Nuklearna energija (Nuclear energy)


Gotovo dvije milijarde ljudi širom svijeta nema pristup električnoj energiji i taj će se problem pogoršavati rastom populacije. Globalno oslanjanje na fosilna goriva i velike hidroelektrane ostati će trend bar do 2020. godine, ali to neće biti dovoljno za zadovoljavanje rastućih potreba čovječanstva. Kao jedno od mogućih rješenja tog problema izdvaja se nuklearna energija. U zadnje tri dekade nuklearna energija ima značajnu ulogu u proizvodnji električne energije. Trenutno pomoću nuklearne energije generiramo oko 16% ukupno proizvedene električne energije u svijetu. Jaki proboj nuklearne energije može se zahvaliti njezinoj čistoći i neznatnom ispuštanju stakleničnih plinova. Dobro konstruirane nuklearne elektrane pokazale su se pouzdanima, sigurnima, ekonomski prihvatljivim i ekološki dobroćudnim. Do sad se u svijetu nakupilo više od 9000 reaktor-godina rada, pa se skupilo i potrebno iskustvo u iskorištavanju nuklearne energije.

Utjecaj na okoliš i spremanje radioaktivnog otpada

	Posljedice nuklearne katastrofe u Černobilju. Radioaktivni plinovi dospjeli su čak do Italije i Njemačke.

Kao i svi procesi proizvodnje energije iz neobnovljivih izvora i nuklearne elektrane proizvode otpad. Kod njih je to radioaktivni otpad i vruća voda. Budući da nuklearne elektrane ne proizvode ugljični dioksid, njihovom upotrebom se ne povećava efekt staklenika. Radioaktivni otpad dijeli se na dvije osnovne kategorije: nisko-radioaktivni i visoko-radioaktivni otpad. Većina nuklearnog otpada je nisko radioaktivni otpad. To su: obično smeće, alati, zaštitna odjela i ostalo. Taj se otpad kontaminirao sa malom razinom radioaktivnog praha ili čestica, a mora se čuvati na način da ne dođe u kontakt sa predmetima izvana.

Pravi problem kod nuklearnih elektrana je ostatak iskorištenog goriva koji je visoko-radioaktivni otpad i mora se mora skladištiti u specijalnim bazenima (voda hladi nuklearno gorivo i ponaša se kao štit od radijacije) ili u suhim kontejnerima. Starije i manje radioaktivno gorivo skladišti se u suhim skladištima. Tamo se zatvara u specijalne betonske armirane kontejnere.

Iako su nuklearne elektrane bezazlene za okoliš ukoliko se sve radi po pravilima, velika prijetnja okolišu je mogućnost katastrofe prilikom nepravilnog korištenja. Do sad su se prilikom mirnodopskog iskorištavanja nuklearne energije desile dvije velike havarije: Černobilj i Otok Tri Milje. Najveća havarija u nuklearnim elektranama dogodila se 26.04.1986. godine u Černobilju u tadašnjem SSSR-u, a današnjoj Ukrajini. Eksplodirao je reaktor broj četiri u nuklearnoj elektrani formiravši radioaktivni oblak koji se proširio na veliki dio Europe (slika). Do sada invaliditet je dobilo oko 27% spasioca koji su 26.04.1986. ušli u kontaminirano područje, a bilo ih je oko 200 000. Prilikom eksplozije razrušena je aktivna zona reaktora i u toku 10 dana i noći trajao je aktivni stupanj havarije, praćen intenzivnim oslobađanjem radioaktivnih elemenata. Oslobađanje radioaktivnih elemenata konačno je zaustavljeno tek nakon što je u studenom 1986. godine reaktor stavljen u betonski “sarkofag”. Ukupna radioaktivnost pod sarkofagom premašuje dva milijuna kirija.

Manje štetna za ljude i okolicu bila je havarija na Otoku Tri Milje 28.03.1979. godine u Pensilvaniji, SAD. Tamo se zbog niza pogrešaka i sigurnosnih propusta pregrijao i djelomično rastopio jedan od nuklearnih reaktora, što je rezultiralo manjim ispuštanjem radioaktivnih tvari u atmosferu. Za sad još nije dokazana nikakva štetna posljedica te radijacije za ljude, ali je taj događaj znatno utjecao na predodžbu o sigurnosti nuklearne energije. U danima koji su slijedili dogodio se veliki interes medija za tu nezgodu, a borci protiv nuklearne energije konačno su dobili dobar razlog za veliku medijsku anti nuklearnu kampanju. Cijeli taj niz događaja potaknuo je vladu SAD-a da poveća sigurnost nuklearnih postrojenja, ali i da smanjuje broj novoizgrađenih nuklearnih elektrana.

Princip rada

	Princip oslobađanja nuklearne energije. Nekontrolirani proces se zove atomska bomba, a kontrolirani proces je nuklearni reaktor.

Nuklearne elektrane kao gorivo koriste izotop urana U-235 koji je vrlo pogodan za fisiju. U prirodi se može naći uran sa više od 99% U-238 i svega oko 0.7% U-235. Dok U-238 apsorbira brze neutrone, U-235 se u sudarima sa sporim neutronima raspada na vrlo radioaktivne, fisijske produkte, a pri tom se oslobađa još brzih neutrona (slika). Usporavanjem tih brzih neutrona u sudarima s molekulama teške vode, koja se pri tome zagrijava, ostvaruje se lančana reakcija. Oslobođena toplina jest toliko željena energija. U nuklearnim reaktorima se taj proces događa cijelo vrijeme u strogo kontroliranim uvjetima (izuzevši nekoliko trenutaka u Černobilju). Atomska bomba rezultat je namjerno izazvane prevelike koncentracije slobodnih neutrona koji se tada sudaraju sa fisijski osjetljivim atomima i na taj način ostvaruju nekontroliranu eksploziju energije. Iako urana u prirodi ima relativno puno (sto puta više od srebra) izotopa U-235 ima malo. Zbog toga se provodi postupak obogaćivanja urana. U konačnoj upotrebljivoj fazi, nuklearno gorivo biti će u formi tableta dugih oko dva i pol centimetra. Jedna takva tableta može dati otprilike istu količinu energije kao i jedna tona ugljena. Energija koja se oslobađa sudaranjem neutrona sa uranom koristi se za zagrijavanje vode. Ta voda (para) tada pokreče generator, a nakon toga treba je rashladiti i ponovo vratiti u reaktor. Za to je potreban stalan i veliki protok vode oko jezgre reaktora. Na primjer nuklearna elektrana Krško koristi rijeku Savu za hlađenje.

Iskorištavanje nuklearne energije po državama

Država koja proizvodi najveći udio svoje električne energije u nuklearnim elektranama je Francuska sa 75% proizvedene električne energije u nuklearnim elektranama. Slijede je Litva sa 73%, Belgija sa 58%, Bugarska, Slovačka i Švedska sa 47%, Ukrajina sa 44% i Republika Koreja sa 43%. U još deset država iz nuklearne energije proizvodi se po više od 25% električne energije. SAD proizvode 19.8% svoje električne energije u nuklearnim elektranama, ali zbog velikog opsega proizvodnje zauzimaju najveći udio u ukupno proizvedenoj energiji u nuklearnim elektranama sa 28%. Slijedi ih Francuska sa 18% i Japan sa 12%.

Sa povećanjem broja država koje imaju nuklearne elektrane, povećao se i rizik da gorivo iz nuklearnih elektrana dođe do pojedinaca koji ga žele upotrijebiti za svrhe koje nisu mirnodopske. U zadnje vrijeme je aktualan terorizam, a teroristi bi s nuklearnom tehnologijom mogli prouzročiti ogromnu nuklearnu katastrofu. Kod zaštite od zlonamjernog korištenja nuklearne energije i političari i znanstvenici moraju poduzeti određene mjere. Zbog tog su problema međunarodne organizacije nametnule pravila o sigurnosti za 140 država diljem svijeta. Problem sa čuvanjem nuklearnog goriva (a i radioaktivnog otpada) trenutno je najizraženiji u siromašnim državama koje su nastale raspadom Sovjetskog Saveza.

Ugljen (Coal)


Ugljen je nastao od davnih biljaka. Prije 300 milijuna godina, znači prije dinosaura, ogromne biljke taložile su se u močvarama. Milijunima godina preko tih ostataka taložilo se blato koje je stvaralo veliku toplinu i pritisak, a to su idealni uvjeti za nastanak ugljena. Danas se ugljen većinom nalazi ispod sloja stijena i blata, a da bi se došlo do njega probijaju se rudnici. Dvije najvažnije upotrebe ugljena su proizvodnja čelika i električne energije. Ugljen daje oko 23% ukupne primarne energije u svijetu. 38% generirane električne energije u svijetu dobiveno je od ugljena. Za oko 70% proizvodnje čelika u svijetu potreban je ugljen kao ključni sastojak.

Od svih fosilnih goriva ugljena ima najviše, a ima i najdužu povijest upotrebe. Arheolozi su pronašli dokaze koji ukazuju da su Rimljani u Engleskoj koristili ugljen u drugom i trećem stoljeću. U Sjevernoj Americi Indijanci su u 14. stoljeću koristili ugljen za kuhanje, grijanje i izradu keramike. U 18. stoljeću Englezi su otkrili da se ugljen spaljuje čišće i na većoj temperaturi od drvenog ugljena. Industrijska revolucija bila je prvi pravi pokretač upotrebe ugljena. James Watt izumio je motor na paru (parni stroj), koji je omogućio da strojevi obavljaju posao koji su prije obavljali ljudi ili životinje, a koristio je ugljen za proizvodnju pare koja je pokretala motor. Tijekom 19. stoljeća brodovi i vlakovi su bili glavno sredstvo za transport, a koristili su parni stroj za pogon. U tim parnim strojevima koristio se ugljen za proizvodnju pare. 1880. godine ugljen je prvi put upotrijebljen za proizvodnju električne energije.

Ekologija i načini pročišćavanja ugljena

	Najvećim dijelom ugljen je sačinjen od ugljika (crno) i vodika (crveno). Sumpora (žuto) i željeza (zeleno) ima manje.

Gledano iz ekološkog aspekta, ugljen je najopasniji izvor energije. Ugljen je, kao i svi fosilni izvori energije, najvećim dijelom sačinjen od ugljika i vodika. Unutar ugljena zarobljene su i neke nečistoće, kao na primjer sumpor i dušik. Kad ugljen sagorijeva, te nečistoće otpuštaju se u atmosferu. U atmosferi se te čestice spajaju sa parom (na primjer u oblacima) i formiraju kapljice koje padaju na zemlju kao slabe sumporne i dušične kiseline - kisele kiše. Unutar ugljena postoje još i sitne čestice minerala. Te čestice ne sagorijevaju i stvaraju pepeo koji ostaje nakon sagorijevanja. Jedan dio tih čestica biva uhvaćen u vrtlog plinova i, zajedno sa parom, formira dim koji dolazi iz elektrana na ugljen. Neke čestice su toliko male da ako ih složimo 30 u red, red bi bio dug jedva kao širina ljudske kose. Ugljen je najvećim dijelom sačinjen od ugljika. Kad ugljen sagorijeva ugljik se miješa sa kisikom iz zraka i na taj način formira ugljični dioksid. Ugljični dioksid je plin bez boje i mirisa, a u atmosferi je jedan od stakleničnih plinova. Većina znanstvenika vjeruje da je globalno povećanje temperature uzrokovano upravo otpuštanjem ugljičnog dioksida u atmosferu.

Iz svega nabrojenog čini se da je ugljen vrlo prljav izvor energije, a prije mnogo godina je i bio, ali u zadnjih 20 godina znanstvenici su pronašli načine da uhvate veliki dio nečistoća prije nego mogu pobjeći u atmosferu. Danas postoje tehnologije koje mogu pročistiti 99% sitnih čestica i ukloniti 95% nečistoća koje prouzrokuju kisele kiše. Također postoje tehnologije koje smanjuju emisiju ugljičnog dioksida u atmosferu efikasnijim sagorijevanjem ugljena. Većinu tih tehnologija financirale su vlade SAD-a i Kanade zbog velikih problema sa kiselim kišama.

	Jedna od najčišćih elektrana na ugljen je Tampa Electric's Polk Power Station u Floridi, a radi na plin dobiven od ugljena.

Najčišća primjena ugljena za dobivanje energije je pretvaranje u plin. Unutar velike metalne posude ugljen se zagrije i polije vodom. Na taj način se dobije smjesa ugljičnog monoksida i vodika, a to je plin. Tim postupkom se iz ugljena uklanja većina nečistoća, pa prilikom spaljivanja ne dolazi do znatnog onečišćenja okoline.

Kao primjer pročišćavanja ugljena može se uzeti eliminacija sumpora. Količina sumpora u ugljenu jako ovisi o nalazištu. U nekim nalazištima ima oko 10% sumpora u ugljenu, a postoje i nalazišta sa manje od 1% sumpora. Jedna od metoda za pročišćavanje ugljena je usitnjavanje i jednostavno ispiranje. Na taj način se ne može ukloniti sav sumpor jer je jedan dio atoma sumpora ukomponiran sa ugljikom. Taj dio možemo ukloniti, ali trenutne tehnologije su preskupe za masovnu primjenu. Zbog toga u svim modernim elektranama na ugljen postoje uređaji koji uklanjaju sumpor iz plinova nakon sagorijevanja, a prije nego odu u atmosferu. Usprkos svim postupcima pročišćavanja, jedan dio nečistoća izlazi u atmosferu i uništava prirodu.

Proizvodnja, potrošnja i zalihe ugljena

Proizvodnja i potrošnja ugljena po državama. Kina se tradicionalno oslanja na ugljen, a SAD je visoko zbog velike potrošnje svih fosilnih goriva, pa tako i ugljena.

U zadnje vrijeme nema značajnijih promjena u potrošnji ugljena. To je i razumljivo jer su tehnologije za iskorištavanje dostigle zrelost, pa nema velikih mogućnosti napretka. Prema grubim predviđanjima ugljena ima za još oko 200 godina iskorištavanja današnjim tempom. To znači da u bližoj budućnosti neće biti problema sa opskrbom ugljenom, ali bi moglo biti problema zbog ekonomskih i ekoloških aspekata iskorištavanja te energije.

Gledano geografski, Južna Amerika je kontinent s najmanje rezervi ugljena - samo 2.2% svjetskih rezervi. Afrika je također u lošem položaju s rezervama - samo 6%, a od tih 6% Južna Afrika ima 90% rezervi. Sjeverna Amerika i Azija imaju po 25% ukupnih rezervi ugljena. Europa zajedno s Rusijom ima 35% potvrđenih rezervi ugljena. Rezerve u Europi dominantno su podijeljene na Njemačku (21%) i Rusiju (50%).

Najveći napredak u proizvodnji i potrošnji na kraju 20. stoljeća dogodio se i Kini. U 1997. godini Kina je proizvela 1268 milijuna tona ugljena. U 1999. se dogodio pad na malo ispod 1000 milijuna tona, ali usprkos tome Kina je još uvijek vodeća država po proizvodnji i potrošnji ugljena. Pad proizvodnje prouzročen je rekonstrukcijom Kineske industrije za proizvodnju ugljena. SAD su povećale proizvodnju na 975 milijuna tona, ali je sve manje ugljena raspoloživo za izvoz. Manjak vlastite proizvodnje SAD podmiruju bilateralnim ugovorom između njih i Kanade. SAD uvoze i ugljen iz Kolumbije zbog jeftinog transporta do obale.

Nafta (Oil)

	Na slici je prikazan nastanak nalazišta nafte i prirodnog plina. Prije 300 - 400 milijuna godina na tlu oceana počeli su se taložiti ostaci biljaka i životinja. S vremenom ih je prekrivao sve veći sloj pijeska i mulja koji je stvarao ogroman pritisak i velike temperature. U tim prilikama nastali su nafta i prirodni plin.

Nafta je nastala iz ostataka biljaka i životinja koje su živjele prije mnogo milijuna godina u vodi. Na slici desno prikazan je nastanak nafte i prirodnog plina u tri koraka. Prvi korak bio je prije 300 - 400 milijuna godina. Tada su se ostaci počeli taložiti na dno oceana i s vremenom ih je pokrio pijesak i mulj. Prije 50 - 100 milijuna godina ti ostaci su već bili prekriveni velikim slojem pijeska i mulja koji je stvarao ogromne pritiske i visoke temperature. U tim prilikama nastali su sirova nafta i prirodni plin. Danas bušimo kroz debele slojeve pijeska, mulja i stijena da bi došli do nalazišta nafte. Prije nego počne bušenje kroz sve te slojeve, znanstvenici i inženjeri proučavanju sastav stijena. Ako sastav stijena ukazuje na moguće nalazište nafte počinje bušenje. Veliki problem prilikom bušenja i transporta je mogućnost isticanja nafte u okoliš. Nove tehnologije omogućavaju povećanje preciznosti kod pronalaženja nafte, a to rezultira manjim brojem potrebnih bušotina. Od 1990. godine vrijedi zakon da svaki novi izgrađeni tanker mora imati dvostruku ljusku da bi se spriječio izljev nafte u more prilikom havarije. Usprkos svim poboljšanjima tehnologije bušenja i transporta još uvijek se događaju izljevi nafte u more, a to rezultira gotovo potpunim uništenjem biljnog i životinjskog svijeta u tom dijelu mora. Iako je zagađenje mora isticanjem sirove nafte veliko, u usporedbi sa zagađenjem zraka korištenjem naftnih derivata je zanemarivo. Prilikom sagorijevanja naftnih derivata oslobađaju se velike količine ugljičnog dioksida u atmosferu. Ugljični dioksid je staklenični plin i njegovim ispuštanjem u atmosferu utječemo na povećanje globalne temperature na Zemlji. Zbog tog problema donesen je Kyoto protokol, ali ga najveći zagađivači još uvijek nisu potpisali.

	Nafta se ne nalazi u nekakvim podzemnim bazenima kao što misli većina ljudi, već su kapljice nafte zarobljene pod velikim pritiskom u porama između stijena.

Većina ljudi misli da se nafta nalazi u nekakvim podzemnim bazenima, ali to nije tako. Nafta se nalazi zbijena u sitnim porama između stijena pod vrlo velikim pritiskom (slika desno). Kad napravimo bušotinu do dubine u kojoj se nalaze pore s naftom, te sitne kapljice zbog velikog pritiska navale u bušotinu. To se može usporediti sa ispuštanjem zraka iz balona. Kad pustimo grlo balona zrak koji je u balonu pod pritiskom navali van. Isto tako i nafta pod pritiskom navali kroz bušotinu prema površini. Zbog toga se prije događalo da se velike količine nafte razliju oko bušotine zbog nepripremljenosti. U početku prirodni pritisak tjera naftu van kroz bušotinu, a nakon toga se naftne kompanije odlučuju na pumpanje nafte iz bušotine. Te dvije faze eksploatacije nazivaju se primarna proizvodnja. Nakon toga u bušotini se nalazi još uvijek oko 75% početne količine nafte. Zbog toga se naftne kompanije odlučuju na preplavljivanje nalazišta nafte vodom. Kroz neku drugu bušotinu pumpaju vodu u nalazište i time "ispiru" jedan dio preostale nafte. Na taj način dobije se još oko 15% početne količine nafte. Na kraju u nalazištu ostane oko 60% nafte koju za sad još uvijek ne znamo ispumpati van.
Proizvodnja, potrošnja i rezerve nafte

	Država	Potrošnja (milijuna barela dnevno)			Država	Proizvodnja (milijuna barela dnevno)
1.	Sjedinjene Američke Države	19.7		1.	Saudijska Arabija	8 680
2.	Japan	5.4		2.	Rusija	7 698
3.	Kina	4.9		3.	Sjedinjene Američke Države	7 698
4.	Njemačka	2.71		4.	Meksiko	3 585
5.	Rusija	2.38		5.	Kina	3 387
6.	Brazil	2.2		6.	Iran	3 366
7.	Kanada	2.0		7.	Norveška	3 330
8.	Indija	2.0		8.	Venezuela	2 942
9.	Francuska	1.96		9.	Kanada	2 880
10.	Meksiko	1.93		10.	Velika Britanija	2 463
11.	Italija	1.87		11.	Ujedinjeni Arapski Emirati	2 270
12.	Velika Britanija	1.7		12.	Irak	2 030
13.	Španjolska	1.5		13.	Nigerija	2 013
14.	Saudijska Arabija	1.36		14.	Kuvajt	1 871
15.	Indonezija	1.02		15.	Alžir	1 659

	Država	Zalihe (milijadri barela)
1.	Saudijska Arabija	264.2
2.	Ujedinjeni Arapski Emirati	97.8
3.	Iran	89.7
4.	Rusija	48.6
5.	Libija	29.5
6.	Kina	24
7.	Sjedinjene Američke Države	22.4
8.	Katar	15.2
9.	Norveška	9.4
10.	Alžir	9.2
11.	Brazil	8.4
12.	Oman	5.5
13.	Angola	5.4
14.	Indija	5.4
15.	Kazahstan	5.4

U tablicama je prikazano trenutno stanje potrošnje, proizvodnje i zaliha nafte. Isticanje SAD-a po potrošnji je očekivano jer se oni tradicionalno oslanjaju na fosilna goriva. Po proizvodnji se ističe Saudijska Arabija, a slijede je Rusija i SAD. Vidljivo je da SAD svojom proizvodnjom pokriva samo 39% svojih potreba, pa su prisiljeni na veliki uvoz nafte. Glavni izvoznici nafte u SAD su Meksiko i zemlje bliskog i srednjeg istoka. U zemljama bliskog i srednjeg istoka procijenjene su i najveće zalihe nafte. Tu se ističe Saudijska Arabija sa 264.2 milijarde barela zaliha. Iz svega toga jasno je zašto se SAD upliće u politiku zemalja bliskog i srednjeg istoka te je shvatljiva velika vojna prisutnost SAD-a u blizini tih područja. Da bi smanjile ovisnost o uvozu nafte, većina država ima takozvane strateške zalihe koje osiguravaju neovisnost o uvozu na nekoliko mjeseci. Te zalihe pomažu i kod naglih povećanja cijene nafte za amortizaciju. Predsjednik SAD-a Bush naredio je da se njihove nacionalne zalihe popune na puni kapacitet od 700 milijuna barela do 2005. godine. Države izvoznice nafte formirale su udruženje OPEC (Organization of the Petroleum Exporting Countries) i to udruženje kontrolira cijenu i količinu nafte koja će se proizvesti. Države članice OPEC-a su: Alžir, Indonezija, Iran, Irak, Kuvajt, Libija, Nigerija, Katar, Saudijska Arabija, Ujedinjeni Arapski Emirati i Venezuela. Budući da je izvoz nafte najznačajniji dio gospodarstva tih država, održavaju se minimalno dva sastanka godišnje na kojima se određuje optimalna količina proizvodnje. 11 članica OPEC-a proizvodi oko 40% ukupne svjetske proizvodnje nafte, a u potvrđenim zalihama ima tri četvrtine ukupno potvrđenih zaliha u svijetu.
Stanje u Hrvatskoj
Industrija nafte d.d. Zagreb (INA) je Hrvatska nacionalna kompanija za naftne prerađevine i prirodni plin. INA Naftaplin je dio INA-e koji je zadužen za istraživanje i proizvodnji nafte i prirodnog plina. U 2002. godini proizvedeno je 1,34 milijuna tona nafte i kondenzata, od toga:

• u Hrvatskoj 770.215 tona nafte i 338.235 tona kondenzata
• u Angoli 167.808 tona nafte
• u Egiptu 65.372 tona nafte

Na domaćim naftnim poljima očekivani prirodni pad proizvodnje znatno je ublažen izvođenjem brojnih rudarskih radova te primjenom različitih metoda umjetnog podizanja kapljevine. U rafinerijama nafte u Hrvatskoj je 2002. godine proizvedeno 5.248.481 tona naftnih derivata. Od toga je u Hrvatskoj prodano 2.966.000 tona, a ostalo je izvezeno u Bosnu i Hercegovinu (596.000 tona), Sloveniju (184.000 tona), Crnu Goru (163.000 tona), Srbiju (86.000 tona) i na ostala tržišta (644.342 tona). Vlastita potrošnja i gubitak iznosili su 609.139 tona.
Obvezne zalihe nafte i naftnih derivata su zalihe koje se koriste za osiguranje opskrbe naftom i naftnim derivatima u slučaju prijetnje energetskoj sigurnosti države, uslijed izvanrednih okolnosti poremećaja opskrbe. Količina tih zaliha određena je Zakonom o strateškim robnim zalihama i Zakonom o energiji. Prema tim zakonima donesena je uredba na temelju koje sve kompanije koje su u prethodnoj godini ostvarile neto uvoz od najmanje 25 tona nafte i naftnih derivata, imaju obavezu na teritoriju Republike Hrvatske ostvariti zalihu od 25% uvezene količine nafte prethodne godine. Neto uvoz iz stavka je količina nafte i naftnih derivata uvezena tijekom prethodne kalendarske godine, umanjena za izvezenu količinu nafte i naftnih derivata u istome razdoblju. Prema tom zakonu na teritoriju Republike Hrvatske mora biti zaliha naftnih derivata za 90 dana prosječne potrošnje bez uvoza. Kriteriji 90-dnevne rezerve iznose između 800 i 900 tisuća tona nafte i naftnih derivata. Zemlje članice Europske unije imaju također 90-dnevne zalihe nafte i naftnih prerađevina na svom teritoriju.

Prirodni plin (Natural Gas)

	Gorivo za ulične svjetiljke bila je jedna od najranijih upotreba prirodnog plina.

Puno vremena se mislilo da je prirodni plin beskoristan. Čak se i danas u nekim državama rješavaju tog plina tako da ga spaljuju u velikim bakljama. Glavnim dijelom sačinjen je od metana, jednostavnog spoja koji se sastoji od jednog atoma ugljika i četiri atoma vodika. Metan je visoko zapaljiv i sagorijeva gotovo potpuno. Nakon sagorijevanja ne ostaje pepela, a zagađivanje zraka je vrlo malo. Prirodni plin nema boje, okusa, mirisa ni oblika u svojoj prirodnoj formi, pa je prema tome ljudima neprimjetan. Zbog toga im kompanije dodaju kemikaliju koja ima miris pokvarenog jaja. Taj miris omogućava ljudima laku detekciju puštanja plina u kući.
1821. godine u Fredoniji, New York, William A. Hart izbušio je 27 stopa duboku bušotinu s ciljem povećanja protoka prirodnog plina na površinu. Zbog toga se ta godina uzima kao početak namjernog iskorištavanja prirodnog plina. Prvi zapisi o prirodnom plinu sežu do oko 100. godine poslije Krista kad su prvi put zabilježene "vječne baklje" na području današnjeg Iraka. Te "vječne baklje" najvjerojatnije su rezultat propuštanja prirodnog plina kroz zemljinu koru, a zapalila ga je munja. U 19. stoljeću prirodni plin korišten je gotovo isključivo za ulične svjetiljke. U to vrijeme nije još bilo plinovoda i masovna distribucija po kućanstvima nije bila moguća. Oko 1890. godine većina gradova počela je koristiti električnu energiju za rasvjetu, pa su proizvođači prirodnog plina počeli tražiti nova tržišta za svoj proizvod. 1885. godine Robert Bunsen izumio je plamenik koji je miješao zrak s prirodnim plinom. Taj izum omogućio je iskorištavanje prirodnog plina za kuhanje u grijanje prostorija. Prvi značajniji plinovod napravljen je 1891. godine. Bio je dug 120 milja i prenosio je plin iz središnje Indiane u Chicago. Nakon toga sagrađeno je vrlo malo plinovoda sve do kraja drugog svjetskog rata. Tokom drugog svjetskog rata došlo je do velikog napretka u svojstvima metala, tehnikama varenja i izrađivanja cijevi, pa je izgradnja plinovoda postala ekonomski vrlo privlačna, a samim time i upotreba u gospodarstvu i domaćinstvima.
Vađenje prirodnog plina iz Zemlje i mora

	Kad je pritisak još uvijek dovoljno velik plin dolazi na površinu kroz sustav cijevi nazvan "božićno drvce".		Kad pritisak padne potrebno je plin pumpati iz zemlje. Za to služi pumpa nazvana "konjska glava".

U mnogo slučajeva prirodni plin je idealno fosilno gorivo jer je prilično čist, jednostavan za transport i komforan za upotrebu. Čišći je od nafte i ugljena, pa se sve više spominje i kao rješenje za postojeće klimatske promjene i probleme sa lošom kvalitetom zraka. Za razliku od nafte i ugljena, prirodni plin ima veći omjer vodik/ugljik pa prema tome ima manju emisiju ugljičnog dioksida u atmosferu za istu količinu energije.
Kod vađenja prirodnog plina još uvijek postoje limiti zbog današnje tehnologije. Prirodni plin se ne nalazi samo u džepovima, nego se u mnogo slučajeva nalazi s naftom. Često se i nafta i prirodni plin izvlače iz istog nalazišta. Kao i kod proizvodnje nafte, dio prirodnog plina samostalno dolazi na površinu zbog velikog pritiska u dubinama. Ti tipovi plinskih bušotina zahtijevaju samo sustav cijevi koji se naziva i "božićno drvce" (slika) za kontrolu protoka plina. Sve je manje takvih bušotina jer je većina ovog "jeftinog" plina već izvađena. Zbog toga skoro uvijek treba upotrijebiti neku vrstu pumpanja iz podzemlja. Najčešći oblik pumpe je "konjska glava" (slika) koja diže i spušta prut u bušotinu i van, dovodeći prirodni plin i naftu na površinu. Često se protok plina može poboljšati tako da se stvore sitne pukotine u stijeni, koje služe kao staze za protok plina. Te pukotine se stvaraju tako da se u stijenu pod visokim pritiskom pumpa neka tekućina (npr. voda) koja je razbija.
Prirodni plin se pronalazi u različitim podzemnim formacijama. Neke su formacije teže i skuplje za iskorištavanje, ali ostavljaju prostor za poboljšanje opskrbe plinom u budućnosti. Nakon što se prirodni plin izvuče na površinu, preko sustava plinovoda se dovodi u spremnike, a nakon toga i do krajnjih potrošača.
Povećana potražnja za prirodnim plinom

	Država	Zalihe u trilijunima m3
1.	Rusija	47.7
2.	Iran	24.3
3.	Katar	10.9
4.	Ujedinjeni Arapski Emirati	6.0
5.	Saudijska Arabija	5.8
6.	Sjedinjene Američke Države	4.7
7.	Alžir	4.5
8.	Venezuela	4.2
9.	Nigerija	3.5
10.	Irak	3.1
	Ostale zemlje	36.7

Smanjeni loš utjecaj na okoliš i napredak u tehnologiji učinili su prirodni plin preferiranim gorivom. U proteklih deset godina proizvodnja prirodnog plina je stalno rasla. Prema istraživanjima u 1999. godini je potrošnja prirodnog plina bila oko 2.4 trilijuna metara kubnih, što je napredak od 4.1% u odnosu na 1996. godinu. Trendovi pokazuju da će se to stalno povećavanje proizvodnje nastaviti u dolazećim godinama jer se preferiraju goriva s manje ugljika.
U Kini se potrošnja ugljena u 1999. godini smanjila, a potrošnja prirodnog plina se povećala za 10.9% od 1998. U azijsko-pacifičkoj regiji potrošnja prirodnog plina porasla je za 6.5%. Sa približno 50% svjetske populacije i rastućim ekonomijama koje zahtijevaju energiju, ta regija ima vrlo veliki potencijal u potrošnji prirodnog plina. Gledano regionalno, Afrika ima najveći porast potrošnje, sa rastom od 9.1% u 1999. godini. Afrika ima rastući potencijal ne samo kao tržište za prirodni plin, nego i kao proizvođač. Zemljama u razvoju biti će potrebna pomoć u tehnologiji da bi povećale potrošnju prirodnog plina (a time smanjile potrošnju nafte i ugljena).
U tablici su navedene potvrđene zalihe prirodnog plina u pojedinim državama. Zalihe su prilično velike, ali nisu beskonačne. Rusija prednjači u zalihama, a slijede je države srednjeg istoka. Za sada su zemlje srednjeg istoka više koncentrirane na proizvodnju nafte pa je proizvodnja plina kod njih mala. To im daje veliki potencijal u budućnosti, jer kad iskoriste naftu njihove ekonomije će se prebaciti na proizvodnju prirodnog plina. Trenutno su najveći proizvođači prirodnog plina Rusija sa 590 milijardi m³ i SAD sa oko 530 milijardi m³. SAD su najveći potrošač sa oko 620 milijardi m³, a slijedi ih Rusija sa 395 milijardi m³.
Prirodni plin u Hrvatskoj

U Hrvatskoj imamo specifičnu situaciju iskorištavanja prirodnog plina. Prvo se plin upotrebljava za proizvodnju električne energije, da bi se nakon toga električna energija koristila za grijanje prostorija, kuhanje i pripremu tople vode. Analiziramo li 1997. godinu dolazimo do zabrinjavajućeg podatka da je za grijanje i potrošnu toplu vodu utrošeno oko 4,3 TWh električne energije i to:

• za grijanje približno 2,1 TWh
• za potrošnu toplu vodu 2,2 TWh.

Ako se toj potrošnji dodaju gubici pri prijenosu, distribuciji i vlastita potrošnja u elektranama, onda to iznosi ukupno 5,13 TWh električne energije ili približno 40% ukupne potrošnje električne energije u Hrvatskoj. Za takvo rasipanje energije Hrvatska je presiromašna zemlja i nužna je optimizacija potrošnje. Trebalo bi stimulirati upotrebu prirodnog plina u područjima gdje se može upotrijebiti umjesto električne energije.