Savo kasdienybę sunkiai įsivaizduotume be benzino, asfaltuotų kelių, dantų pastos, dažų, plastikinių pakuočių, sintetinių drabužių. Visiems šiems mums įprastiems gaminiams pagaminti naudojami naftos produktai, gaunami naftos perdirbimo metu.
Laida „Mokslo sriuba“ - tai ne pelno siekianti jaunų žmonių iniciatyva, kuriama bendradarbiaujant su Baltijos pažangių technologijų institutu, siekiant populiarinti mokslą visuomenėje. „Mokslo sriubą“ galima ragauti kiekvieną šeštadienį 9:30 val. per LRT Kultūrą, o išalkus dar - per www.youtube.com paskyrą. Ankstesnėje laidoje „Mokslo sriuba“ domėjomės, kaip vyksta naftos perdirbimas ir kiti su energetika bei aplinkosauga susiję moksliniai klausimai.
Nafta - Juodasis Auksas: Gavyba ir Transportavimas
Akmens anglis, nafta ir gamtinės dujos - tai prieš milijonus metų Žemėje gyvenusių organizmų liekanos. Dabar tai yra iškastinis kuras. Jį degindami išgauname kadaise šių organizmų sugertą Saulės energiją.
Nafta, dėl savo nepaprastos vertės dar vadinama „juoduoju auksu“, išgaunama iš įvairiame gylyje esančių telkinių. Naftos telkinių yra ir Lietuvoje - štai praeitais metais nafta Lietuvoje buvo išgaunama iš 61 gręžinio.
Pasaulyje yra daugiau nei 600 naftos perdirbimo gamyklų, o vieną iš jų galime rasti ir mūsų šalyje. Nafta į šią gamyklą pasiekia per Būtingės terminalą, įsikūrusį prie Lietuvos krantų. Į terminalą atvykus tanklaiviui, nafta iš jo išpumpuojama ir jūros dugne nutiestu vamzdynu atkeliauja iki krante įrengtų talpų, o vėliau požeminiais vamzdžiais ir iki pačios gamyklos. Per valandą ją gali pasiekti daugiau nei 1500 kubinių metrų žaliavos. Nors dažniausiai perkama rusiška nafta, kartais nafta į Mažeikius atkeliauja ir iš Norvegijos, Venesuelos, Kazachstano, Afrikos bei kitų regionų.
Naftos Perdirbimas: Nuo Žaliavos iki Gatavų Produktų
Gamykla Mažeikių rajone yra strategiškai svarbus objektas, aprūpinantis visą Baltijos regioną naftos produktais. Tačiau didžioji pagaminamų degalų dalis eksportuojama į užsienį. Lietuviški degalai naudojami tokiose šalyse kaip Vokietija, Prancūzija, Didžioji Britanija ir daugelyje kitų.
Iš žemės gelmių išsiurbtoje žaliavoje yra daugybė priemaišų, kurias gamykloje tenka įspūdingų įrenginių pagalba išvalyti. Pirminio perdirbimo metu juodasis naftos kokteilis išskirstomas į atskirus „ingredientus“, vadinamus frakcijomis. Taip gauname daug įvairių produktų: benzino, žibalo, mazuto junginius. Tačiau tai tik tarpiniai naftos gaminiai, mat jų kokybė dar nėra pakankamai aukšta. Iki vartotojus pasieksiančių degalų ir kitų naftos gaminių - dar ilgas kelias.
Apžiūrint šią milžinišką gamyklą, beveik nematyti darbuotojų. Įrenginiai ūžia, šnypščia, vamzdžiais teka produktai, laikas nuo laiko gamyklos keliais pravažiuoja koks techninis automobilis ar apsaugos darbuotojai, bet specialistų nematyti. Didelė dalis sklendžių, vožtuvų yra automatizuoti ir jie valdomi iš operatorinių. Seniau operatorius reguliuodavo režimą rankiniu būdu, dabar pagal tam tikrus parametrus tai daro sistema su minimaliu įsikišimu. Mažeikiuose visą parą budi avarinė brigada, pasiruošusi bet kada remontuoti. Taip pat daugybė operatorių, kurie, įvykus nestandartinei situacijai, rankiniu būdu sustabdytų ar įjungtų reikiamus įrenginius. Incidentas gali nutikti bet kada: vidurnaktį, anksti ryte, žiemą, per audrą, pūgą, bet kokiu oru ar sąlygomis.
Nafta ir jos produktai yra priskiriami prie degių, sprogių, nuodingų ir kenksmingų medžiagų. Kadangi šių pavojingų medžiagų kiekiai yra milžiniški, gamykloje yra įrengta daug apsauginių priemonių. Pavyzdžiui, fakelinė dujų sistema.
Jau šiais metais Mažeikių rajone esančioje gamykloje turėtų pradėti veikti naujas įrenginys, kuris gamins žaliavą naftos chemijos pramonei. Degalų gamyba po truputį bus keičiama į produktų gamybą chemijos pramonei.
Alternatyvos Naftai ir Naujos Energijos Paieškos
Išsivysčiusiose šalyse degalų vartojimas po truputį mažėja. Mokslininkai vis tobulina elektros akumuliatorius ir elektromobiliai pinga. Pasaulis elektrifikuojasi.
Ajovos universiteto mokslininkas Robertas Braunas siūlo naudoti medienos ir augalų atliekas dirbtinės naftos sintezei. Biomasės įkaitinimas iki 500 laipsnių be deguonies, gautos masės distiliacija ir kondensacija leidžia gauti sintetinę naftą, kuri, pasak Brauno, gali būti naudojama įvairių produktų, įskaitant motorų tepalus ir chemikalus, gamybai.
Palyginti su kitomis iškastinio kuro rūšimis, gamtinės dujos teršia mažiausiai. Gamtinių dujų telkiniai įprastai slūgso kelių kilometrų gylyje po žeme. Iš žemės gelmių išgavus dujas, jos transportuojamos į perdirbimo gamyklas, kur iš šio priešistorinio kuro pašalinamos priemaišos, pavyzdžiui, vandens garai. Tuomet gamtinės dujos tiekiamos į magistralinius dujotiekius arba suskystintų gamtinių dujų gamyklas. Sudėtingų procesų metu dujos atšaldomos tiek, kad susitraukia net 600 kartų ir virsta skysčiu.
Nors stebuklų mokslo pasaulyje nebūna, žmonijai žūtbūt reikia efektyvaus energijos šaltinio. Tai yra egzistencinis viso pasaulio iššūkis. Ar naujasis išradimas, kaip antai italų šaltosios sintezės įrenginys, mums gali užtikrinti šviesią ateitį? Aišku tik viena, arba tai energetikos revoliucija, arba eilinė apgavystė, norint pasipelnyti bei išgarsėti, intriguoja laidos kūrėjai.
Aplinkosauginiai Aspektai ir Pavojingos Atliekos
Skalūnų Dujų Gavyba ir Jos Poveikis Aplinkai
Skalūnų dujų gavyba hidraulinio skaldymo būdu kelia susirūpinimą dėl galimo aplinkos užteršimo. Yra baimių, kad uolienų ardymui naudojamas skystis gali užteršti geriamąjį vandenį.
Radioaktyviosios Atliekos: Kilmė, Sudėtis ir Tvarkymas
Radioaktyviosios atliekos - tai nenaudojamas branduolinis kuras ir kitos medžiagos, užterštos radionuklidais, kurių koncentracija viršija nustatytas radioaktyvumo normas. Didžiausią dalį šių atliekų sudaro branduolinio kuro ciklo ir branduolinio ginklo naikinimo produktai, taip pat urano gavybos ir perdirbimo atliekos. Kiti radioaktyviųjų atliekų šaltiniai yra medicina, pramonė, moksliniai tyrimai ir gamtiniai radioizotopai.
Branduolinės energetikos atliekų sudėtis priklauso nuo pradinės branduolinio kuro sudėties, reaktoriaus tipo ir eksploatavimo sąlygų. Panaudotas branduolinis kuras sudaro didžiąją dalį (daugiau nei 95 %) atominės elektrinės radioaktyviųjų atliekų aktyvumo. Šio kuro sudėtis apytiksliai yra tokia:
- Apie 95,6 % - uranas (galimas perdirbimas).
- Apie 3 % - stabilūs arba trumpaamžiai dalijimosi produktai (beta ir gama spinduoliai).
- Apie 0,3 % - pagrindiniai dalijimosi produktai (90Sr ir 137Cs).
- Apie 0,1 % - ilgaamžiai dalijimosi produktai (99Tc, 129I ir 135Cs).
- Apie 0,9 % - plutonis (galimas perdirbimas).
- Apie 0,1 % - kiti ilgaamžiai transuraniniai elementai (Np, Am, Cm).
Be urano, radioaktyviosiose atliekose aptinkama alfa spinduolių (radžio ir jo skilimo produktų). Eksploatuojant branduolinius reaktorius ir juos nutraukiant, dėl reaktoriaus konstrukcijų medžiagų neutronų aktyvacijos susidaro gama fotonus ir beta daleles spinduliuojantys koroziniai radionuklidai, tokie kaip 3H, 14C, 36Cl, 60Co, 63Ni, 152Eu ir kt., priklausomai nuo medžiagos (vandens, grafito, betono, plieno). Branduolinio ginklo naikinimo atliekose dažniausiai randami 239Pu, 238Pu ir 210Po.
Radioaktyviųjų atliekų tvarkymas apima kelis etapus: pradinį apdorojimą (rinkimas, rūšiavimas, cheminis apdorojimas, deaktyvavimas), apdorojimą (tūrio mažinimas, radionuklidų šalinimas), galutinį apdorojimą (sukietinimas, talpinimas į konteinerius), vežimą, saugojimą, laidojimą, bei tvarkymo įrenginio eksploatavimo nutraukimą ir kapinyno uždarymą.
Atliekos klasifikuojamos pagal jonizuojančiosios spinduliuotės lygį, trukmę, fizikines ir chemines savybes. Tarptautinė atominės energetikos agentūra (TATENA) rekomenduoja tokį atliekų skirstymą:
| Atliekų Tipas | Charakteristika | Rekomenduojamas Laidojimo Gylis / Būdas |
|---|---|---|
| Nebekontroliuojamos atliekos | Atliekos, kurioms nebėra tikslinga taikyti radiacinės saugos reikalavimus. | Netaikoma |
| Labai trumpaamžės atliekos | Atliekos, kurių skilimo pusperiodis (T1/2) yra mažesnis nei 100 dienų. | Netaikoma, po laikino saugojimo gali tapti nebekontroliuojamos. |
| Labai mažo aktyvumo atliekos | Reikia izoliuoti keliasdešimt metų. | Specialus sąvartynas, uždengtas kelių metrų žemių kaupu. |
| Mažo aktyvumo atliekos | Reikia izoliuoti kelis šimtus metų. | Paviršinis kapinynas (5-50 m gylyje). |
| Vidutinio aktyvumo atliekos | Dažniausiai laidojamos kelių šimtų metrų gylyje. | Giluminis kapinynas (kelių šimtų metrų gylyje). |
| Didelio aktyvumo atliekos | Turi būti izoliuotos kelis ar keliolika šimtų tūkstančių metų. | Giluminis kapinynas (giliau nei keli šimtai metrų). |
Radionuklidų koncentracija dujinėse atliekose mažinama jas filtruojant ir laikant specialiose kamerose. Skystosios atliekos apdorojamos jonitais, sorbentais, atvirkštiniu osmosu, chemiškai apdorojamos, centrifuguojamos ir laikomos specialiose talpyklose. Labai mažo aktyvumo skystosios atliekos, kontroliuojant kiekį, gali būti išleidžiamos į aplinką, o didesnio aktyvumo - garinamos, maišomos su cementu, bitumu ar polimerais ir talpinamos į plienines statines. Kietosios atliekos apdorojamos mechaniškai, deginamos, presuojamos, lydomos ir talpinamos į gelžbetoninius konteinerius.
Asfaltas: Naftos Junginys Keliams ir Hidroizoliacijai
Asfaltas yra bitumo ir smulkių mineralinių medžiagų mišinys. Jis gali būti gamtinis arba dirbtinis. Gamtinis asfaltas susidaro iš naftos, kai ji slūgso negiliai ir iš jos išgaruoja lengvosios frakcijos. Dirbtinis asfaltas gaminamas iš naftos bitumo ir smulkiai maltų uolienų. Asfaltas naudojamas kelių tiesimui, hidroizoliacijai ir kitose srityse.
