Energierohstoffe

3. Energierohstoffe

Energierohstoffe sind: 

1. Fossile Rohstoffe: 

Erdöl 
Ergas 
Braunkohle 
Steinkohle

 2. Uran   ->    Kernenergie

3.1 Volumen der Energierohstoffe in Deutschland

3.2 Reichweite der nicht-erneuerbaren Energieträger

3.1 Fossile Rohstoffe

1. Erdöl:

-> zur Entstehung:

• abgestorbene Meeresorganismen, sinken auf Meeresgrund und werden von Sedimenten bedeckt. -> hoher Druck und hohe Temperatur, dadurch Bildung von Kerogenen (v.a. C und H)
• Kompaktere Masse von Kerogenen vereinigen sich zu Erdöl

-> Vorkommen:

• in Erdkruste eingelagertes lipophiles Stoffgemisch
• Lagerstätte besteht aus Speichergestein in dessen Poren sich das Erdöl befindet

-> Wichtigster Rohstoff der modernen Industriegesellschaft, da es als Grundstoff für Treibstoffe und für die chemische Industrie verwendet wird.

-> Förderung:

1. durch Sonden, die durch Bohrungen bis zur Lagerstätte eingebracht werden 
2. Bohrinseln: Fördern Erdöl auf dem Meer

-> Förderungsverfahren:

-Primärförderung durch Eigendruck 
-Sekundärförderung durch Einpressen von Wasser oder Erdgas (20 –75% Lagerstättenausbeute) 
-Tertiärförderung durch Einpressen verschiedener Lösungen, Heißdampf oder Gase zur Erniedrigung der Viskosität des Erdöls, so dass es zu einer Lösung vom Speichergestein kommt. 

Ein beträchtlicher Teil des Erdöls kann aber von keinem Verfahren aus der Lagerstätte gewonnen werden!

-> Vorkommen und Verbreitung von Erdöl:

-> Fraktionierung von Erdöl (Raffinerie):

Wikipedia schreibt:

Fraktionierung bedeutet

• die An- bzw. Abreicherung oder Trennung verschiedener Elemente oder chemischer Verbindungen wie bei der fraktionierten Destillation
• die An- bzw. Abreicherung oder Trennung verschiedener Isotope eines Elements (Isotopenfraktionierung)
• die Verabreichung von Bruchteilen einer Gesamtstrahlungsdosis über einen Zeitraum mit mehreren Bestrahlungssitzungen im Verlauf einer Strahlentherapie
• bei verfahrenstechnischen Trennverfahren die Aufteilung einer Menge (z. B. ein Partikelkollektiv) in Untermengen nach definierten Kriterien (z. B. Partikelgröße).

-> Aufbau einer Rafferie:

-> Fliessschemata einer Rafferie:

3.2 Erdgas:

• Gasgemisch, dessen chemische Zusammensetzung je nach Lagerstätte beträchtlich schwankt 
  (Verunreinigungen: H2S; CO2; He)
• Hauptbestandteil ist Methan, daneben größere Anteile höherer Kohlenwasserstoffe (Ethan, Propan, Butan, Ethen)
• Erdgasqualitäten: 
  • L (Low): Methananteil 80 bis 87 Vol. % 
  • H (High): Methananteil 87 bis 99 Vol. % 
• Entstehung analog zu Erdöl; meistens ist in den Erdölfeldern auch Erdgas und umgekehrt enthalten

-> Fördung:

- Wie Erdöl ebenfalls durch Eigendruck

-> Vorkommen

-> Einsatz von Erdgas:

- In Deutschland ca. 22,5% am Gesamtenergieverbrauch.

- Um einen gleichbleibenden Brennwert zu gewährleisten (da unterschiedliche Qualitäten), wird das Erdgas getrocknet. 

1. Absorptionstrocknung mit Glykol 
2. Trocknung mittels Molekularsieb

- Einsatz als Kraftstoff für Kraftfahrzeuge 

1 kg Erdgas = 1,5 l Benzin

3.3 Braunkohle

• Entstehung duch Karbonisierung Pflanzenresten (Inkohlung) von Pflanzenrsten unter starken Druck und Luftabschluss.
• Braunkohle ist jünger als Steinkohle (qualitative Unterschiede, höherer Schwefelgehalt)
• Brennstoff für Stromerzeugung
• Deutschland Hauptfördernation (sogar im Tagebau)

-> Vorkommen

-> Gewinnung in Deutschland durch Schaufelradbagger

3.4 Steinkohle

• Entstehung gleich wie Braunkohle. Im Tertiär durch Inkohlung von Pflanzenresten.
• Nutzung als Brennstoff für die Stromerzeugung, zur Wärmeerzeugung und zur Stahlproduktion

-> Vorkommen und Gewinnung von Steinkohle 

Hauptfördernationen sind China und USA. 76 % des Primärenergieverbrauchs und 70 % der Stromproduktion von China basieren auf Kohle.
Dort kann die Kohle im Tagebau gewonnen werden.

-> Vorkommen

4.1 Uran

• 235U ist die einzige natürlich vorkommende Substanz, die zu einer nuklearen Kettenreaktion fähig ist.
• Um Uran als Brennstoff nutzen zu können, muss man es anreichern, dazu gibt es verschiedene Methoden: 
  • Anreicherung durch Gaszentrifugen 
  • Trenndüsenverfahren

-> Vorkommen von Uran

-> Verwendung und Abbau

• Förderung im Tage-und Untertagebau 
• Hälfte des Uranverbrauchs z.Z. durch die Abrüstung von Kernwaffen und Aufbereitung gedeckt

-> Fliessschemata Kernkraftwerk

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ÜBER DEN AUTOR

Roman

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