תקופת הפחם (Carboniferous period), או תקופת הקרבון, החלה לפני כ-360 מיליון שנים ונמשכה כ־60 מיליון שנים. התקופה, המזוהה בצפון אמריקה של היום, מתאפיינת בכמות חמצן אדירה באוויר, לפי ההערכות כפולה מזו שהאוויר מכיל בימינו.

החמצן הרב באטמוספרה הוביל לכך שהחרקים בתקופת הפחם היו בגודל ענק. גם העצים היו עצומים בגודלם. בני אדם, לעומת זאת, לא היו יכולים לשרוד כמות כה גבוהה של חמצן באוויר.

סופות ברקים עצומות באותה תקופה הובילו לשריפות ענק על פני כדור הארץ. מסביב בכל כדור הארץ יש ביצות ענקיות, עם צמחייה עשירה שגדלה בהן. הצמחיה הזו עתידה להפוך למרבצי הפחם והפחמן (carbon) של ימינו. היא שהעניקה לתקופה את שמה.

וזוהי אכן התקופה שהותירה לנו מגוון סוגים של דלק מחצבי, כגון פחם, נפט, גז ועוד.

הכחדה שהתרחשה בסוף העידן הקודם, הובילה להתפתחותם של מינים חדשים בתקופת הפחם. חלקם יובילו לחי והצומח של תקופתנו. כך מופיעים בתקופת הפחם מיני דגים רבים בים, בעוד שביבשה מופיעים לראשונה התיקנים, מיני לטאות קדומות שמהן יתפתחו בתקופות הבאות הדינוזאורים. בשמיים מופיעות אז באותה התקופה גם שפיריות הענק, שיהיו אבותיה של השפירית בת ימינו ויהפכו לנציגות של תקופת הפחם בדמיוננו.


הנה תיאור של תקופת הפחם על החי והצומח שבה:

https://youtu.be/mAD4zfn4ZwE


מדען ש"נקלע" לתקופת הפחם:

https://youtu.be/DXThrLpqItU


על העידן של הפחם:

https://youtu.be/rESuGB6JdC8


על יערות הפחם שהותירה לנו הקרבון פיריוד:

https://youtu.be/NeonrFIVw2M


אוסף איורים של בעלי החיים מהתקופה:

https://youtu.be/5HIX8TL9CP4


והרצאת וידאו על תקופת הפחם:

https://youtu.be/-wQLKMUWANg

חומרי בעירה נוצרים משרידי יצורים חיים וצמחים. צמחים ובעלי חיים אלה מחייבים את אור השמש כדי לחיות ולהתקיים. כשהם מתים הם נרקבים באדמה. מיליוני שנים לאחר מכן הם הופכים לחומרי בערה שנמצאים במעמקי האדמה, כמו נפט, פחם וגז. כך, יצורים ימיים כמו אלמוגים ופלנקטון שקעו במשך מיליוני שנים בקרקעית הים והפכו לנפט וגז.


כך נוצרים חומרי הבעירה הללו במעמקים:

https://youtu.be/8YHsxXEVB1M


הנה "שער הגיהנום" - בור עם גז טבעי שעשרות שנים בוער ללא הפסקה:

http://youtu.be/QZoVYj5X6ds

אסדת הקידוח משמשת כמפעל לשאיבת נפט וגז מקרקע הים. לרוב צפה אסדת הנפט או הגז בלב ים, אך היא מחוזקת למקומה בעזרת חבלים ועוגנים. עשרות פועלים חיים על האסדה. רובם עובדים בקידוחים ובשאיבת הנפט והגז מקרקעית הים של שדות הגז והנפט הללו וחלקם מתחזקים את האסדה ומספקים שירותים לעובדים.

גובהה של אסדת קידוח הוא כשל בניין בן מספר קומות. היא מחולקת לפלטפורמות נפרדות, כפלטפורמה להפקת הנפט או הגז ופלטפורמת מגורים, הכוללת את הנדרש לקיום חיים על האסדה. מעליה מנחת מסוקים, שמשמש את אמצעי ההגעה העיקרי אל האסדה.

במשטח המגורים בנויים עשרות חדרי שינה המזכירים תאים באוניות נוסעים. על אסדת קידוח יש מטבח, חדר אוכל, ספריה, חדר ביליארד, מכבסה, מרפאה, חדר קולנוע, מכון כושר לרווחת העובדים ועוד. הפועלים שעל האסדה מבלים עליה בכל פעם למשך שבוע ימים עד חודש ואז יוצאים לחופשה לפרק זמן דומה.

במגדל שמתנוסס מעל משטח האסדה נמצאת המקדחה הגדולה.


כך בונים אסדת קידוח בלב ים:

http://youtu.be/QEsmMR_3oSs


מה שעושים עם האסדה בתום ההפקה ולאחר שהסתיים תפקידה:

http://youtu.be/E9QkqfM4YVs?t=17s


ולעתים לא בונים אסדת נפט אלא משתמשים באוניית קידוח:

http://youtu.be/9PNMDV2v9oA

פצלי שמן, או פצלי נפט, הם סלעים שמכילים נפט מוצק. הסלעים הללו נמצאים בעומק של כחצי קילומטר במעמקי האדמה. מפני שאינם בעומק גדול יותר, אין שם מספיק חום כדי להמיס אותם לנוזל.

הטכנולוגיה הוותיקה המיסה אותם על ידי חום והפכה אותם לנפט, אך נחשבה מזהמת ומסוכנת לבריאות. טכנולוגיות חדשות יותר, של מיצוי תת-קרקעי מאפשרות הפקה של פצלי שמן בתוך האדמה, ללא כרייה ושריפה ואף הפיכתם לחומר הדלק.

היסטורית, טכנולוגיית פצלי השמן סייעה לארצות הברית להגיע במידה רבה לכמעט עצמאות אנרגטית. למעשה, בתוך שנים אחדות, הפכו פצלי השמן את ארצות הברית מצרכנית נפט התלויה במעצמות הנפט הגדולות, כולל מדינות המפרץ הערביות, לאחת ממעצמות האנרגיה והנפט המובילות בעולם.

שינוי זה הקרין על הפוליטיקה של העולם כולו, גם אם לא הקטין את כוחן של מעצמות הנפט, כולל ובמיוחד רוסיה המשתמשת בו כמנוף לעניינים מדיניים ופוליטיים אל מול אירופה התלויה בנפט שלה.

גם במדינת ישראל יש כמויות גדולות של פצלי שמן, במיוחד בנגב ובאזור שפלת יהודה (בסביבות העיר בית שמש). יזמים שביקשו לעשות ניסוי של הפקת פצלי שמן באזור נדחו, בעיקר בשל דאגה מפגיעה בסביבה.


הסבר על פצלי השמן:

http://youtu.be/J4eXcs_ovlY?t=10s


מה הם החסרונות והיתרונות של פצלי השמן:

http://youtu.be/vU7iTtyQsZo


והנה הדיון על הפקת פצלי שמן בישראל:

http://youtu.be/UbIg5xaHNRc?t=5s

את הדלק סיפרו לנו שמייצרים מהנפט, שאותו שואבים מהאדמה. אבל לא כולם יודעים שהנפט נוצר באדמה, בתהליך שנמשך מאות מיליוני שנים.

לעיתים אומרים בחיוך שהנפט נוצר מדינוזאורים שמתו, אבל הנפט נוצר בעיקר גם משרידים של יצורי ים זעירים שנקראים פלנקטון, כמו גם משלדים של יצורים ימיים אחרים, שמתו והצטברו בקרקעית האוקיינוסים הקדומים.


איך נוצר הדלק? (עברית)

https://youtu.be/CpWRjv1tEck


כך נוצרים דלקים וחומרי בעירים מצמחים ובעלי חיים שמתו:

http://youtu.be/_8VqWKZIPrM


כך נוצר הפחם שבאדמה:

http://youtu.be/BQ_Ethb6_Wk


הסבר מורחב ומעמיק להיווצרות הפחם באדמת כדור הארץ:

http://youtu.be/MBeXRRTGjNE


כך נוצרו הדלקים העתיקים ומשמשים אותנו כדלקים וחומרי בעירה:

http://youtu.be/8YHsxXEVB1M


כך מוציאים גז ממעמקי האדמה:

http://youtu.be/Uti2niW2BRA


וכך מוציאים אותו מהים:

http://youtu.be/YQtDiX2Dbr0

הפקת גז ממאגרי גז טבעי ימיים נעשית באמצעות אסדת קידוח (Oil platform). בקידוח ימי יוצרים חלל עמוק בשכבות התת-קרקעיות של הים. הקידוחים מתבצעים בדרך כלל במטרה לאתר מרבצי גז טבעי ונפט בעומק האדמה.

לאסדת קידוח יש יסודות של פלדה ובטון ומרתקים אותה למקום בכבלי מתכת. חלקן צפות על פני המים ואחרות מקובעות לקרקעית הים, או לאי מלאכותי. מגדל שמתנוסס מעל המשטח של האסדה מכיל את המקדחה. במשטח האסדה עצמו יש כמה מפלסים שבהם מגורים המאכלסים מאות עובדים.

אסדות קידוח נבנות במספנות מיוחדות והן משמשות לכל אורך חייה של באר, שהוא כ-10 עד 20 שנה בממוצע, לפני שהיא מתרוקנת.

הקידוחים מהאסדות יכולים להגיע עד לעומק של קילומטרים. לא פעם קודחים בזוויות שונות, בכדי לקבל גישה אל מרבצי הגז או הנפט ולהפיק מהם את הנפט והגז.


הנה סרטון מתורגם על שיטת הסדיקה ההידראולית:

https://youtu.be/Uti2niW2BRA


עוד על שיטת הסדיקה ההידראולית (מתורגם):

https://youtu.be/Tudal_4x4F0


והסבר על גז טבעי שהופך לאנרגיה (מתורגם):

http://youtu.be/FUCkaXsqRP8

הנפט נוצר מתחת לפני האדמה. הוא נוצר משרידים ושלדים של פלנקטון, אצות ויצורים ימיים ויבשתיים אחרים.

כל אלה הצטברו בקרקעית האוקיינוסים הקדומים ועם הזמן, בתהליך שנמשך מאות מיליוני שנים, הם התפרקו והפכו לנפט.

את הנפט הזה שואבים מהאדמה ומזקקים אותו לדלק, המניע את המכוניות והמטוסים ומפעיל את מכונות התעשייה של העולם המודרני.


כך נוצר הנפט (עברית):

https://youtu.be/F6W7J7eSrFw


הוא יהפוך לאחר מכן לדלק:

https://youtu.be/CpWRjv1tEck


וכך הנפט נוצר ושואבים את הנפט מהאדמה:

http://youtu.be/xZ1HIBIIJU0

גז טבעי הוא חומר דלק שרובו גז מתאן. בדומה לנפט, גם הגז הטבעי נוצר במעמקי האדמה, מריקבון של צמחים ובעלי חיים ימיים.

בלא חמצן מתחת לפני הים ובלחץ גבוה של הים נרקבים היצורים האורגניים המתים ויוצרים מרבצים של גז טבעי. גז זה הוא מקור אנרגיה שניתן לייצר ממנו חשמל, לחמם, לבשל בעזרתו ועוד.


הנה סרטון על הגז הטבעי והיתרונות (מתורגם):

http://youtu.be/39JvMpZIK1A


בישראל התגלו בשנים האחרונות גז טבעי בכמות מסחרית (מתורגם):

http://youtu.be/30ay1FXYq38


אסדת גז השואבת את הגז ממעמקי הים:

http://youtu.be/Z0T3MmNnxic

נפט מוציאים מהאדמה. להוצאת נפט גולמי במצב נוזל, ממעמקי האדמה, משתמשים בדרך כלל בשיטת הקידוח.

לקידוח נפט, תחילה קודחים חור באדמה ומחדירים לתוכו צינור עבה. תוך כדי חפירה, מכניסים את הצינור עוד ועוד, למעמקי האדמה, עד שמגיעים לנפט.

בעזרת מנגנון מיוחד המותקן בו, פותחים חור בקצה הצינור שבמעמקי האדמה, בכדי שהנפט יוכל להיכנס אליו.

בצד השני, בראש הצינור, מפעילים משאבה שמסתובבת ללא הפסקה ובכך היא מעלה ומורידה מעין בוכנה שנמצאת בתוך הצינור.

בכל פעם שהבוכנה עולה, היא מעלה עוד מעט נפט שנשאב פנימה לצינור. כשהבוכנה יורדת, משתחרר שסתום שבבוכנה את הנפט הקודם שעלה לצינור ומנקה את הבוכנה, לקראת שאיבה של נפט נוסף שייכנס לצינור.

הלחץ שיוצרת הבוכנה מכתיב את תנועת הנפט בצינור. בכל תנועה של הבוכנה למעלה ולמטה, נשאב עוד נפט ועולה במעלה הצינור. זה נמשך עד שהנפט פורץ החוצה והוא ימשיך וייצא, כל עוד הבוכנה תפעל ותשאב נפט מבטן האדמה.


כך מתבצעים קידוחי נפט, שהופכים לדלק:

https://youtu.be/9Py8-Xy9MKo


אבל איך מגלים נפט וגז (בעברית)?

https://youtu.be/OsicfONzQbA


כך שואבים את הנפט מהאדמה, ביבשה ובים:

https://youtu.be/RtURL0FW3KI


משאבות הנפט של קליפורניה:

https://youtu.be/umadvwaEcuo


כך בונים אסדת קידוח נפט בלב ים:

http://youtu.be/QEsmMR_3oSs


והנה אנייה לקידוח נפט:

http://youtu.be/9PNMDV2v9oA

מקורו של הפחם הוא בצמחיה. לפני מאות מיליוני שנים שקעה ונקברה צמחיה זו מתחת לעפר ולסלעים.

במשך מיליוני שנים נרקבה הצמחיה הזו. במהלך השנים הרבות היא עברה תהליכים כימיים באדמה. עם השנים התהליכים הללו הפכו אותה לחומר דליק - פחם.

כיום כורים את הפחם ממעמקי האדמה ומייצרים ממנו חשמל בתחנות כוח גדולות שלמען האמת גם מזהמות מאד ופוגעות בכדור הארץ.


כך נוצר הפחם:

https://youtu.be/BQ_Ethb6_Wk


ותהליך היווצרות הפחם:

http://youtu.be/QEa36qNo86E

תחנות כוח מאפשרות להמיר את הנפט, הגז והפחם לאנרגיה. שלושתם חומרי בערה ששריפה שלהם מאפשרת לייצר חשמל. ההבדלים ביניהם הם ברמת זיהום האוויר שנוצר מייצור החשמל מכל אחד מהם.

הפחם מזהם מאד את כדור הארץ והנפט מזהם מעט פחות, אבל הוא עדיין גורם לפגיעה באיכות הסביבה. הגז הכי פחות מזהם ולכן עדיף להשתמש בו ליצירת חשמל. אבל הכי טוב לייצר חשמל מאנרגיית השמש, שאינה נגמרת ולא מזהמת את הסביבה.


הילי הילדה שמסבירה כיצד נוצר החשמל כך (עברית):

https://youtu.be/6Qrm9SHjkOE


כל תהליך ייצור החשמל, בשיטות וחומרים שונים ועד הבית (עברית):

http://youtu.be/mPMyyAwrDJ8?t=9s


והתחליף המופלא שאנו רק צריכים לבחור בו (מתורגם):

https://youtu.be/_6gV8Fzszjg

את הפחם כורים מהאדמה במכרות הפחם הגדולים. משם הוא מובל לתחנות כוח שבהן הופך הפחם לחשמל. בכל יום משתמשים במעל 20 אלף טון של פחם לייצור החשמל.

הפחם הזה מוסע על גבי מסועים אל התחנה, שבה הופך הפחם לאבקה. אבקה זו מורתחת בדודים שיוצרים ממנה קיטור ומסובבים טורבינות שיוצרות חשמל.


כך הפחם הופך לאבקת הפחם שמשמשת לייצור חשמל:

http://youtu.be/UbtZwZrotDY


והנה תהליך ייצור החשמל כולו:

http://youtu.be/GI7AhajfhWE?t=4s