PRIMARNI ENERGETSKI IZVORI Neobnovljivi izvori energije su izvori

PRIMARNI ENERGETSKI IZVORI: • Neobnovljivi izvori energije su izvori čiji je potencijal i obim ograničen utvrdjenim rezervama (ili pretpostavljenim, još neotkrivenim rezervama) • Obnovljivi energetski izvori su izvori čiji se potencijal procenjuje prema količini energije koju mogu da daju u nekom vremenskom periodu • Konvencionalni izvori energije su oni izvori čija se upotreba može smatrati uobičajenom i čiji su postupci transformacije poznati • Nekonvencionalni izvori energije su oni čija je upotreba još uvek ograničena a postupci transformacije i upotrebe u nedovoljno ispitani

PRIMARNI IZVORI ENERGIJE NEKONVENCIONALNI • • • bituminozni škriljci • bituminozni pesak • geotermalna energija • vodeni tokovi • drvo i drugi biljni materijali • energija biomase obnovljivi ugalj nafta prirodni gas fisiona nuklearna energija geotermalni izvori neobnovljivi KONVENCIONALNI • • sunčeva energija vetra energija plime i oseke unutrašnja energija mora i okeana • biogas • upotreba vodonika

Goriva su prirodne i veštačke materije iz kojih se na racionalan i ekonomičan način procesima sagorevanja može dobiti veća količina toplotne energije. Da bi se neka supstanca koristila kao gorivo mora da ispunjava nekoliko uslova: • da se sagorevanjem oslobadja velika količina energije • da se u prirodi nalazi u što većim količinama i da su nalazišta pristupačna • da je stabilna pri skladištenju i transportu • da joj tačka paljenja nije ni suviše niska ni suviše visoka • da proizvodi sagorevanja ne deluju korozivno na uredjaje za sagorevanje niti da izazivaju negativne posledice po stanje životne sredine

PODELA GORIVA PRIRODNA ČVRSTA TEČNA GASOVITA Ugalj Bituminozni škriljci Briketi Nafta Prirodni gas Benzin Dizel gorivo Petroleum Lož ulje Mazut Alkohol Generatorski gas Vodeni gas Koksarski gas Rafinerijski gas Acetilen VEŠTAČKA Koks Polukoks

Toplotna moć goriva je ona količina toplote koja se oslobadja pri potpunom sagorevanju jedinice mase i izražava se u k. Wh/kg ili MJ/kg. kg Gornja toplotna moć goriva je teorijska vrednost i odgovara onoj količini toplote koja bi se oslobodila pri potpunom sagorevanju jedinice mase u idealnim uslovima i bez prisustva vlage u gorivu. Donja toplotna moć goriva odgovara vrednosti toplotne moći umanjene za onu količinu toplote koja je potrebna da se vlaga prisutna u gorivu i vlaga koja nastaje u procesu sagorevanja prevede u parno stanje.

ELEMENTARNI SASTAV I TOPLOTNA MOĆ PRIRODNIH ČVRSTIH GORIVA C(%) H(%) O(%) N(%) S(%) Isparljive materije Donja toplotna moć MJ/kg Drvo 48 -52 5. 8 -6. 2 43 -45 0. 05 -0. 1 - 70 -78 18. 8 -20. 1 Treset 49 -60 5 -8 28 -45 1 -4 0. 1 -1 45 -60 20. 8 -24. 3 Lignit 65 -70 5 -6 25 -30 0. 5 -1. 5 0. 5 -3 35 -50 25. 9 -27. 9 Mrki u. 65 -75 5 -8 12 -30 0. 5 -2 0. 5 -3 40 -60 25. 9 -21. 7 Kameni 75 -94 3. 5 -5 3 -20 1 -1. 5 0. 5 -1. 5 8 -55 31. 7 -36. 4 Antracit 94 -97 1 -2. 5 1 -2 0. 5 -1 0. 5 1 -5 36. 4 -36. 8

NAFTA Nafta je prirodno tečno gorivo biogenog porekla. Godišnja proizvodnja iznosi oko 3· 109 tona. Nafta predstavlja najsloženiju smešu ugljovodonika u prirodi. Dobija se iz bušotina sa dubina od oko 3000 metara (neka nalazišta su na dubinama i do 9000 metara), a sve više se istražuju nalazišta pod morem što zahteva posebne uslove eksploatacije.

Podela nafte prema sastavu: • Parafinske nafte sadrže zasićene ugljovodonike opšte formule Cn. H 2 n+2 (izomerni oblici ovih ugljovodonika utiču na kvalitet goriva) CH 3 – CH 2 – CH 3 – CH 2 – CH 3 • Cikloparafinske nafte sadrže aliciklične ugljovodonike opšte formule Cn. H 2 n (ugljovodonici sa cikličnom strukturom) • Aromatične nafte u svom sastavu imaju i do 30% aromatičnih ugljovodonika, odnosno jedinjenja koja u osnovi imaju benzolov prsten C 6 H 6

Postupci prerade nafte: • Primarna prerada nafte obuhvata postupke kojima se sirova nafta razdvaja na nekoliko frakcija u zavisnosti od tačke ključanja pojedinih komponenti (pod vakuumom ili u atmosferskim uslovima): - gasoviti proizvodi sirovi benzin petroleum gasno ulje ostatak (mazut) do 50 o. C 40 -200 150 -300 200 -350 od 350 Aditivi ATMOSFERSKA DESTILACIJA Rafinerijski gas Sirovi benzin Petroleum Gasno ulje OSTATK (MAZUT) VAKUUM DESTILACIJA Vretensko ulje Maziva ulja Cilindars. ulje OSTATK (BITUMEN)

Tečna goriva na bazi nafte (veštačka tečna goriva) Toplotna moć tečnih goriva je, u proseku, veća za oko 50% u odnosu na toplotnu moć čvrstih goriva, postoji mogućnost transportovanja cevovodima, sagorevaju bez čvrstog ostatka, a proces sagorevanja se lakše kontroliše i automatizuje. Nedostaci su velika emisija CO 2 pri sagorevanju i ograničene rezerve nafte kao osnovne sirovine.

Tečna goriva na bazi nafte (veštačka tečna goriva) Ø Motorni benzin spada u grupu srednjih benzina sa tačkom ključanja od 50 – 200 o. C. Dobija se iz sirovog benzina sekundarnom preradom. Predstavlja smešu ugljovodonika. Zbog načina rada motora SUS veoma bitna karakteristika kvaliteta benzina je otpornost prema samozapaljenju koja se izražava oktanskim brojem. Ø Dizel gorivo dobija se iz viših petroleumskih frakcija i gasnih frakcija pri atmosferskoj destilaciji nafte. Sagoreva u smeši zagrejanog vazduha pod povišenim pritiskom. Kvalitet se odredjuje na osnovu niza osbina kao što su viskozitet, gustina, stepen prerade prema čemu razlikujemo četiri grupe dizel goriva, D 1 (veoma lako), D 2 (lako), D 3 (srednje) i D 4 (teško). Ø Lož ulje je namenjeno upotrebi u domaćinstvima. Po sastavu je veoma slično veoma lakom i lakom dizel gorivu. Ø Petroleum je srednja frakcija atmosferske destilacije nafte. Daljom preradom dobija se petroleum za osvetljenje, običan motorni petroleum, a posebnim postupkom prerade dobija se specijalno gorivo za mlazne motore – kerozin.

Prirodna gasovita goriva – zemni gas Prirodni gas je visokokvalitetno gorivo velike toplotne moći (34, 9 -39, 9 MJ/Nm 3), sagoreva bez ostatka, ekološki je najprihvatljivije od svih prirodnih goriva, lako se transportuje cevovodima i ne zahteva skladišni prostor. Korišćenjem gasa mogu se ostvariti znatne uštede u energetici. U prirodi se nalazi kao pratilac nafte ili u posebnim gasnim ležištima. Prirodni gas sastoji se u najvećem procentu (i preko 90%) od metana (CH 4), zatim etana (C 2 H 6), butana (C 4 H 10) i u manjem procentu ostalih lakih ugljovodonika. Prema sastavu se deli na: - suvi gas (uglavnom od metana sa malim procentom propana i butana, - mokri gas (veći procenat butana, a sadrži i pentan i heksan), - korozivni gas (sadrži i okside sumpora).

Nuklearna goriva Od velikog broja radioaktivnih elemenata mali broj se može smatrati nuklearnim gorivom zbog posebnih zahteva koji su usmereni ka mogućnostima kontrolisanog i kontinualnog odvijanja nuklearne reakcije i ekonomičnosti eksploatacije. Zbog toga se pod nuklearnim gorivima podrazumevaju izotopi urana (naročito 92 U 233), torijum i plutonijum. Nalazišta ovih elemenata u prirodi nisu retka ali je njihov procentni udeo u rudama veoma mali (od 0, 01 do 4%). Nuklearna goriva su goriva velike toplotne moći Ugalj (MJ/kg) Derivati nafte Fisija urana Fuzija vodonika u helijum 20 -28 30 -45 82 260 000 540 000

Radioaktivni otpad je iskorišćeno (osiromašeno) nuklearno gorivo sa visokim stepenom radioaktivnosti. Odlaganje radioaktivnog otpada zahteva posebne mere predostrožnosti, posebne lokacije i obezbedjen transport. Vreme poluraspada radioaktivnih elemenata je ono vreme za koje se kolčina posmatranog elementa smanji na polovinu.

SOLARNA ENERGIJA 1, 4 k. W/m 2 s

Korišćenje solarne energije SVETLOSNA ENERGIJA Foto ćelija Električna energija Biokonverzija Gasovita i tečna goriva TOPLOTNA ENERGIJA Statički prijemnik Voda temperature do 90 o. C Heliostatički prijemnik Voda temperature preko 90 o. C

Električna energija HE NE TE voda nuklearno gorivo mazut, ugalj prirodni gas fisija sagorevanje toplotna energija biomasa biogas geotermalna energija mehanička energija vetar plima i oseka energija talasa Električna energija Solarna energija (fotoćelija)