УРОК № 19. ВИДОБУТОК ПАЛИВНИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН.

ПРЕЗЕНТАЦІЯ "ПАЛИВНІ КОРИСНІ КОПАЛИНИ"

ОСНОВНІ ЗАКОНОМІРНОСТІ РОЗМІЩЕННЯ РОДОВИЩ ПАЛИВНИХ КОРИСНИХ КОПАЛИН. 

Протягом усієї геологічної історії Землі гірські породи та мінерали утворювалися в певних різних природних умовах. Залежно від способу утворення магматичні, осадові й метаморфічні породи дуже відрізняються.

Запаси нафти та природного газу зосереджені в товщах осадових гірських порід, наприклад, в Україні — це Передкарпаття, Дніпровсько-Донецька та Причорноморська западини, у Росії — Західносибірська плита з її потужним, до 4 км, осадовим чохлом, в Іраку — Месопотамська низовина. Багато родовищ нафти й природного газу розташовані на морському шельфі. Геологічна будова мілководдя Чорного та Азовського морів аналогічна геологічній будові дна Перської затоки й Каспійського моря. Це вказує на те, що в Україні на її Чорноморському шельфі зосереджені запаси нафти й природного газу, можливо світового значення.

Існують певні закономірності територіального залягання і просторового поширення корисних копалин. Нафту й природний газ знаходять переважно в різних тектонічних западинах, які заповнені шарами осадових порід. Нафтових і газових горизонтів на різних глибинах від поверхні землі може бути багато. Наприклад, в Україні на Лівобережжі великі запаси нафти й природного газу виявлені в осадових породах Дніпровсько-Донецької тектонічної западини глибиною майже 20 км. На сьогодні тут розвідані та експлуатуються лише найближчі до поверхні землі шари залягання цих корисних копалин.

Площа неперервного або острівного поширення нафтових (газових чи газоконденсатних) родовищ, значна за розмірами чи запасами корисної копалини, називається нафтогазоносним басейном. У межах цих басейнів виділяють нафтогазоносні райони, де виокремлюють зони або ареали нафтогазоносності. У їхньому складі, у свою чергу, виділяють нафтогазові родовища чи нафтові й газові горизонти.

Отже, нафта, природний газ і вугілля залягають переважно серед горизонтів осадових порід у місцях їх скупчення і пошарового розташування в різних за глибиною тектонічних прогинах.

Останнім часом відкриті великі родовища природного газу, які залягають у шарах метаморфічних і навіть магматичних за походженням гірських порід, наприклад, у США, де великий приріст видобутку газу відбувся за рахунок сланцевого газу. Значні родовища цих корисних копалин є і в Україні.

НАЙБІЛЬШІ В СВІТІ БАСЕЙНИ Й КРАЇНИ ЗА ВИДОБУТКОМ КАМ’ЯНОГО ВУГІЛЛЯ, НАФТИ ТА ПРИРОДНОГО ГАЗУ. 

На сьогодні найбільше нафти в світі видобувають три країни: США, Росія і Саудівська Аравія. Однак не всі вони мають найбільші в світі запаси цієї промислової сировини. Саудівська Аравія дійсно володіє найбільшими в світі (після Венесуели) ресурсами нафти, що має високу якість і зручне для видобування залягання, яких немає ні в Росії, ні в США. Найпотужніша в світі економіка США просто змушена видобувати багато нафти та освоювати новітні технології отримання сланцевих вуглеводнів. Це спричинило потужний імпульс нафтовидобутку не лише в США. Росія вимушена виснажувати власні нафтові ресурси, собівартість видобутку яких зростає з кожним роком. Продаючи нафту на світовому ринку, вона за виручені кошти купує дорогу готову високотехнологічну продукцію.

а) Ступінь забезпечення попиту на нафту й природний газ ресурсами власного видобутку (у %, на початок 2019 р.), б) танкер для перевезення зрідженого газу.

Нині основними світовими басейнами видобутку нафти й природного газу є басейни Перської затоки, Північного моря, Західносибірський, Сахарський, Зондський, Гвінейської затоки, Мексиканської затоки, Техаський, Західно-Канадський.

Вугілля видобувається в таких найбільших басейнах нашої планети: Північно-Східному (Китай), Верхньосілезькому (Польща), Кузнецькому (Росія), Карагандинському (Казахстан), Аппалацькому (США), Східному (Індія), Південно-Східному (Австралія), Донецькому та Львівсько-Волинському (Україна). Відповідно, найбільшу кількість вугілля (у 2020 р.) видобувають Китай, Індія, Індонезія, США та Австралія. Україна в цьому переліку 18-та.

НАЙБІЛЬШІ В СВІТІ КРАЇНИ-ІМПОРТЕРИ КАМ’ЯНОГО ВУГІЛЛЯ, НАФТИ Й ПРИРОДНОГО ГАЗУ. 

На кліматичному саміті, який відбувся восени 2021 р. у Глазго, понад 40 країн світу, серед яких і Україна, погодилися поступово відмовитися від використання викопного вугілля, будівництва нових вугільних електростанцій та інвестування у цю сферу економіки.

У 2016 р. Бельгія першою в Європі зупинила власні вугільні електростанції станції, у 2022 р. так збирається вчинити Португалія. Словаччина та Франція зупинять свою вугільну генерацію до 2023 р., Велика Британія — 2024 р., Австрія, Ірландія, Італія — 2025 р., Фінляндія та Нідерланди — 2029 р., Данія та Угорщина — 2030 р., Німеччина — не пізніше 2038 р. Згідно з планами ЄС, до 2050 р. він стане вуглецево нейтральним. Натомість, у країнах, що розвиваються, будують нові ТЕС, які працюватимуть на вугіллі.

Головні експортери вугілля в світі — США, Австралія, Росія, ПАР, Індонезія. Величезні масштаби розвитку економіки Китаю вимагають набагато більше вугілля, ніж він його видобуває (50,4% від світового видобутку), тому країна є найбільшим його імпортером і лідером за споживанням (понад 20% від світового видобутку). Тут працює найбільша в світі кількість ТЕС на цьому види палива, які дають 70% електроенергії країни. Усе це робить Китай світовим лідером за викидами парникових газів, зокрема СО₂ — 39,5% у 2019 р.

структура експорту нафти Саудівської Аравії — найбільшого її експортера.

Загалом понад 65% світового імпорту вугілля припадає на п’ять країн світу — Китай, Японію, Індію, Південну Корею й Німеччину (найбільшого імпортера вугілля в Європі). До 2034 р. Японія та Республіка Корея планують закриття 30 вугільних електростанцій. Отже, слід очікувати зменшення попиту на цей вид палива на світовому ринку, а відповідно й зменшення обсягів видобутку та скорочення інвестицій в цей вид економічної діяльності.

Найбільшими імпортерами нафти в світі є Китай, Індія, Південна Корея, США, Японія, Німеччина та інші країни ЄС. Головні імпортери природного газу — країни ЄС (Німеччина, Італія, Нідерланди і Франція), Японія, Китай, США, Туреччина, Південна Корея.

країни — лідери за споживанням вуглеводнів (2019 р.)

Без постійних інвестицій у пошук нових родовищ нафти та газу в умовах вичерпання старих запасів попит на ці ресурси зростатиме, що призведе до підвищення цін.

ГЕОГРАФІЯ ПАЛИВНИХ РЕСУРСІВ УКРАЇНИ. 

Паливні ресурси Україні багаті та різноманітні: кам’яне й буре вугілля, нафта, природний газ, горючі сланці, торф і уран.

Якісне кам’яне вугілля залягає на Донбасі та у Львівсько-Волинському басейні. Поклади бурого вугілля розташовані в межах майже всієї Придніпровської височини, проте видобувають його лише в м. Олександрія (Кіровоградська обл.).

Станом на початок 2020 р. в Україні налічується 148 шахт, із яких 102 перебувають у власності держави, 67 — на непідконтрольній Україні території, 2 — не діючі, 33 — працюють, із них тільки 4 вважаються рентабельними. Розвідані запаси вугілля в Україні становлять близько 50 млрд тонн (прогнозовані — 120 млрд тонн), але його видобуток для держави є збитковим. Із 2015 р. собівартість видобутку вугілля на державних шахтах зросла вдвічі: із 2 тис. 68 грн за тонну до 4 тис. 258 грн у 2019 р. (мал. 2). Держава щороку витрачає понад 5 млрд грн на підтримку існування шахт і виплату боргів шахтарям. Якщо поступово не закривати шахти, то, за оцінками аналітиків, у наступне десятиліття доведеться витратити ще 710 млн євро на їх дотацію.

Надра країни ще донедавна могли повністю забезпечити господарчі потреби у вугіллі, що стало проблематичним з окупацією Росією східних територій України, де розташована більшість вугледобувних підприємств. Є перспектива будівництва нових шахт на сході Дніпропетровської області, де можна щорічно видобувати якісне коксівне вугілля обсягом понад 130 млн тонн.

У кількох областях країни виявлені великі родовища горючих сланців, важливих не тільки для паливно-енергетичної, а й для хімічної промисловості. Їхні запаси оцінюють у понад 3 млрд тонн.

             а) Енергетичний потенціал України (за даними Українського Інституту майбутнього),                   б) видобуток енергетичного вугілля в Україні

стан вугільної промисловості України

Основні поклади кам’яного коксівного, газового, вугілля та антрациту сформувалися в осадовому чохлі Донецької складчастої області (Донбас) та Галицько-Волинської западини. Третина вугілля є коксівним, яке після спеціальної обробки використовують у виплавці чавуну й сталі. Вміст вуглецю в антрациті досягає 94—97%. За видобутком кам’яного вугілля (2018 р.) Україна перебуває на 20-му місці в світі та 8-му в Європі.

Донецький кам’яновугільний басейн у межах України займає територію понад 50 тис. км². Перші знахідки вугілля тут були зроблені в першій половині XVIII ст. поблизу Лисичанська, а промислове освоєння розпочалося з кінця XIX ст. У Донецькій, Луганській, Дніпропетровській, Харківській і Полтавській областях розвідано понад 300 шарів вугілля потужністю від 0,5 до 1,2—1,5 м до глибини майже 1800 м. Понад 80% пластів, що залишилися в надрах, малопотужні. Часто вугленосні шари, що чергуються з пластами пустої гірської породи, зім’яті в складки, мають круте залягання. Це та наявність у вугільних пластах горючого газу метану робить шахтний спосіб видобутку вугілля вибухонебезпечним.

Львівсько-Волинський басейн промисловою площею майже 2,5 тис. км² розташований у межах Львівської та Волинської областей і дає близько 2% сірчаного, середньо- та високозольного, довгополум’яного і жирного вугілля країни. Його продовженням є Люблінський басейн на території Холмщини в Польщі. Інтенсивне геологічне вивчення басейну розпочалося наприкінці 1939 р. Середня товщина шарів вугілля, що залягає на глибині 300—700 м, становить від 0,5 до 1,5 м, іноді до 2,8 м. Міста Нововолинськ і Червоноград виникли завдяки розробці вугілля. Значну його частину використовують Бурштинська та Добротвірська ТЕС.

Дніпровський буровугільний басейн площею близько 150 тис км² залягає в осадових відкладах знижень Українського щита на глибині 10—120 м. Окремі виходи бурого вугілля на поверхню були відомі ще з XVI ст. Пласти, потужністю від кількох сантиметрів до майже 18 м, утворилися з решток рослин палеогену та неогену. Видобуток вугілля можливий як шахтним, так і відкритим — кар’єрним способом, але через низьку теплотворну здатність його майже не видобувають. Окремі родовища бурого вугілля відомі також у Придністров’ї, Передкарпатті, Закарпатті, Харківській і Полтавській областях України.

ДІЮЧІ ТА ПЕРСПЕКТИВНІ БАСЕЙНИ Й РАЙОНИ ВИДОБУВАННЯ НАФТИ І ПРИРОДНОГО ГАЗУ. 

В Україні існують три нафтогазоносні райони: Західний, Східний і Південний, що складаються із 35 нафтогазоносних перспективних регіонів. Вуглеводневі ресурси цих регіонів України, за прогнозами вчених, становлять понад 5 млрд тонн умовного палива, що вдвічі більше за накопичений видобуток, а запаси нетрадиційних видів вуглеводнів (сланцевого газу й нафти, метану вугільних родовищ, газогідратів Чорного моря) узагалі колосальні. Найбільшу перспективу для освоєння мають глибокі горизонти Східного нафтогазоносного регіону та території Західноукраїнського регіону.

Перші розвідані в Україні великі родовища виснажені ще в 70-ті рр. XX ст., коли український газ, річний видобуток якого становив майже 70 млрд м³, прямував до Росії та тодішніх соціалістичних країн Європи. У 1972 р. в Україні видобули рекордні 14,4 млн тонн нафти, яка споживалася переважно в цих же країнах. У 2019 р. державні й приватні компанії України видобули близько 1,6 млн тонн нафти і близько 20 млрд м³ газу. При цьому в країні спожито 8,7 млн т бензину й дизельного палива, що в 5,5 разу більше, ніж видобуто нафти. Газу українська промисловість, комунальні підприємства та населення використали в 2019 р. понад 30 млрд м³, або в 1,5 разу більше, ніж видобули. Україна забезпечує власні потреби в нафті лише на 7-8%, природному газі — на 20—25%..

динаміка видобутку природного газу в Україні (2015—2019 рр.).

Західний (Прикарпатський) район, поклади якого зосереджені в Передкарпатському крайовому прогині, — це Івано-Франківська, Львівська й Волинська області, Карпати і Закарпатська низовина. Нафта й газ залягають тут на глибинах від 100 до понад 2500 м. Газові родовища (понад 30) зосереджені переважно в зовнішній зоні Передкарпатського прогину.

Східний (Дніпровсько-Донецький) район розташований в межах Дніпровсько-Донецької западини (Полтавська, Харківська, Чернігівська, Сумська та Луганська обл.). У тектонічному значенні це одна з найглибших у світі западин глибиною до 18—20 км, заповнена осадовими породами, у яких чергуються шари нафти й газу на глибині від 4,5 км. Видобувають вуглеводні лише із верхніх шарів, основна їх частина ще навіть не розвідана. Головні нафтові родовища: Сагайдацьке, Радченківське, Зачепилівське, Кибинцівське, Глинсько-Розбишівське (Полтавська обл.), Рибальське і Качанівське (Сумська обл,), Прилуцьке, Леляківське і Гнідинцівське (Чернігівська обл.). Байрацьке газове родовище на Полтавщині є найбільшим із відкритих в останні 15 років.

а) Основні нафтогазоносні райони та кам’яновугільні басейни України, б) сланцевий газ в Україні.

У понад 120 нафтових, газових і нафтогазових родовищах зосереджено до 80% запасів вуглеводнів України (дають 60% нафти та 90% газу країни). Нафта якісна із низьким вмістом сірки, газ переважно метановий.

Південний (Причорноморсько-Кримський) район, розташований у Причорноморській западині на узбережжі та акваторії Чорного й Азовського морів, на сьогодні вважають найбільш перспективним. Природний газ в обсягах понад 5 млрд м³ тут уже видобувають. Ці українські родовища (відповідно майже 7 і 16% розвіданих запасів нафти й газу України) і бурові вишки нині захопила Росія.

У Південному районі виявлено понад 60 нафтогазоносних родовищ. Нафта є і на Керченському та Тарханкутському півостровах.

На сьогоднішній день у світі запроваджено методику видобутку сланцевих вуглеводнів, великі запаси яких відкриті в Україні. Однак екологи ще не дійшли спільного висновку, чи є їх видобуток безпечним для природи та людини. Україна четверта в Європі після Франції, Польщі та Норвегії за резервами цього палива. Це створює реальні перспективи перетворення країни на одного з головних виробників сланцевих вуглеводнів у регіоні.

ГЕОГРАФІЯ РЕСУРСІВ ГОРЮЧИХ СЛАНЦІВ І ТОРФУ.

 Горючі сланці — це тверді паливні ресурси, які складаються з відмерлих решток морських і озерних найпростіших водоростей, тварин, що споріднює їх із нафтою. Одне з найбільших у світі родовищ горючих сланців — Бовтиське — було відкрите на початку 60-х рр. XX ст. у межах Бовтиської западини на межі Кіровоградської та Черкаської областей. Його запаси становлять близько 3,8 млрд тонн. Потужність сланцевих пластів дорівнює від 115 до 285 м, залягання на глибині до 400 м. Проте родовище не розробляється.

Основні торф’яні родовища розташовані на півночі країни. Нерівномірність їх територіального поширення в Україні обумовлюють кліматичні, геологічні та інші чинники, які визначають процеси торфоутворення. За даними Державної служби геології і надр України на території країни виявлено та розвідано 3118 торфових родовищ із геологічними запасами близько 2,2 млрд тонн. Торф — це енергетичний та агрохімічний потенціал України, сировина для виробництва паливних гранул (пелет), торф’яних паливних брикетів (лідер виробництва — Волинь, продукція експортується в країни Європи), торфодобрив і торфокомпостів.

геологічні запаси торфу за областями України.

Більше третини території країни займає Український щит, де практично скрізь залягають радіоактивні гірські породи. Особливо значні поклади уранових руд є в Київській, Черкаській, Кіровоградській і Дніпропетровській областях. Україна належить до найбагатших держав (9-те місце у світі) за їх запасами.

ШЛЯХИ ПОКРИТТЯ ДЕФІЦИТУ ПАЛИВА В УКРАЇНІ. 

За останні 30 років в нашій країні дуже мало зроблено для досягнення енергетичної незалежності.

залежність України від імпорту палива 

Україна має великі перспективи розвитку вітроенергетики в Карпатах та на узбережжі морів. Є перспективи розвитку сонячної енергетики, особливо на півдні країни, де кількість сонячних днів досягає 316 на рік. У Закарпатті й на півдні країни сформувалися значні запаси термальних вод. Їх можна використовувати для опалювання будинків і навіть для виробництва електроенергії.

Шкаралупа волоських горіхів, за вирощуванням яких Україна посідає одне з перших місць у світі, є сировиною для виробництва паливних брикетів і пелет — економного палива для приватних будинків та міні-ТЕС. Існують й інші способи забезпечення енергетичної незалежності нашої країни.