CC BY
2
генерированного сумматора, теоретически все транзисторные СВЧ генераторы могут оптимально согласоваться с общей нагрузкой и обеспечиться полную передачу своей номинальной мощности в нагрузку.
Список использованной литературы:
1. Каганов В.И. Радиотехнические цепи и сигналы. Компьютеризированный курс. 4-е издание. - М:. Форум, 2018. 498с.
2. Стукалова С.Б. Радиотехнические цепи и сигналы: учебник/ под ред.- М.: ИД Академии Жуковского, 2020. 240 с.
3. Касаткин А. С. Электротехника: моногр.; Энергия - М., 2019. - 560 с.
© Туан Ч.Н., Хынг Н.В., Шон Л.В., 2024
УДК 62
Хошдурдыев Х.,
Кандидат химических наук, Начальник научного отдела, Международный университет нефти и газа имени Ягшыгелди Какаева,
Ашхабад, Туркменистан
ЗАПАСЫ НЕФТИ И ГАЗА НЕСКОНЧАЕМЫ: НОВАЯ ТЕОРИЯ ГЕНЕЗИСА УГЛЕВОДОРОДОВ
Аннотация
Установлено ранее неизвестное явление природы, что углеводороды (нефть, природный газ, уголь, горючие сланцы и др.) образуются гидрогенизацией неорганических карбонатов водородом, образуемого электролизом подземных вод земными термоэлектрическими токами, образуемыми высокой температурой центра Земли.
Ключевые слова:
тепло центра Земли, термоэлектрические токи, электролиз воды, кислород атмосферы, водород, гидрогенизация карбонатов, углеводороды.
Образующийся при этом гидроксильные группы передаются по дренажным водам Земли с огромной скоростью по «эстафетным реакциям» передачи ионов, подвергаясь впоследствии реакции рекомбинации гидроксильных групп с образованием воды, электрона и кислорода, который выходит из океанов и обеспечивает примерно 4/5 объема атмосферного кислорода. В этом процессе естественного электролиза подземных вод недра Земли играет роль естественного катода с образованием водорода, а поверхность Земли в виде океанов - естественного анода с выходом кислорода.
Также впервые установлено, что между недрами Земли и атмосферой существует термоэлектрохимический круговорот углерода, водорода и кислорода.
Круговорот воды в Природе обеспечивает бесконечность потока рек, постоянный ресурс пресной воды и гидроэнергии. Фотосинтетический кругооборот углерода, водорода и кислорода между растительностью и атмосферой Земли возобновляет и соответственно обеспечивает постоянство или вечность ресурсов атмосферного кислорода, пищи и топлива в виде древесины.
Термоэлектрохимический кругооборот углерода, водорода и кислорода между атмосферой и
недрами Земли аналогично обеспечивает постоянное возобновление и соответственно вечность запасов углеводородов и кислорода атмосферы. Поэтому запасы обычного топлива под землей и кислорода в атмосфере нескончаемы, независимо от наличия растительности. По сути, все виды традиционной энергии, используемые человечеством, представляют собой преобразованную тепловую энергию Солнца и центра Земли, наличие которых постоянно. При этом все виды ископаемого топлива являются возобновляемыми.
Энергия — одно из фундаментальных свойств материи — мера ее движения, а также ее способности совершать работу.
В современном мире энергетика является основным фактором, определяющим экономическое и социальное развитие любого государства.
Ежегодно потребляемое человечеством суммарное количество энергии составляет более 11 миллиардов тонн нефтяного эквивалента. Обычные источники энергии состоят из нефти, угля и природного газа, которые составляют примерно 80-90% всех энергетических ресурсов, ежегодно используемых человечеством [1].
В таком случае, говоря об энергетике вообще, необходимо иметь ввиду в основном вышеперечисленные виды энергии.
По выступлениями авторитетных экспертов и политических деятелей в средствах массовой информации, над человечеством постоянно висит угроза «дамоклова меча» - вот-вот и нефть, газ и уголь закончится и человечество ожидает энергетический коллапс со всеми вытекающими отсюда последствиями.
Например, «если считать данные ВР о размере доказанных запасов верными, традиционной нефти должно хватить при текущем уровне потребления до 2070 года [2].
Получается - углеводородов хватит всего-навсего на с 50 небольшим лет? Что будет после?
"С годами устрашающие предсказания наступающей смерти отрасли кажутся более чем правдивыми. Ведь факт остаётся фактом: когда-нибудь наступит момент, когда добыча углеводородов достигнет своего пика, пойдёт на спад и окончательно «заглохнет». Сколько всего осталось запасов нефти и газа и когда они закончатся? [3]. Такой и еще более тревожной информации с избытком имеется практически во всех средствах массовой информации.
Но насколько обоснованы данные прогнозы? Почему запасы энергии Солнца, гидроэнергетики, древесины как топлива нескончаемы, а запасы обычного топлива должны заканчиваться? Понятно, все перечисленные виды энергии являются возобновляемые, но может быть и запасы углеводородов также возобновляемые? Потому что, «Что вверху, то и внизу» же! [4].
Рассмотрим перечень обычного или традиционного топлива и их химический состав.
Таблица 1
Виды обычного или традиционного топливо и их химический состав
№ Название топлива Содержание химических элементов, %
С Н О
1 Природный газ 75 25 -
2 Нефть 83-87 11-14 2,5-3
3 Горючий сланец 75-78 5-10 10
4 Уголь 75-92 2,5-5,7 1,5-15
5 Древесина 49 6 44
Как показано в таблице, природный газ в основном состоит из метана, содержание водорода в нем составляет (%) 25, нефти — 12-14, горючем сланце — 5-10, угле — 2,5-5,7 [5], в древесине - 6 [6], остальное приходится в основном на углерод. Данные этой таблицы дает право рассматривать все виды обычного
топлива как углеводороды с различным содержанием водорода в них и исследовать генезис всех ископаемых топлив с единой точки зрения - как генезис углеводородов.
Естественно, возникает вопрос- на каком основании мы включили древесину в перечень углеводородов? Дело в том, во-первых, что она является одним из видов топлива, во-вторых, содержит и углерод и водород, хотя содержание кислорода больше по сравнению с остальными - все же это не запрещает отнести ее к классу углеводородов.
Но что же мы будем иметь от этого? Дело в том, что механизм образования древесины изучен полностью, и следуя «Что вверху, то и внизу», может по аналогии удастся создать теорию образования и всех остальных углеводородов?
Традиционно существуют две гипотезы об образовании углеводородов: неорганическое и органическое. Неорганическая идея генезиса нефти была отвергнута в связи с нелепостью ее основных положений на 6-м (1963 г.), 7-м (1967 г.) и 8-м (1971 г.) Всемирных нефтяных конгрессах. Судьба органического представления о генезисе нефти определена словами великого Д. И. Менделеева: «Глядя на всю совокупность полученных сведений о нефти и о разложении остатков, нельзя допустить образования нефти из организмов» [7].
Таким образом, несмотря на высшую актуальность этой проблемы, по настоящее время научная теория, объясняющая образование углеводородов в земной коре отсутствует.
Прежде чем перейти к созданию теории генезиса углеводородов, которые все без исключения являются топливом, рассмотрим особенности образования исторически первого вида топлива-древесины.
Древесина образуется за счет фотосинтеза, суть которого заключается в том, что солнечный свет, падая на листья растений, образует фототок, который сначала разлагает воду на водород и кислород [8]. Образовавшийся водород гидрогенизирует углекислый газ с образованием сначала глюкозу, а затем из нее целлюлозу и далее лигнин, являющиеся основными компонентами древесины. Эти процессы можно изобразить нижеследующими уравнениями (1-4):
+Е = Ьу (тепловое и световое излучение Солнца) + листья растений ^ фототок (1) фототок +12пН20 = 12пН2 + 6п02 (электролиз воды) (2)
6пС02 + 12Н2 = С6Н1206 + 6Н20 (синтез глюкозы гидрогенизацией углекислого газа) (3)
пС6Н1206 = [С6Н10О5 + (п -1) Н20 (синтез целлюлозы) (4)
Так как образование водорода происходит постоянно, то он гидрогенизирует не только углекислый газ, но и целлюлозу с образованием лигнина (5):
[С6Н1005]п +Н2 = [С31Н34011]п + Н20 (синтезлигнина) (5)
Древесина состоит из целлюлозы (=70%) и лигнина (=20%), которые являются основными компонентами древесины.
Горение древесины можно изобразить уравнением (5):
СНА]пЧСзгНМп+02 ^[СзгНМп+С02+Н20-е
(горение - тепловое и световое излучение огня) (6)
Древесина, как и подобает топливу, при сжигании хорошо горит (5) ярким пламенем, выделяя тепло и свет, полученные ранее от Солнца.
Как видно уравнения (1-6), начинаются с теплового и светового излучения Солнца (1) и заканчивается с тепловым и световым излучением огня (5). Так как этот процесс имеет постоянный и непрерывный характер, то он является циклическим или обратимым фотоэлектрохимическим процессом и как все обратимые процессы бесконечен, который можно представить следующей схемой:
Рисунок 1 - Фотоэлектрохимический кругооборот водорода, кислорода и углерода в Природе или фотосинтез
Раз речь зашла о кругооборотах материи или обратимых процессах, то целесообразно кратко остановиться на особенностях и общих сторонах и других обратимых или циклических процессов. Для этого кратко рассмотрим второй и наиболее известный круговорот вещества — это круговорот воды в Природе [9].
Благодаря кругообороту воды в природе потоки рек являются вечными и соответственно, запасы пресной воды, вследствие их непрерывного обновления, носят нескончаемый характер и аналогично: благодаря фотохимическому кругообороту воды, углекислого газа, кислорода и излучения Солнца, запасы древесного топлива нескончаемы (Рисунок 1).
По уравнению (2), первой стадией фотосинтеза является электролиз воды и образующийся водород гидрогенизирует СО2 до углеводов (3).
Возникает естественный вопрос: останавливается ли процесс фотосинтеза на стадии синтеза целлюлозы и лигнина или ее гидрогенизация продолжается до тех пор, пока не будут получены более гидрогенизированные соединения целлюлозы?
Рассмотрим фрагмент молекулы лигнина [10], представленный на картине 1, в составе которой имеются фрагменты ароматических углеводородов, которые бесспорно являются продуктом гидрогенизации целлюлозы и входят также в состав нефти.
ом он
Рисунок 2 - Фрагмент молекулы лигнина
Приведенный факт является свидетельством того, что при непрерывной гидрогенизации двуокиси углерода постепенно образуются составы, содержащие углеводороды.
При рассмотрении почти всех деревьев на их стволах можно обнаружить наличие смолистого продукта, называемого живица, как показано на рис. 3.
Рисунок 3 - Живица
Живица содержит: 40-65 % дитерпеновых или смолистых кислот общей формулы С19Н29СООН, 20-35 % монотерпеновых углеводородов общей формулы С10Н16, 5-20 % сесквитерпеновых и дитерпеновых углеводородов и их производных [11]. Это означает, что при постоянном пропускании электрического тока, в данном случае фототока, через систему, содержащую воду и двуокиси углерода или при постоянной гидрогенизации углекислого газа и образовавшихся продуктов в растениях в конечном итоге имеет место синтез углеводородов.
Другими словами, как показано в уравнении (5) гидрогенизацией целлюлозы образуется лигнин, дальнейшая гидрогенизация его водородом, образовавшегося в результате электролиза воды приводит к синтезу углеводородов по суммарному уравнению (6):
[С31Н34°П]И + Н2 ^ СпНт (7)
где СпНт - общая формула углеводородов.
Если под землей имеются аналогичные условия, то мы можем допустить образование
углеводородов по такому пути. Действительно, имеются все условия для гидрогенизации неорганического углерода водородом: электрический ток, неорганические карбонаты и подземные воды.
В Земле действительно имеются электрические токи (теллурические токи, от лат. Те!^ — земля) которые текут по Земной коре [12, 13].
Термоэлектричество представляет собой совокупность явлений, в которых разница температур создаёт электрический потенциал и соответственно образуется электрический ток [14].
По этой причине источником земного электричества является разница между высокой температурой центра Земли (5-6 000°С) и ее поверхностью (±70-80 0С) благодаря которой образуется термоэлектрический ток, направленный из центра Земли на всю ее поверхность. Постоянство магнитного поля Земли - прямое доказательство существования постоянного электрического тока в ней, каковым является термоэлектрический ток.
Наличие подземных воды и карбонатных минералов под Землей является бесспорным фактом.
Но образуется ли водород под Землей?
Если водород под землей действительно образуется и синтезирует углеводороды из карбонатов, то учитывая тот факт, что он обладает среди химических элементов наименьший атомным и молекулярным размером и соответственно наибольшую проницаемость, то логично ожидать его проявление из-под земли.
Действительно это явление имеет место в природе - по некоторым исследованиям, суммарный выход водорода из земли доходит до нескольких миллиардов тонн в год [15]. И поэтому в США в 2019 году построена первая водородная скважина [16].
Вся логика вышеприведенной информации сводит к мысли, что углеводороды под землей также могут образовываться аналогично. Может, но критерием истины является не логика и тем более «может», а эксперимент или практика [17,18].
Эксперименты утверждают следующее:
При пропускании электрического тока через смеси воды и оксидов углерода в рекаторах-электролизерах, имеет место их гидрогенизация с восстановлением неорганического углерода:
СО2 + Н2О + е- ^ НСООН + ОН- (8)
и синтезом углеводородов (метана, этана, этилена) [18] по реакции:
СО + Н2О + е- ^ СН4 + С2Н6 + С2Н4 + ОН- (9)
Причем процессы гидрогенизации оксидов углерода до углеводородов имеют место как на постоянном, так и на переменном электрическом токе [19,20].
Таким образом, независимо природы электрического тока (фототок или обычный ток) объекта процесса (растение или реактор-электролизер) при пропускании электрического тока через смесь СО2+Н2О имеет место гидрогенизация оксидов углерода с восстановлением неорганического углерода до углеводородов.
Экспериментальными исследованиями установлено, что при гидрогенизации карбоната кальция СаСОз также образуются углеводороды, например метан по реакции [21]:
СаСОз + Н2 ^ СН4 + Са(ОН)2 + Н2О (10)
И практика, и эксперимент, являющиеся критериями истины подтверждают: как при длительном прохождении электрического тока через в процессе фотосинтеза на деревьях образуются углеводороды, которые входят в состав живицы (рисунок 4), так и при гидрогенизации водородом, образуемых земными термоэлектрическими токами неорганических карбонатов в составе горных скал образуется смесь углеводородов в виде мумие (риунок 5).
Получается, что нефть неспроста называется stone oil - "каменным маслом".
Если одним из конечных продуктов фотосинтеза является растительное масло (vegetable oil) и является энергетическим материалом в основном для человека (рисунок 6), то одним из конечных продуктов термоэлектросинтеза является нефть (stone oil) и другие углеводороды, являющиеся энергетическим материалом для всей цивилизации (рисунок 7).
Рисунок 6 - Растительные масла - Рисунок 7 - Каменные масла или нефть - продукты
продукты гидрогенизации гидрогенизации неорганических карбонатов в камне
двуокиси углерода в растении
Таким образом синтез углеводородов в Природе - это гидрогенизация углекислорода СО2 до углеводородов:
СО2 +Н2 ^ СпНт + Н2О (11)
Это обстоятельство позволяет нам в полной аналогии с уравнениями фотосинтеза целлюлозы и лигнина (1-5) позволяет описывать термоэлектрохимические процессы с образованием всех видов углеводородов под Землей в общем виде следующими уравнениями (12-17):
+Е — (4п + т) е~ (12)
пСаСО3 + (3п + т) Н20 + (4п + т)в~ = СпНт + пСа{ОН )2 + (4п + т)ОН ~
(электролиз воды и синтез углеводородов) (13)
ОН + Н - О - Н — Н - О - Н + ОН (14) (передача ОН-групп по "эстафетным" реакциям до океанов)
(4п + т)ОН~ = 1 (4п + т)Н2О +1 (4п + т)О2 Т +(4п + т)в~ (15)
(реакция рекомбинации ОН- групп и выход О2 через океаны)
СпНт + (п + — т)02 = пС02 + (— т)Н20 - Е (горение углеводородов) пС02 + пСа(ОН)2 = пСаС03 + пН20 (поглощение С02 Землей)
1
1
(16)
(17)
Формула, как правило, означает, когда:
1. т = 2п + 2 - алифатические углеводороды - гомологи метана;
2. т = 2п - олефиновые или циклоалифатические углеводороды;
3. т = п - ароматические углеводороды;
4. т ^ 0 -уголь.
Если объектом гидрогенизации водородом являются неорганические карбонаты образуемый электровосстановлением земными токами и вода, то вполне можно допускать вероятность образования недогидрогенизированных соединений углерода или наличие кислородсодержащих соединений в составе нефти.
Действительно, в состав нефти входит ряд соединений, содержащих кислород и их общее содержание, составляет 5-10% [22].
Это подтверждает мысль о том, что прародителем углеводородов являются кислородсодержащие неорганические соединения углерода и водорода, каковыми являются карбонаты и вода, а никакие-то останки живых организмов.
Процессы (12-17), аналогичные фотосинтезу, можно описать как циклический процесс, как показано на рисунке 3. Поскольку на обычные энергоносители - углеводороды приходится почти 90% всей потребляемой человечеством энергии, мы будем называть этот процесс "Глобальным энергетическим циклом".
Таким образом, в ходе логических рассуждений и анализа информации у нас появилась теория образования углеводородов, которую можно сформулировать следующим образом:
"Углеводороды образуются под землей благодаря гидрогенизации углерода в неорганических
Глобальный энергетический цикл
(юрючис ископаемые углеводороды, уголь)
(i ндроксндная группа)
Рисунок 3 -Глобальный энергетический цикл
карбонатах водородом, образованным посредством электролиза подземных вод теллурическими токами, генерируемых высокой температурой (термоэлектрический ток) центра Земли".
Следует также отметить, что основной кислород атмосферы (=80%) образуется также за счет термоэлектрохимических процессов под землей.
1. Обнаружено ранее неизвестное явление Природы, согласно которому углеводороды образуются гидрогенизацией неорганических карбонатов водородом, образуемого воздействием термоэлектрических токов Земли на подземные воды. Одновременно образующийся при этом кислород передается по дренажной оболочке Земли по эстафетным реакциям до океанов и таким образом недры Земли выполняют роль естественного катода, а океаны - естественного анода явления природного электролиза воды.
2. Впервые установлено, что между недрами Земли и атмосферой существует замкнутый термоэлектрохимический круговорот H, O и C. Энергетической основой процесса является постоянно имеющееся тепло центра Земли. Благодаря термоэлектрохимическому круговороту H, O и C запасы углеводородов постоянно обновляются и потому неисчерпаемы.
Список использованной литературы:
1. Энергетический баланс мира. www.engineeringsystems.ru
2. Когда в мире закончится нефть. https://gazprombank.investments/blog/market/runs-out-oil
3. Мировые запасы нефти и газа. Конец уже близок? https://dprom.online/oilngas/mirovye-zapasy-nefti-i-gaza-konets-uzhe-blizok/
4. Википедия https://ru.wikipedia.org > wiki > Гермес
5. Fossil fuel https://ru.wikipedia.org/wiki/
6. Химический состав древесины. ru.wikipedia.org.
7. Менделеев Д.И. Нефтяная промышленность в Северо-Американском штате Пенсильвания и на Кавказе. Типография товарищества «Общественная польза». СПб, 1877, с. 235.
8. Суммарное уравнение фотосинтеза https://studopedia.ru/
9. Кругооборот воды в природе. https://ru.wikipedia.org
10. Никитин В.М., Оболенская А.В., Щеголов В.П. Химия древесины и целлюлозы. Москва, Издательство «Лесная промышленность», 1978, с. 173.
11. «Живица» - Открытые интернет-ресурсы с сайта: https://xumuk.ru/encyklopedia/1537.html.
12. Земные_токи Википедия https://ru.wikipedia.org > wiki >
13. Краев А. П. Основы геоэлектрики. 2 изд., Л.. 1965, c.135-142.
14. Термоэлектричество https://ru.wikipedia.org/wiki/
15. Водородное дыхание земли https://cyberleninka.ru > article > vodorodnoe-dyhanie
16. На земле есть огромные запасы возобновляемого безуглеродного топлива. www.hi-news.ru
17. Виктор Канке. Практика — критерий истины https://koah.ru/kanke/62.html
18. Эксперимент - критерий истины https://viperson.ru > eksperiment-kriteriy-istiny-8476
19. Интенсификация электрохимических процессов. Под ред. А.П. Томилова. - М.: Наука, 1988. - С. 149.
20. Л.П. Шульгин. Электрохимические процессы на переменном токе. - Л.: Наука (Ленинградское отделение), 1974. - с.16-29.
21. S. Lux, G. Baldauf-Sommerbauer, M. Siebenhofer. Hydrogenation of Inorganic Metal Carbonates: A Review on Its Potential for Carbon Dioxide Utilization and Emission Reduction ChemSusChem 2018, 11, 1 - 20 DOI: 10.1002/cssc.201801356
22. Кислородсодержащие соединения нефти - Справочник химика 21www.chem21.inf
© Хошдурдыев Х., 2024
