογεννητριών.
Πυρηνική ενέργεια: Είναι αποθηκευμένη στους πυρήνες των ατόμων Κατά τη σχάση ( διάσπαση) των πυρήνων ουρανίου ή πλουτωνίου στα πυρηνικά εργοστάσια, η πυρηνική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμότητα και στη συνέχει σε ηλεκτρική ενέργεια.
Γεωθερμικές πηγές: Είναι ανοίγματα στον φλοιό της γης, απο τα οποία αναβλύζουν ατμοί και νερό πολύ υψηλής θερμοκρασίας. Τη θερμότητά τους τη χρησιμοποιούμε για θέρμανση ή παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.
Τι πρέπει να ξέρεις...
-
Να αναφέρεις διάφορες πηγές ενέργειας
-
Να αναφέρεις την πηγή ενέργειας για διάφορες συσκευές καθημερινής χρήσης.
Επιστήμονες
Αλβέρτος Αινστάιν, ο επιστήμονας που συνέδεσε την ύλη με την ενέργεια. Θωμάς Έντισον, ο εφευρέτης που άνοιξε τον δρόμο για την εκμετάλλευση του ηλεκτρισμού στην καθημερινή μας ζωή.
Νικόλαος Τέσλα, ο αινιγματικός και παρεξηγημένος επιστήμονας - φιλόσοφος, ο μύθος και το αρχέτυπο των επιστημόνων του 20ου αιώνα. Ο Προμηθέας του ηλεκτρισμού.
Πάτησε πάνω στις φωτογραφίες για περισσότερες πληροφορίες.
Φύλλα εργασίας
Φ.Ε 3
Πετρέλαιο από το υπέδαφος στο σπίτι μας
|
Το πετρέλαιο στην αρχαιότητα
|
|
|
Οι Αιγύπτιοι κάλυπταν τις μούμιες και τους αρμούς των ογκόλιθων των πυραμίδων με άσφαλτο. Οι Βαβυλώνιοι, οι Ασσύριοι και οι Πέρσες το χρησιμοποίησαν για να στρώνουν τους δρόμους, στην κατασκευή τοίχων και κτηρίων. Οι βάρκες στον Ευφράτη ποταμό ήταν κατασκευασμένες από πλεχτό χόρτο αλειμμένο με άσφαλτο. Οι Κινέζοι το βρήκαν σκάβοντας για νερό και το χρησιμοποίησαν για θέρμανση, όπως και οι ιθαγενείς της Αμερικής. Νομάδες της ερήμου και οι Ευρωπαίοι μέχρι τον 19ο αιώνα το χρησιμοποίησαν για θεραπευτικούς σκοπούς.
|
Τι πρέπει να ξέρεις...
-
Να αναφέρεις χρήσεις του πετρελαίου στην καθημερινή ζωή
-
Να αναφέρεις τα βασικά στάδια προέλευσης, επεξεργασίας και μεταφοράς πετρελαίου.
Πώς σχηματίστηκε το πετρέλαιο
Το πετρέλαιο, (πέτρα και έλαιο, "λάδι της πέτρας" petroleum), που μερικές φορές στην καθημερινή γλώσσα αποκαλείται και μαύρος χρυσός, είναι ένα παχύρρευστο, μαύρο ή βαθύ καφετί ή πρασινωπό υγρό ορυκτό, που αποτελεί και τη σπουδαιότερη σήμερα φυσική πηγή ενέργειας
Το πετρέλαιο σχηματίστηκε εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια πριν από τους γαιάνθρακες. Καθώς τα υπολείμματα φυτικών και ζωικών οργανισμών κατακάθονταν στον πυθμένα των θαλασσών, τα πρώτα στρώματα καταπλακώνονταν διαδοχικά από νεότερα στρώματα. Αυτά τα πρώτα στρώματα συμπιέσθηκαν με ταυτόχρονη παραγωγή θερμότητας που, σε συνδυασμό με χημική και βακτηριακή δράση, βοήθησε να μετατραπεί η οργανική ύλη σε υδρογονάνθρακες, στην απουσία αέρα. Το πετρέλαιο που σχηματίστηκε, κατά τη διάρκεια χιλιάδων ετών, εγκλωβίστηκε μέσα σε διάφορα γεωλογικά στρώματα από όπου αντλείται σήμερα.
Όπως και οι γαιάνθρακες, το πετρέλαιο με την καύση του ελευθερώνει σημαντικά ποσά ενέργειας υπό τη μορφή θερμότητας. Η ενέργεια του πετρελαίου προέρχεται από την ηλιακή ενέργεια που χρησιμοποιήθηκε για την ανάπτυξη των οργανισμών που το ημιούργησαν.
Σημαντικότερες πετρελαιοπαραγωγές χώρες είναι οι ΗΠΑ, το Μεξικό, η Βενεζουέλα, το Ιράν, το Ιράκ, το Κουβέιτ, η Σαουδική Αραβία, η Ρωσία, ενώ έχουν εντοπιστεί κοιτάσματα και σε διάφορες θαλάσσιες περιοχές.
Αντλείται από τις πετρελαιοπηγές με την μορφή του αργού (ακατέργαστου) πετρελαίου που είναι ένα παχύρρευστο υγρό μίγμα ημίρρευστων υγρών και αερίων υδρογονανθράκων. Μεγάλες ποσότητες αργού πετρελαίου βρίσκονται κάτω από τη θάλασσα οπότε η άντληση του γίνεται με ειδικές αντλίες που βρίσκονται πάνω σε μόνιμες εξέδρες (στηρίζονται σε κολόνες βυθισμένες μέχρι τον πυθμένα της θάλασσας) ή κινητές εξέδρες (στηρίζονται σε υποθαλάσσιους πλωτήρες) και μεταφέρεται με πετρελαιαγωγούς και πετρελαιοφόρα πλοία (δεξαμενόπλοια ή τάνκερ).
Τα προϊόντα του πετρελαίου χρησιμοποιούνται κυρίως στις μεταφορές, στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, καθώς και για σκοπούς θέρμανσης. Είναι, επίσης, η πρώτη ύλη για πολλά χημικά προϊόντα, συμπεριλαμβανομένων των διαλυτών, των λιπασμάτων, των φυτοφαρμάκων, καθώς και των συνθετικών προϊόντων, όπως των πλαστικών και των απορρυπαντικών, ακόμη και ορισμένων εκρηκτικών υλών. Τα προϊόντα που προέρχονται από το πετρέλαιο λέγονται πετροχημικά.
Το πετρέλαιο είναι μια πηγή ενέργειας με περιορισμένο αριθμό αποθεμάτων. Λόγω της μεγάλης ενεργειακής που πυκνότητας, της εύκολης σχετικά μεταφοράς του και των πολλών χρήσεων του, αποτελεί τη σημαντικότερη πηγή ενέργειας από τη δεκαετία του 1950 μέχρι σήμερα. Η ζήτηση πετρελαίου αυξάνεται κυρίως στον τομέα των μεταφορών, καθώς οι μεταφορές εξαρτώνται σχεδόν αποκλειστικά από το πετρέλαιο και αποτελούν τον κυριότερο καταναλωτή του. Η Ευρώπη εισάγει περίπου το 80% του πετρελαίου που καταναλώνει με τη Νορβηγία να αποτελεί τη μεγαλύτερη παραγωγό χώρα στην Ευρώπη.
Στο σχέδιο αυτό φαίνεται η ζωή που υπήρχε σε μια αρχαία θάλασσα εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια πριν την ταφή των οργανικών ουσιών στα ιζήματα.
Εκατομμύρια χρόνια αργότερα, η ζωή εξακολουθεί να υπάρχει σε μια ρηχή θάλασσα και τα ιζήματα έχουν αυξηθεί σε πάχος. Η οργανική ύλη έχει μεταβληθεί σε πετρέλαιο
Η θάλασσα δεν υπάρχει πλέον. Το πετρέλαιο έχει μεταναστεύσει από τα βράχια σε πορώδη πετρώματα.
Οι βράχοι έχουν μετατοπιστεί σχηματίζοντας ένα αντίκλινο. Το πετρέλαιο είναι παγιδευμένο στην κορυφή του αντίκλινου.
Επεξεργασία του αργού πετρελαίου, το πετρέλαιο ως πηγή ενέργειας και ως πρώτη ύλη
Φ.Ε 4
Τι πρέπει να ξέρεις...
-
Να αναφέρεις τα κλάσματα του αργού πετρελαίου.
-
Να αναφέρεις τις κυριότερες χρήσεις των κλασμάτων του αργού πετρελαίου.
Επεξεργασία του αργού πετρελαίου
Η επεξεργασία του αργού πετρελαίου δε γίνεται στους τόπους άντλησης. Μέσα από πετρελαιαγωγούς και με μεγάλα δεξαμενόπλοια το αργό πετρέλαιο μεταφέρεται στα διυλιστήρια, όπου γίνεται η διύλισή του.
Αρχικά, απομακρύνονται οι ενώσεις του θείου. Η διαδικασία αυτή ονομάζεται αποθείωση. Στη συνέχεια, το πετρέλαιο διοχετεύεται στην αποστακτική στήλη, όπου γίνεται η κλασματική απόσταξη.
Τα μόρια των χημικών ενώσεων του πετρελαίου διαχωρίζονται.
Με τη διαδικασία αυτή παράγονται τα κλάσματα του πετρελαίου.
Πόσα οκτάνια είπατε, παρακαλώ;
Ένα από τα κλάσματα του πετρελαίου, που χρησιμοποιούμε καθημερινά ως καύσιμο στα αυτοκίνητά μας, είναι η βενζίνη. Η βενζίνη, πριν χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο δέχεται επιπλέον επεξεργασία.
Από την επεξεργασία αυτή καθορίζεται και η «ποιότητά» της. η περιεκτικότητα της σε οκτάνια.
Όσο μεγαλύτερη είναι περιεκτικότητα οκτανίων, τόσο καλύτερη είναι η απόδοση ενός κινητήρα.
Κλάσματα πετρελαίου; Τι είναι πάλι αυτό;
Όλοι γνωρίζουμε τα κλάσματα στα μαθηματικά! Τι είναι όμως τα κλάσματα του πετρελαίου;
Είναι προϊόντα του πετρελαίου με διαφορετικό σημείο βρασμού.
Στην κλασματική απόσταξη το πετρέλαιο θερμαίνεται στους 400 οC περίπου. Τα κλάσματα του πετρελαίου, συγκεντρώνονται σε διαφορετικά επίπεδα στην αποστακτική στήλη.
Κάνε κλικ στην εικόνα για να δεις σε αναπαράσταση πώς γίνεται η Κλασματική Απόσταξη του Αργού Πετρελαίου
Σύσταση του πετρελαίου
Το πετρέλαιο είναι μίγμα πολλών χημικών ενώσεων. Οι περισσότερες αποτελούνται από υδρογόνο και άνθρακα. Περιέχει ακόμη χημικές ενώσεις του θείου και του αζώτου. Κάποιες από τις ενώσεις αυτές ίναι στερεές, ενώ άλλες είναι υγρές ή αέριες.
Η ακριβής σύσταση του αργού πετρελαίου διαφέρει ανάλογα με την προέλευσή του.
Δεν είναι τα κοιτάσματα πετρελαίου ίδια σε όλες τις χώρες. Οι διαφορές τους οφείλονται στις διαφορετικές συνθήκες κατά τις οποίες δημιουργήθηκαν. Το πετρέλαιο κάθε χώρας έχει τις δικές του ιδιότητες που εξαρτώνται από τη σύστασή του.
Αλλού είναι υγρό με λεπτή ροή, αλλού παχύρρευστο, αλλού ακόμα και στερεό. Το χρώμα του μπορεί να είναι ανοιχτό ή σκούρο καφέ ή μαύρο.
Ένα βαρέλι... με ιστορία
Το πετρέλαιο είναι πολύτιμο. Τόσο πολύτιμο, που η άνοδος και η πτώση της τιμής του επηρεάζει την οικονομία κάθε χώρας. Πολλές φορές το πετρέλαιο χρησιμοποιείται ως «νόμισμα» συναλλαγής. Η τιμή του αργού πετρελαίου αναφέρεται σε ένα «βαρέλι».
Το 1870 καθιερώθηκε για τη μεταφορά και αποθήκευση του πετρελαίου η χρήση ενός βαρελιού που χωρούσε 159 λίτρα. Ακόμη και σήμερα, που τα βαρέλια χρησιμοποιούνται σπάνια, η τιμή του πετρελαίου αναφέρεται για ιστορικούς λόγους στο βαρέλι αυτό.
ΟΠΕΚ
Το πετρέλαιο είναι πολύτιμο αγαθό. Η ύπαρξη κοιτασμάτων πετρελαίου σε μια χώρα είναι ιδιαίτερα σημαντική για την οικονομία της.
Για τον συντονισμό της πολιτικής τους σχετικά με τις εξαγωγές πετρελαίου, για την εξασφάλιση της ομαλής τροφοδότησης της αγοράς με πετρέλαιο αλλά και για τον έλεγχο της τιμής του πετρελαίου πολλές χώρες, που εξάγουν πετρέλαιο, ίδρυσαν το 1960 τον Οργανισμό Πετρελαιοπαραγωγών Κρατών (ΟΠΕΚ).
Μέλη του ΟΠΕΚ είναι σήμερα η Αλγερία, η Ινδονησία, το Ιράν, το Ιράκ, το Κουβέιτ, η Λιβύη, η Νιγηρία, το Κατάρ, η Σαουδική Αραβία, τα Ηνωμένα Αραβικά Εμιράτα και η Βενεζουέλα. Το 80% των παγκόσμιων αποθεμάτων του πετρελαίου βρίσκεται σε χώρες που συμμετέχουν στον ΟΠΕΚ.
Το πετρέλαιο
ως πηγή
ενέργειας
Φ.Ε 5
Τι πρέπει να ξέρεις...
-
Να αναφέρεις συσκευές που λειτουργούν με κλάσματα του αργού πετρελαίου.
-
Να αναφέρεις συσκευές που δεν λειτουργούν με κλάσματα του αργού πετρελαίου.
-
Να εξηγήσεις ότι οι ενεργοβόρες μηχανές λειτουργούν με τη χρήση κλασμάτων του αργού πετρελαίου.
Τα κλάσματα του πετρελαίου χρησιμοποιούνται ως καύσιμα σε πολλά μηχανήματα. Η μετατροπή της ενέργειας του πετρελαίου γίνεται σε καυστήρες ή σε κινητήρες εσωτερικής καύσης. Η αξιοποίηση της ενέργειας του πετρελαίου γίνεται καθώς αυτό καίγεται.
Το πετρέλαιο δημιουργήθηκε από μικροοργανισμούς.
Η ενέργεια που είναι αποθηκευμένη στο πετρέλαιο προέρχεται από την ενέργεια που οι μικροοργανισμοί αποθήκευσαν από τον Ήλιο και την τροφή τους.
Στη διάρκεια εκατομμυρίων χρόνων και με τη βοήθεια της ενέργειας της Γης, της γεωθερμίας, τα μόρια των μικροοργανισμών μετατράπηκαν στα μόρια των χημικών ενώσεων που αποτελούν το πετρέλαιο.
Όταν το πετρέλαιο καίγεται, η χημική ενέργεια που είναι αποθηκευμένη σε όλα αυτά τα μόρια μετατρέπεται σε κινητική και θερμική ενέργεια.
Το πετρέλαιο μαγειρεύει
Μερικά από τα εργοστάσια της ΔΕΗ χρησιμοποιούν ως καύσιμο το πετρέλαιο. Τα εργοστάσια αυτά ονομάζονται θερμοηλεκτρικά. Ένα σημαντικό μέρος της ενέργειας, που χρησιμοποιούμε στα σπίτια μας, προέρχεται από τη μετατροπή της ενέργειας του πετρελαίου σε ηλεκτρική.
Καθώς τα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια προκαλούν μεγάλη ρύπανση, γίνεται προσπάθεια να κατασκευαστούν όσο το δυνατόν περισσότερα υδροηλεκτρικά εργοστάσια.
Για τη μαγειρική χρησιμοποιούμε συχνά και καμινέτα. Στα καμινέτα καίγεται βουτάνιο, προϊόν της κλασματικής απόσταξης του πετρελαίου.
Τα αποθέματα του πετρελαίου είναι περιορισμένα
Το πετρέλαιο είναι μια πολύτιμη πηγή ενέργειας. Με τη χρήση του πετρελαίου καλύπτουμε περίπου το 50% των ενεργειακών μας αναγκών. Δυστυχώς, τα αποθέματα πετρελαίου δεν είναι ανεξάντλητα. Για να δημιουργηθούν τα κοιτάσματα, που σήμερα καταναλώνουμε με γοργούς ρυθμούς, χρειάστηκαν εκατομμύρια χρόνια. Αν η εξόρυξη και η κατανάλωση του πετρελαίου συνεχιστεί με το σημερινό ρυθμό, τα αποθέματα πετρελαίου θα εξαντληθούν σύντομα. Σύμφωνα με την πιο αισιόδοξη εκτίμηση, την εκτίμηση του ΟΠΕΚ, τα αποθέματα επαρκούν για μόλις 80 χρόνια..
Γι' αυτό προσπαθούμε να περιορίσουμε όσο είναι δυνατόν την κατανάλωση πετρελαίου. Παράλληλα, αναζητούμε άλλες πηγές ενέργειας.
Το πετρέλαιο κινεί μηχανές! Μηχανές εσωτερικής καύσης
Τα κυριότερα καύσιμα, που χρησιμοποιούνται για την κίνηση μεγάλων μηχανημάτων, προέρχονται από το αργό πετρέλαιο. Σε κάθε μηχάνημα χρησιμοποιείται διαφορετικό κλάσμα του αργού πετρελαίου.
Το πετρέλαιο θερμαίνει
Η θέρμανση των σπιτιών γίνεται από συστήματα κεντρικής θέρμανσης. Αυτά λειτουργούν με ζεστό νερό, το οποίο κυκλοφορεί στα θερμαντικά σώματα. Η θέρμανση του νερού γίνεται στους λέβητες από καυστήρες. Στη χώρα μας χρησιμοποιείται ως καύσιμο κυρίως το πετρέλαιο θέρμανσης. Τα τελευταία χρόνια γίνεται προσπάθεια να χρησιμοποιηθεί ως καύσιμο το φυσικό αέριο, γιατί η χρήση του προκαλεί μικρότερη ρύπανση.
Το πετρέλαιο και η πολιορκία της Αθήνας
Κατά τη διάρκεια της πολιορκίας της Αθήνας, το 480 π.Χ., οι Αθηναίοι διαπίστωσαν έντρομοι ότι οι περσικές δυνάμεις που πολιορκούσαν την πόλη είχαν στη διάθεσή τους ένα «νέο» πανίσχυρο όπλο. Τα βέλη των τοξοτών που είχαν παραταχθεί γύρω από τα αθηναϊκά τείχη, είχαν προηγουμένως εμποτιστεί με ένα... μυστηριώδες και ιδιαίτερα εύφλεκτο υγρό. Το αποτέλεσμα ήταν καταστροφικό, καθώς δεκάδες φλεγόμενες βολίδες περνούσαν πάνω από τα τείχη, προκαλώντας τεράστιες καταστροφές στην πόλη. Οι Αθηναίοι, έτσι, έγιναν μάρτυρες της πρώτης στρατιωτικής χρήσης του πετρελαίου, που έχει καταγραφεί στην ιστορία.
Κάνε κλικ στην εικόνα για να δεις σε αναπαράσταση τον τρόπο λειτουργίας ενός βενζινοκινητήρα.
Κάνε κλικ στην εικόνα για να δεις σε αναπαράσταση τον τρόπο λειτουργίας της κεντρικής θέρμανσης ενός κτιρίου..
Φ.Ε 6
Το πετρέλαιο ως πρώτη ύλη
Τι πρέπει να ξέρεις...
-
Να αναφέρεις διάφορα υλικά ή αντικείμενα που έχουν ως πρώτη ύλη το πετρέλαιο.
-
Να αναφέρεις διάφορες χρήσεις των πλαστικών στην καθημερινή ζωή.
Φ.Ε 7
Ορυκτοί άνθρακες - ένα πολύτιμο στερεό
Τι πρέπει να ξέρεις...
Οι ορυκτοί άνθρακες, ή αλλιώς γαιάνθρακες, βρίσκονται στο υπέδαφος. Σχηματίστηκαν εκεί κατά τη διάρκεια πολλών εκατομμυρίων χρόνων από φυτά, που καταπλακώθηκαν από στρώματα εδάφους μετά από φυσικές καταστροφές. Οι ορυκτοί άνθρακες έχουν πολλές διαφορετικές μορφές. Οι άμορφοι άνθρακες αποτελούν την πιοσυνηθισμένη μορφή ορυκτών ανθράκων. Ονομάζονται έτσι, γιατί η διάταξη των ατόμων του άνθρακα που τους αποτελούν είναι τυχαία, δεν έχει συγκεκριμένη μορφή. Η αξιοποίησή τους γίνεται με την καύση, οπότε η χημική τους ενέργεια μετατρέπεται σε μορφές που μπορούμε να αξιοποιήσουμε πιο εύκολα. Τα κοιτάσματα των άμορφων ορυκτών ανθράκων περιέχουν, εκτός από άνθρακα, νερό και διάφορα άλλα συστατικά. Η σύστασή τους εξαρτάται από το χρόνο που παρέμειναν θαμμένα στο υπέδαφος καθώς και από τις συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης. Ανάλογα με την περιεκτικότητα σε άνθρακα διακρίνουμε τέσσερις κύριες κατηγορίες ορυκτών ανθράκων: την τύρφη, όταν η περιεκτικότητα σε άνθρακα δεν ξεπερνά το 50%, το λιγνίτη με περιεκτικότητα 50%-70%, το λιθάνθρακα με περιεκτικότητα 70%-90% και τον ανθρακίτη με περιεκτικότητα μεγαλύτερη από 90%.
Μολύβι από... άνθρακα
Το εσωτερικό του μολυβιού, με το οποίο γράφουμε, αποτελείται από γραφίτη. Ο γραφίτης είναι μια άλλη κρυσταλλική μορφή του άνθρακα, σε αντίθεση όμως με το διαμάντι, είναι μαύρος, αδιαφανής και πολύ μαλακός. Στο γραφίτη κάθε άτομο άνθρακα ενώνεται με άλλα τρία όμοια άτομα, οπότε δημιουργούνται εξάγωνα, που διατάσσονται σε επίπεδα, τα οποία είναι χαλαρά ενωμένα μεταξύ τους. Αυτή η δομή κάνει το γραφίτη μαλακό και κατάλληλο για γραφή. Στην ιδιότητα αυτή οφείλεται και η ονομασία του. Η ονομασία των μολυβιών, αντίθετα, οφείλεται σε ιστορικούς λόγους. Οι Ρωμαίοι χρησιμοποιούσαν για τη γραφή μαύρο μόλυβδο, με τον οποίο έγραφαν πάνω σε παπύρους. Το πρώτο ορυχείο γραφίτη ανακαλύφθηκε το 16ο αιώνα, οπότε και χρησιμοποιήθηκε ο γραφίτης για τη γραφή. Η ονομασία όμως του μολυβιού διατηρήθηκε ώς τις μέρες μας.
Μεταφορά ορυκτών ανθράκων
Ώς τις αρχές του 20ού αιώνα η χρήση του ορυκτού άνθρακα ήταν πολύ πιο διαδεδομένη από ότι σήμερα. Ορυκτό άνθρακα χρησιμοποιούσαν για τη λειτουργία των ατμομηχανών που κινούσαν τα τρένα, για τη λειτουργία των ατμόπλοιων, αλλά και στις περισσότερες βιομηχανικές μονάδες. Ο ορυκτός άνθρακας έπρεπε, λοιπόν, να μεταφερθεί από τους τόπους εξόρυξης στα μέρη, όπου θα γινόταν η αξιοποίησή του. Η απόσταση αυτή πολλές φορές ήταν μεγάλη. Για τη μεταφορά χρησιμοποιούνταν κυρίως τρένα και πλοία. Σήμερα, ο ορυκτός άνθρακας χρησιμοποιείται κυρίως στα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια και σε μικρότερο βαθμό στη βιομηχανία. Για να είναι οικονομικότερη η λειτουργία τους, τα εργοστάσια αυτά κατασκευάζονται πολύ κοντά στους τόπους εξόρυξης του ορυκτού άνθρακα, οπότε η απόσταση μεταφοράς είναι πολύ μικρή. Ο ορυκτός άνθρακας μεταφέρεται ώς το εργοστάσιο με ειδικούς ταινιόδρομους.
Το διαμάντι: ένας ορυκτός άνθρακας στο κοσμηματοπωλείο
Οι ορυκτοί άνθρακες δεν είναι πάντοτε άμορφοι. Ένα ιδιαίτερα πολύτιμο είδος ορυκτού άνθρακα είναι το διαμάντι. Το διαμάντι είναι καθαρή μορφή κρυσταλλικού άνθρακα, αποτελείται δηλαδή από διαφανείς κρυστάλλους. Η διάταξη των ατόμων του άνθρακα στο διαμάντι δεν είναι άμορφη. Κάθε άτομο άνθρακα ενώνεται με άλλα τέσσερα όμοια άτομα σχηματίζοντας τετράεδρα. Αυτή η δομή είναι που κάνει το διαμάντι πολύ σκληρό, το πιο σκληρό υλικό στη φύση. Στην ιδιότητά του αυτή, στη σκληρότητά του, οφείλεται και η ονομασία του: «αδάμαντας», αυτός δηλαδή που δε δαμάζεται.
Λόγω της καθαρότητάς του το διαμάντι χρησιμοποιείται στην κατασκευή πολύτιμων λίθων, αφού πρώτα κοπεί σε περίτεχνα πολύεδρα σχήματα. Λόγω της σκληρότητάς του χρησιμοποιείται επίσης στην κατασκευή κοπτικών εργαλείων και γεωτρύπανων. Η αξία του διαμαντιού εξαρτάται από τέσσερις παράγοντες: την καθαρότητα, τη μάζα, το χρώμα και το κόψιμο. Η μάζα του μετριέται σε καράτια. Κάθε καράτι είναι ίσο με 0,2 g.
Εξόρυξη του άνθρακα
Τα κοιτάσματα ορυκτού άνθρακα μπορεί να είναι επιφανειακά ή υπόγεια. Επιφανειακά ονομάζονται τα κοιτάσματα που βρίσκονται μέχρι 30 μέτρα από την επιφάνεια της Γης. Τα κοιτάσματα αυτά αποτελούνται συνήθως από λιγνίτη. Για την εξόρυξη των επιφανειακών κοιτασμάτων απομακρύνεται αρχικά το χώμα και τα πετρώματα, για να αποκαλυφθούν τα στρώματα του άνθρακα, που βρίσκονται από κάτω. Στη συνέχεια γίνεται η συλλογή του ορυκτού άνθρακα και η μεταφορά του με ταινιόδρομους. Η εξόρυξη των υπόγειων κοιτασμάτων είναι πολύ πιο δύσκολη και δαπανηρή. Για την εξόρυξη των υπόγειων κοιτασμάτων είναι αναγκαία η κατασκευή ειδικών εγκαταστάσεων, των ορυχείων. Τα υπόγεια ορυχεία φτάνουν σε βάθος 200-300 μέτρων, αλλά υπάρχουν και περιπτώσεις, όπου ο άνθρακας συλλέγεται από βάθος 1.000 μέτρων κάτω από την επιφάνεια της Γης. Η κυκλοφορία στο ορυχείο γίνεται μέσα από ένα σύστημα στοών και ανελκυστήρων, ενώ για τη μεταφορά του ορυκτού άνθρακα χρησιμοποιούνται βαγονέτα, που κινούνται πάνω σε ειδικές ράγες.
Φ.Ε 8
Οι ορυκτοί άνθρακες ως πηγή ενέργειας
Τι πρέπει να ξέρεις...
Οι ορυκτοί άνθρακες ως πηγή ενέργειας
Ώς τις αρχές του περασμένου αιώνα, στα τρένα, στα πλοία καθώς και στις περισσότερες μηχανές των εργοστασίων, οι άνθρωποι χρησιμοποιούσαν σαν καύσιμο τον ορυκτό άνθρακα.
Σταδιακά, η χρήση του πετρελαίου αντικατέστησε τους ορυκτούς άνθρακες στα περισσότερα μέσα μεταφοράς και στα εργοστάσια, όχι μόνο λόγω κόστους, αλλά και γιατί εφευρέθηκε η μηχανή εσωτερικής καύσης. Η χρήση των ορυκτών ανθράκων περιορίστηκε σε εργοστάσια παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας.
Στην Ελλάδα τέτοια εργοστάσια είναι τα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια της ΔΕΗ, τα οποία κατασκευάζονται σε διάφορα σημεία της χώρας κοντά σε κοιτάσματα λιγνίτη. Μέσα από το δίκτυο της ΔΕΗ η ηλεκτρική ενέργεια μεταφέρεται στη συνέχεια σε όλη τη χώρα.
Για να χρησιμοποιήσουμε τους ορυκτούς άνθρακες ως πηγή ενέργειας, δεν απαιτείται ιδιαίτερη προετοιμασία. Κατά την καύση τους, τα μόρια του άνθρακα διασπώνται και τα άτομα του άνθρακα από τα οποία αυτά αποτελούνται ενώνονται με άτομα οξυγόνου του ατμοσφαιρικού αέρα. Η ενέργεια που ελευθερώνεται μεταδίδεται ως θερμότητα αλλού. Αν οι ορυκτοί άνθρακες περιέχουν και άτομα ή μόρια διαφόρων άλλων ουσιών ή μόρια νερού, αυτά μετά την καύση απομένουν σε στερεή κατάσταση ή απομακρύνονται σε υγρή ή αέρια κατάσταση.
Ζωγραφική με κάρβουνο
Πολλοί ζωγράφοι χρησιμοποιούν, ιδίως για το ελεύθερο σχέδιο, ειδικά μολύβια από ξυλοκάρβουνο. Τα μολύβια αυτά κατασκευάζονται σε διάφορα μεγέθη και είναι περισσότερο ή λιγότερο λεπτά, περισσότερο ή λιγότερο έντονα. Με τη χρήση του κάρβουνου ο ζωγράφος μπορεί να αποδώσει καλύτερα τους τόνους του γκρι και να δώσει έμφαση στις σκιές.
«Άνθρακες ο θησαυρός» ή «θησαυρός οι άνθρακες»;
Όταν περιμένουμε να ανακαλύψουμε κάτι πολύτιμο και η αξία του αποδεικνύεται πολύ μικρότερη από την αναμενόμενη, χρησιμοποιούμε την έκφραση «άνθρακες ο θησαυρός». Είναι όμως σωστή η έκφραση αυτή;
Το ξυλοκάρβουνο, συνηθισμένη μορφή άνθρακα, έχει πράγματι ευτελή αξία. Οι ορυκτοί άνθρακες όμως είναι πολύτιμοι: μας δίνουν χρήσιμη ενέργεια, για να ζεσταθούμε και να κινήσουμε τις μηχανές πολλών εργοστασίων. Ο γραφίτης, άλλη μορφή ορυκτού άνθρακα, χρησιμεύει για την κατασκευή των μολυβιών, ενώ το διαμάντι, ορυκτός άνθρακας και αυτός, είναι πολύτιμος λίθος. Μήπως, λοιπόν, πρέπει να αποκαταστήσουμε στο λεξιλόγιό μας τον άνθρακα δίνοντας την πραγματική του αξία και λέγοντας... «θησαυρός οι άνθρακες»;
Η εργασία στο ορυχείο...
Η εξόρυξη του άνθρακα δεν είναι μια ακίνδυνη υπόθεση. Με την πρόοδο της τεχνολογίας τα ατυχήματα περιορίστηκαν σημαντικά, ωστόσο η εργασία στα ορυχεία εξακολουθεί να είναι ακόμα και σήμερα δύσκολη και επικίνδυνη. Οι ανθρακωρύχοι εργάζονται χωρίς καθόλου φυσικό φως σε στοές με υψηλή υγρασία και χαμηλή θερμοκρασία. Για την ασφάλειά τους οι ανθρακωρύχοι χρησιμοποιούν ειδικό εξοπλισμό: κράνος με φακό προσαρμοσμένο στο επάνω μέρος, μπότες, γάντια και φιάλη με αέρα. Στο ορυχείο ο αερισμός γίνεται με ειδικούς αεραγωγούς, που τροφοδοτούν τις στοές με φρέσκο αέρα από την επιφάνεια. Οι φιάλες όμως μπορεί να αποδειχτούν σωτήριες στην περίπτωση κάποιου ατυχήματος, καθώς τροφοδοτούν με αέρα τους ανθρακωρύχους, ώσπου να φτάσουν τα συνεργεία διάσωσης.
Ορυκτός άνθρακας ή ξυλοκάρβουνο;
Το πρώτο καύσιμο που χρησιμοποίησε ο άνθρωπος, για να ζεσταθεί, ήταν το ξύλο. Αργότερα, ανακαλύφθηκαν οι ορυκτοί άνθρακες, οι οποίοι μπορούσαν επίσης να χρησιμοποιηθούν ως καύσιμο στις πρώτες μηχανές που κατασκευάστηκαν. Πολλές φορές μπερδεύουμε τους ορυκτούς άνθρακες με το ξυλοκάρβουνο που χρησιμοποιούμε στην καθημερινή μας ζωή. Η σόμπα, η ψησταριά και το μαγκάλι λειτουργούν με ξυλοκάρβουνα. Σε αντίθεση με τους ορυκτούς άνθρακες που παίρνουμε από το υπέδαφος, τα ξυλοκάρβουνα κατασκευάζονται τεχνητά με τη θέρμανση, με το «ψήσιμο» ξύλων σε περιβάλλον με όσο το δυνατό λιγότερο οξυγόνο. Η παρασκευή των ξυλοκάρβουνων γίνεται από τους καμινιέρηδες στα καρβουνοκάμινα, μικρούς λόφους από ξύλα που σκεπάζονται με φύλλα και χώμα. Στο κέντρο των λόφων υπάρχει ένα άνοιγμα, που φτάνει μέχρι τη βάση τους. Από εκεί οι καμινιέρηδες βάζουν φωτιά στο καμίνι, οπότε τα ξύλα θερμαίνονται σε περιβάλλον με λιγοστό αέρα.
Κάρβουνα και άνθρακας...
• Κάρβουνο έγινε το φαγητό.
• Κάθομαι σε αναμμένα κάρβουνα.
• Το καρβουνιάρικο μπήκε στο λιμάνι να φορτώσει.
• Το έργο αυτό είναι ζωγραφισμένο με κάρβουνο.
• Καρβουνιστιά έχω στην καρδιά.
• Ο ιερέας άναψε το καρβουνάκι.
• Άνθρακες ο θησαυρός.
Φ.Ε 9
Φυσικό αέριο - ένα πολύτιμο αέριο
Τι πρέπει να ξέρεις...
Φυσικό αέριο: ένα πολύτιμο αέριο
Τα αποθέματα φυσικού αερίου σχηματίστηκαν πριν από 10 - 15 εκατομμύρια χρόνια από βακτήρια, μύκητες και άλλους μικροοργανισμούς που ζούσαν στη θάλασσα. Αυτοί οι μικροοργανισμοί, αφού πέθαναν, εγκλωβίστηκαν στον πυθμένα της θάλασσας μέσα σε λάσπη, όπου δεν υπήρχε οξυγόνο. Σε διάρκεια πολλών εκατομμυρίων χρόνων καταπλακώθηκαν από στρώματα χώματος και άμμου και μετασχηματίστηκαν τελικά σε μίγματα υδρογονανθράκων, σε φυσικό αέριο και σε πετρέλαιο.
Το φυσικό αέριο συγκεντρώθηκε σε κοιλότητες σχηματίζοντας τα κοιτάσματα που σήμερα γνωρίζουμε. Επειδή το φυσικό αέριο δημιουργήθηκε όπως και το πετρέλαιο, όπου υπάρχουν κοιτάσματα φυσικού αερίου υπάρχουν και κοιτάσματα πετρελαίου.
Από τι αποτελείται το φυσικό αέριο
Το φυσικό αέριο έχει παρόμοια σύσταση με το πετρέλαιο, με τη διαφορά ότι είναι αέριο. Το φυσικό αέριο είναι μίγμα υδρογονανθράκων. Το κύριο συστατικό του είναι το μεθάνιο, περιέχει όμως σε πολύ μικρότερη ποσότητα και άλλους υδρογονάνθρακες, όπως αιθάνιο, προπάνιο και βουτάνιο. Το προπάνιο και το βουτάνιο είναι αέρια, που χρησιμοποιούνται ως καύσιμα στα καμινέτα και στους αναπτήρες. Το φυσικό αέριο, σε αντίθεση με το υγραέριο που χρησιμοποιείται στις φιάλες, είναι ελαφρύτερο του αέρα. Το γεγονός αυτό κάνει τη χρήση του πιο ασφαλή, αφού σε περίπτωση διαρροής δε συγκεντρώνεται κοντά στο πάτωμα, αλλά διαχέεται στο χώρο και διαφεύγει.
Το φυσικό αέριο, όπως και το πετρέλαιο, αποτελείται από μόρια ατόμων υδρογόνου και άνθρακα ή όπως τα ονομάζουμε αλλιώς, μόρια υδρογονανθράκων. Η διαφορά τους είναι ότι το φυσικό αέριο αποτελείται από ελαφρύτερα μόρια, που στις συνηθισμένες για τη Γη θερμοκρασίες και στην ατμοσφαιρική πίεση είναι σε αέρια κατάσταση, ενώ το πετρέλαιο, επειδή αποτελείται κυρίως από τα βαρύτερα μόρια υδρογονανθράκων, είναι συνήθως σε υγρή κατάσταση. Όταν συμπιεσθεί ή ψυχθεί, και το φυσικό αέριο μετατρέπεται σε υγρό.
Αναζήτηση και άντληση του φυσικού αερίου
Φανταστείτε ότι ψάχνετε για έναν κρυμμένο θησαυρό χωρίς να έχετε στη διάθεσή σας κάποιο χάρτη. Φανταστείτε ακόμη ότι ο θησαυρός που αναζητάτε είναι… αόρατος! Παρόμοια είναι η κατάσταση που αντιμετωπίζουν οι γεωλόγοι, όταν αναζητούν κοιτάσματα φυσικού αερίου. Πολλές φορές, ωστόσο, υπάρχουν στοιχεία, που μπορούν να τους βοηθήσουν σε αυτήν την αναζήτηση. Αν, για παράδειγμα, δουν να αναβλύζει από το έδαφος μικρή ποσότητα πετρελαίου, έχουν μια ένδειξη ότι κάτω από εκείνη την περιοχή μπορεί να υπάρχει φυσικό αέριο. Τα βάθη άντλησης του φυσικού αερίου συνήθως κυμαίνονται μεταξύ 1.500 και 3.500 μέτρων, αν και σε μερικές περιπτώσεις, όπως για παράδειγμα σε ορισμένες περιοχές στη Ρωσία φτάνουν και τα 10.000 μέτρα.
Το μακρύ ταξίδι του... φυσικού αερίου
Η μεταφορά και η διανομή του φυσικού αερίου μπορεί να γίνει σε αέρια μορφή μέσω δικτύου αγωγών είτε σε υγρή μορφή σε δεξαμενές. Η Ελλάδα προμηθεύεται φυσικό αέριο από τη Ρωσία και την Αλγερία. Για τη μεταφορά του φυσικού αερίου από τη Ρωσία μέχρι την Αθήνα υπάρχει ένα δίκτυο υπόγειων αγωγών, που διασχίζει βουνά και πεδιάδες. Η πύλη εισόδου του ρωσικού φυσικού αερίου στη χώρα μας είναι ο μετρητικός σταθμός Σιδηροκάστρου, όπου ελέγχεται η ποιότητα και μετριέται η ποσότητα του εισαγόμενου φυσικού αερίου. Ο δεύτερος προμηθευτής μας είναι η Αλγερία. Ειδικό δεξαμενόπλοιο μεταφέρει το υγροποιημένο φυσικό αέριο από το λιμάνι Σκίκντα της Αλγερίας στο νησί της Ρεβυθούσας κοντά στα Μέγαρα Αττικής. Το μακρύ ταξίδι του φυσικού αερίου όμως δε σταματά εδώ. Το δίκτυο διανομής στις ελληνικές πόλεις για τον εφοδιασμό επιχειρήσεων και σπιτιών φτάνει σε μήκος τα 6.500 χιλιόμετρα, όση είναι περίπου και η ακτίνα της Γης! Η χρήση του φυσικού αερίου στη χώρα μας ξεκίνησε μόλις πριν από μερικά χρόνια. Καθώς το δίκτυο επεκτείνεται διαρκώς, όλο και περισσότεροι θα μπορούμε να χρησιμοποιούμε φυσικό αέριο αντί για πετρέλαιο.
Φ.Ε 10
Το φυσικό αέριο ως πηγή ενέργειας
Τι πρέπει να ξέρεις...
Το φυσικό αέριο ως πηγή ενέργειας
Το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται με ολοένα και αυξανόμενο ρυθμό σε πολλές χώρες. Οι χρήσεις του διακρίνονται σε τρεις κυρίως κατηγορίες. Στην πρώτη κατηγορία κατατάσσονται τα εργοστάσια της ΔΕΗ, στα οποία η χημική ενέργεια του φυσικού αερίου μετατρέπεται σε ηλεκτρική.
Στη δεύτερη κατηγορία κατατάσσονται οι βιομηχανίες, στις οποίες το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται ως καύσιμο για την κίνηση των μηχανών ή ως πρώτη ύλη για την παραγωγή χημικών προϊόντων. Η τρίτη κατηγορία αφορά τον αστικό τομέα, όπου το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του νερού, των χώρων εργασίας και κατοικίας αλλά και για το μαγείρεμα. Το φυσικό αέριο χρησιμοποιείται και ως καύσιμο για την κίνηση οχημάτων. Στην πρωτεύουσα της χώρας μας πολλά λεωφορεία κινούνται με ενέργεια από το φυσικό αέριο. Πώς θα τα ξεχωρίσετε; Με δύο τρόπους: έχουν ζωγραφισμένες πολύ όμορφες χρωματιστές.... φούσκες στο αμάξωμά τους και η εξάτμισή τους δε βγάζει σύννεφα καπνού!
Η διαδικασία μετατροπής της χημικής ενέργειας των μορίων του φυσικού αερίου σε θερμική ενέργεια και θερμότητα είναι ίδια με αυτή του πετρελαίου. Κατά την καύση διασπώνται τα μόρια του φυσικού αερίου, που αποτελούνται από άτομα υδρογόνου και άνθρακα. Η χημική ενέργεια μετατρέπεται σε θερμική και αποδίδεται ως θερμότητα.
Στα εστιατόρια, οι επαγγελματίες μάγειροι δε χρησιμοποιούν ηλεκτρικές κουζίνες, αλλά εστίες που λειτουργούν με φυσικό αέριο. Το μαγείρεμα με φυσικό αέριο γίνεται ευκολότερα, καλύτερα και γρηγορότερα, γιατί μπορεί κανείς, όποτε θέλει, να δυναμώσει ή να χαμηλώσει γρήγορα την ένταση της φλόγας. Για τον ίδιο λόγο, πολλές οικιακές ηλεκτρικές κουζίνες διαθέτουν και μία ή δύο εστίες, που λειτουργούν με φυσικό αέριο. Υπάρχουν βέβαια και εστίες που λειτουργούν με υγραέριο από φιάλες. Αντίθετα με τη χρήση του φυσικού αερίου, η χρήση του υγραερίου είναι αρκετά επικίνδυνη. Το δίκτυο του φυσικού αερίου επεκτείνεται στη χώρα μας, όλο και περισσότερο. Ας γίνουμε, λοιπόν, όλοι επαγγελματίες μάγειροι: ας εξοπλίσουμε τα σπίτια μας με εστίες που λειτουργούν με φυσικό αέριο.
Φυσικοί χρησμοί…
Η Πυθία στο Μαντείο των Δελφών διατύπωνε τους χρησμούς της, καθώς εισέπνεε ένα αέριο, που εκλυόταν από το έδαφος. Ο Πλούταρχος αναφέρει ότι ο τρίποδας της Πυθίας ήταν τοποθετημένος πάνω από ένα σημείο, από το οποίο εκλυόταν το αέριο.
Σύμφωνα με μύθους σχετικούς με το Μαντείο, οι βοσκοί της περιοχής έβλεπαν τα κατσίκια που έπεφταν μέσα σε κάποιο κοντινό ρήγμα, απ' όπου έβγαιναν αέρια, να συμπεριφέρονται με αλλόκοτο τρόπο. Η ύπαρξη αερίων που εκλύονταν από το έδαφος στην περιοχή του Μαντείου των Δελφών δεν είχε αποδειχθεί μέχρι πρόσφατα.
Νέα στοιχεία από γεωλογικές έρευνες επιβεβαιώνουν τους μύθους. Οι γεωλόγοι πρόσφατα απέδειξαν ότι από το ρήγμα αυτό στην αρχαιότητα αναδυόταν φυσικό αέριο. Στο αέριο αυτό, όμως, υπήρχαν και μικρές ποσότητες από ένα άλλο τοξικό αέριο, που μπορούσε να προκαλέσει παραισθήσεις σε όποιον το εισέπνεε. Πιθανότατα στη διαπίστωση αυτή να κρύβεται τελικά το μυστικό των χρησμών της Πυθίας.
Φυσικό αέριο ή γκάζι;
Παρότι δεν έχουν όλα τα αέρια καύσιμα τις ίδιες ιδιότητες, έχει επικρατήσει στην κοινή γλώσσα για όλα η ονομασία «γκάζι», ονομασία που προκύπτει από την αγγλική λέξη gas, που σημαίνει αέριο.
Στην Αθήνα μια ολόκληρη συνοικία ονομάστηκε «Γκάζι» λόγω της λειτουργίας του εργοστασίου φωταερίου σε αυτήν. Το φωταέριο παράγεται από ορυκτούς άνθρακες, κυρίως λιθάνθρακες και ονομάστηκε έτσι, γιατί αρχικά χρησιμοποιήθηκε για το φωτισμό των δρόμων σε διάφορες πόλεις της χώρας μας. Η λειτουργία του εργοστασίου ρύπαινε την ατμόσφαιρα και υποβάθμιζε την περιοχή. Γι' αυτό το 1983 σταμάτησε η λειτουργία του.
Εκτός από το φωταέριο, άλλο ένα τεχνητό αέριο καύσιμο που χρησιμοποιούμε συχνά είναι το υγραέριο. Το υγραέριο είναι μίγμα προπανίου και βουτανίου, δύο αερίων, που παράγονται στα διυλιστήρια πετρελαίου. Επειδή το υγραέριο είναι βαρύτερο από τον αέρα, σε περίπτωση διαρροής δε διαφεύγει από κάποιο άνοιγμα των παραθύρων και έτσι γίνεται επικίνδυνο. Το υγραέριο είναι το αέριο που περιέχεται στις φιάλες που χρησιμοποιούν πολλά εστιατόρια στη χώρα μας. Υγραέριο, επίσης, περιέχουν οι φιάλες των καμινέτων και οι αναπτήρες. Αντίθετα με το υγραέριο, το φυσικό αέριο είναι ελαφρύτερο από τον αέρα και πιο ασφαλές στη χρήση του.
Η περιοχή " Γκάζι", όπως είναι σήμερα
