[email protected] Sremacgeol.pmf.hr/~jsremac/predavanja/primijenjena_paeontologija/11... · •Organska tvar u ovim stijenama potječe od algi, spora, peludi, kutikula, te fragmenata

FOSILNA GORIVA Kaustobioliti - “stijene” koje gore P

red

ava

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

POTROŠNJA ENERGENATA U EU

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

NALAZIŠTA FOSILNIH GORIVA

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

UGLJEN

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

UGLJEN

• Ugljen je kruto gorivo nastalo u prirodi sporim ili brzim procesom karbonizacije pretežito iz ostataka kopnenog bilja.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

STUPNJEVI POUGLJENJIVANJA

• Lignit

• Smeđi ugljen

• Mrki ugljen

• Kameni ugljen

• Antracit Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

UGLJEN KROZ GEOLOŠKU PROŠLOST

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

GLAVNI IZVORI UGLJENA

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

PRIMJENA

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

PODZEMNI I NADZEMNI KOPOVI

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

PROIZVODNJA U SVIJETU

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

UGLJEN U HRVATSKOJ

• Paleozojska ležišta – male količine u Lici

• Kenozojska ležišta – Istarski ugljenokopi i Promina u Dalmaciji – eocenske starosti; Zagorski ugljenokopi – oligocenske i miocenske starosti.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

ULJNI ŠKRILJAVCI

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

ULJNI ŠKRILJAVCI

• Sitnozrnate sedimentne stijene koje sadrže povećanu količinu kerogena (čvrsta smjesa organskih kemijskih sastojaka) iz kojih se tehnološkim procesima mogu izdvojiti tekući ugljikovodici.

• Nisu bili dovoljno dugo izloženi povećanoj temperaturi i pritisku, da bi iz njih nastala nafta.

• Nemaju uvijek isti mineralni i kemijski sastav, različitog su postanka i geološke starosti.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

ORGANSKA TVAR

• Organska tvar u ovim stijenama potječe od algi, spora, peludi, kutikula, te fragmenata vodenog i kopnenog bilja.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

VAN KREVELENOV DIJAGRAM

• Omogućava klasifikaciju kerogena, pa se uljni škriljavci mogu podijeliti na terestričke, lakustričke i marinske.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

NALAZIŠTA

• Pojavljuju se u mnogim zemljama, ali samo 33 države imaju ekonomski važna ležišta. Među njima se ističu Green River eocenske naslage u zapadnoj USA, kenozojske naslage u Queenslandu u Australiji, ordovicijske naslage u Švedskoj i Estoniji, El-Lajjun ležište u Jordanu, ležišta u Francuskoj, Njemačkoj, Brazilu, Kini, južnoj Mongoliji i Rusiji.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

KUKERZIT

• Uljni škriljavac nađen u ordovicijskim stijenama Estonije.

• Sadrži više od 60% organske tvari.

• Koristi se za loženje i dobivanje nafte i plina. P

red

ava

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

PORIJEKLO KUKERZITA

• Nastao je u plimnoj zoni od cijanobakterija ili zelenih algi vrste Gloeocapsomorpha prisca, nalik današnjoj cijanobakteriji Entophysalis major.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

PRIMJENA ULJNIH ŠKRILJAVACA

• Iz kerogena se procesom pirolize dobiva sintetička nafta. Osobito su zanimljivi za proizvodnju kerozina i diesel goriva. Zagrijavanjem na dovoljno visoku temperaturu dobiva se i plin.

• Uljni škriljavci mogu se koristiti i direktno za grijanje i gorivo u termoelektranama, te kao sirovina u kemijskoj industriji i proizvodnji građevnih materijala.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

PRIMJENA

• Neke od primjena uključuju proizvodnju adsorbenata, fenola, smola, ljepila, sredstava za tamnjenje, bitumena za ceste, cementa, cigli, gnojiva, kamene vune, stakla i farmaceutskih proizvoda.

• Neka ležišta sadrže sumpor, amonijak, aluminij, uran i druge korisne tvari , kao npr. Dictyonema šejl u Estoniji.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

ULJNI ŠKRILJAVCI KAO KONZERVACIJSKA LEŽIŠTA

• Neka nalazišta, npr. u Green River formaciji u USA i Messelu u Njemačkoj zaštićena su kao konzervacijska ležišta i sadrže izvrsno sačuvane ostatke ptica i sisavaca.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

NAFTA

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

NAFTA

• Nafta je prvi put dobila latinski naziv “petroleum” (“kameno ulje“) u djelu De Natura Fossilium, koje je 1546 objavio njemački mineralog Georg Bauer, poznat kao Georgius Agricola.

• U prirodi se pojavljuje kao goriva tekućina u stijenama različite starosti, a sastoji se od mješavine ugljikovodika različite molekularne težine i drugih organskih komponenti.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

KEMIJSKI SASTAV

• Udio ugljikovodika varira od 50% u teškim uljima i bitumenima, do 97% težine u lakim uljima.

• Među ugljikovodicima prevladavaju alkani i cikloalkani, te aromatski ugljikovodici. Od drugih komponenti treba spomenuti dušik, kisik i sumpor, te u tragovima željezo, nikal, bakar i vanadij.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

TEŽINSKI UDJELI ELEMENATA I TIPOVA

UGLJIKOVODIKA U NAFTI

ELEMENTI

• Ugljik 83 to 87%

• Vodik 10 to 14%

• Dušik 0.1 to 2%

• Kisik 0.1 to 1.5%

• Sumpor 0.5 to 6%

• Metali ispod 1000 ppm

UGLJIKOVODICI

• Parafini (alkani) 15-60 %

• Nafteni (cikloalkani) 30-60 %

• Aromati 3-30 %

• Asfalti prosječno 6 %

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

TEORIJE O POSTANKU NAFTE

ORGANSKE TEORIJE

• Nastaje kompresijom i zagrijavanjem organskog materijala, vjerojatno kerogena. Glavni izvor su alge i zooplankton, koji pada na dno jezera ili mora, gdje vladaju anoksični uvjeti.

ANORGANSKE TEORIJE

• Potječu od ruskih geologa iz 1950.g.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

UVJETI ZA NASTANAK LEŽIŠTA

• MATIČNA STIJENA koja sadrži ugljikovodike zakopana duboko da se postigne odgovarajuća temperatura i pritisak. Temperaturni raspon potreban za postanak nafte geolozi zovu “naftni prozor”.

• KOLEKTORSKA STIJENA koja je porozna i propusna, pa se u njoj akumuliraju ugljikovodici.

• IZOLATORSKI POKROV koji onemogućava raspršivanje nafte i plina.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

TERMIČKA ZRELOST PELUDNA ZRNA I SPORE

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

TERMIČKA ZRELOST KONODONTI -CAI

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

REZERVOARI – STRUKTURNE I STRATIGRAFSKE ZAMKE

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

POVIJEST UPORABE – STARI VIJEK

• Herodot i Diodorus Siculus navode da je bitumen korišten za gradnju Babilonske kule, jer su se u blizini nalazili prirodni izvori na površini.

• Perzijanci, Arapi i Grci su je koristili u ratne svrhe.

• Rimljani su eksploatirali naftu iz Dacijske provincije (danas Rumunjska).

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

POVIJEST UPORABE – NOVI VIJEK

• Najstarija bušotina iz 4. stoljeća nađena je u Kini, bila je duboka 240 m, a bušilo se bambusovim cijevima. Nafta se tada koristila za proizvodnju soli (grijanje i evaporacija).

• Kina i Japan koristili su naftu i plin u 7. st. za osvjetljenje i grijanje.

• Ulice Bagdada bile su u 9. st. pokrivene katranom.

• U Americi se spominje od 16. stoljeća.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

UPORABA DANAS

• Goriva

• Proizvodnja plastike

• Lubrikanti

• Vosak

• Sumpor i sumporna kiselina

• Katran i asfalt

• Kemijska industrija

• Medicinska terapija

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

Medicinska uporaba

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

NAFTA U HRVATSKOJ

• Toponimi: Paklenica, Peklenica, Pakleni otoci, Smrdelje, Uljanik – od davnina.

• 12. stoljeće – u knjigama dubrovačkih trgovaca se spominje katran.

• 14. stoljeće – zapisi o uporabi u medicinske svrhe.

• 18. stoljeće – u knjigama se spominju nalazi nafte i bitumena na površini.

• 19. stoljeće – počinje eksploatacija.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

NAFTA U HRVATSKOJ

• Panonski bazen – Nafta i plin su eksploatirani od polovice 19. stoljeća, pa sve do nedavno. Mi smo bili 5. zemlja u Europi koja je imala eksploataciju. Nedavno su istraživanja obnovljena s dobrim izgledima.

• Dinaridi – za sada nisu nađene isplative količine

• Jadransko podmorje – od nedavno se eksploatira plin.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

NAFTA U PANONSKOM PROSTORU

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

PRIRODNI PLIN • Sastoji se pretežito od metana (85-95 %).

• Najveći proizvođač prirodnog plina je Rusija, a velike zalihe se nalaze u podmorju Katara i Perzijskog zaljeva.

• U Hrvatskoj ga najviše ima u Molvama (70% ukupnih zaliha).

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

ULJNI PIJESCI

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

ULJNI PIJESCI

• Nedavno su pridruženi svjetskim rezervama nafte. Naime s porastom cijena nafte i novim ekonomičnim tehnološkim procesima mogu se od njih izdvojiti i proizvesti korisni proizvodi.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

ULJNI PIJESCI

• Uljni pijesci sadrže teške frakcije i tip su bitumenskih ležišta.

• Oni su prirodne mješavine pijeska ili gline, vode i ekstremno viskoznog varijeteta – bitumena, a nastaju biodegradacijom nafte djelovanjem bakterija.

• Nađeni su širom svijeta, ali najveće količine se eksploatiraju u Kanadi i Venezueli.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

ZALIHE NAFTE U SVIJETU

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

UKUPNE SVJETSKE REZERVE

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

ZALIHE PLINA U SVIJETU

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

STRATEGIJA RAZVOJA

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

A i toga ima ….

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

BITUMENSKE ZAMKE

• Primjer La Brea, kvartarne starosti, u Los Angelesu.

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r

Pre

da

va

nja

pro

f.d

r.sc. J.

Sre

ma

c

jsrem

ac@

geol.

pmf.h

r