•   WĘGLE KOPALNE:

Węgle kopalne są skałami osadowymi, które powstały w procesie zwęglenia roślin żyjących w odległej przeszłości. W zależności od stadium uwęglania materii roślinnej, w poszczególnych warstwach zalegają różne odmiany węgla: węgiel antracytowy, węgiel kamienny, węgiel brunatny, torf i wiele odmian pośrednich. Zwęglanie szczątków roślinnych trwało wiele tysięcy lat. Najstarszą roślinnością węglotwórczą były widłaki, paprocie drzewiaste (okres karbonu), skrzypy. Młodsze pokłady węgla kopalnego powstały z roślin nagozalążkowych, w niewielkim stopniu również z okrytozalążkowych (w permie). Obumierająca materia roślinna ulegała w pierwszej kolejności procesom biochemicznym (gnicie i butwienie), a następnie – przykryty skałami osadowymi – ulegał stopniowemu uwęglaniu, zachodzącego pod wpływem dużej temperatury i wysokiego ciśnienia.

Węgle kopalne stanowią mieszaninę bardzo różnorodnych związków węgla, azotu, siarki i tlenu. Na skutek prażenia ulegają rozkładowi na produkty stałe, ciekłe i gazowe. Łączna zawartość części lotnych i ciekłych charakteryzuje jakość węgla, której wskaźnikiem jest zawartość części lotnych.. Produkt stały charakteryzuje się natomiast różna spiekalnością.

Węgle kopalne, przede wszystkim węgiel kamienny, jest surowcem energetycznym, stosowanym bezpośrednio lub po przeróbce uszlachetniającej. Duża ilość węgli kopalnych jest przetwarzana na energię elektryczną (około 40% produkcji energii elektrycznej na świecie). Dla przemysłu chemicznego, najważniejszy jest węgiel kamienny, z którego otrzymywany jest między innymi węglowodory aromatyczne i ich pochodne oraz gaz syntezowy.

Węgle kopalne powstały w dawnych epokach geologicznych na skutek przeobrażenia materii roślinnej. Zbudowane są z podstawowym elementów, zwanych macerałami, które mają jednakowe cechy fizyczne, chemiczne i morfologiczne.

W zależności od rodzaju materii roślinnej, można wyróżnić następujące rodzaje węgli kopalnych: humolity (węgle humusowe) najważniejsze gospodarczo i najbardziej rozpowszechnione, które powstały ze szczątków roślin lądowych, liptobiolity (węgle liptobiolitowe) będące nagromadzeniem żywiczno-woskowych elementów roślin, sapropelity (węgle sapropelowe) powstałe z roślin wodnych, zwłaszcza glonów i są przeważnie cienkimi albo soczewkami w obrębie humolitów. Powstawanie węgli kopalnych można podzielić na dwa etapy: fazę biochemiczną - rozkład materii roślinnej przy udziale drobnoustrojów i wzbogacenie jej w pierwiastek węgiel i fazę geochemiczną – w przeobrażonym materiale roślinnym, przykrytym skałami osadowymi (iłem, piaskiem) zachodzą reakcje chemiczne powodujące usunięcie składników lotnych i zachodzi koncentracja węgla.

Węgle kopalne występują w przyrodzie w kilku gatunkach, np. jako węgiel kamienny, węgiel brunatny, torf, antracyt, szungit.

Węgiel kamienny jest jednym z węgli kopalnych, który zawiera około 78-92% pierwiastka węgla. Do węgla kamiennego zaliczany jest także antracyt, w skład którego wchodzi nawet do 97% węgla. Węgiel kamienny posiada czarną barwę. Jest on zwartym i kruchym ciałem stałym. Spalanie węgla kamiennego powoduje powstanie długiego, błyszczącego płomienia. Węgiel kamienny jest jednym z węgli humusowych i posiada niejednorodną strukturę, która jest mieszaniną kilku odmian petrograficznych. Odmiany te różnią się połyskiem oraz twardością i tworzą pojedyncze pasma. Są to: fuzyn, czyli tak zwany węgiel włóknisty, duryn nazywany węglem matowym, klaryn, czyli węgiel półbłyszczący oraz witryn inaczej nazywany węglem błyszczącym.

Najczęściej wykorzystywana klasyfikacja, która uwzględnia właściwości technologiczne węgla kamiennego (zawartość części lotnych, spiekalność – zdolność węgla do przechodzenia w czasie ogrzewania w formę plastyczną i tworzenia koksu, ciepło spalania i ciśnienie rozprężania), wyróżnia dziesięć rodzajów węgla kamiennego:

  •   węgiel płomienny –ma dużą zawartość części lotnych, brak lub słabą zdolność spiekania oraz silnie świecący i długi płomień. Wykorzystywany jest do budowy pieców domowych, przemysłowych i generatorów.
  •   węgiel gazowo-płomienny – cechuje się dużą zawartością części lotnych i średnią zdolnością spiekania. Znalazł zastosowanie przy budowie pieców domowych i przemysłowych oraz uwodornianiu i wytlewaniu (niskotemperaturowe odgazowanie stałych paliw).
  •   węgiel gazowy – duża wydajność smoły i gazu. Używany jest w wytlewaniu, gazownictwie i koksownictwie. Posiada znaczną spiekalność.
  •   węgiel gazowo-koksowy – duża wydajność smoły i gazu. Ma dobrą spiekalność, średnie ciśnienie rozprężania i stosuje się go w koksownictwie i gazownictwie.
  •   węgiel ortokoksowy – ma średnia zawartość części lotnych, dobrą spiekalność, duże ciśnienie rozprężania. Wykorzystywany jest w procesie produkcji koksu metalurgicznego.
  •   węgiel metakoksowy – stosowany jest w produkcji koksu odlewniczego. Posiada duże ciśnienie rozprężania i dobrą spiekalność.
  •   węgiel semikoksowy – wykorzystywany jest jako dodatek schładzający wsad węglowy. Ma on mała zawartość części lotnych, średnie ciśnienie rozprężania i słabą spiekalność.
  •   węgiel chudy – brak lub bardzo słaba spiekalność, niewielka zawartość części lotnych i krótki płomień. Znalazł zastosowanie w budowie pieców domowych, przemysłowych i generatorów.
  •   węgiel antracytowy – ma małą zawartość części lotnych i nie posiada zdolności spiekania.
  •   antracyt – bardzo niewielka ilość części lotnych i nie posiada zdolności spiekania. Stosowany jest podobnie jak węgiel antracytowy jako paliwo specjalne.

Węgiel kamienny jest bardzo dobrze rozpowszechniony. Jest on spotykany przede wszystkim w tworach mezozoicznych i paleozoicznych (z okresu permu i karbonu).

Spalaniu węgla kamiennego towarzyszy emisja pyłów i trujących gazów. Spalenie jednego miliona ton węgla kamiennego o średniej jakości i bez obecności urządzeń oczyszczających powoduje emisję około 20000 ton pyłów, 35000 ton dwutlenku siarki, 6000 ton tlenków azotu NOx, a także dwa miliony ton dwutlenku węgla CO2. Ponadto spalenie to powoduje, że na wysypisko trafia około 300000 ton popiołu. Najpoważniejsze zagrożenie dla środowiska stanowi emisja dwutlenku siarki oraz tlenków azotu, które są przyczyną kwaśnych deszczy, dewastują życie w zbiornikach wodnych, niszczą ogromne obszary lasów i przyczyniają się do korozji konstrukcji metalowych i niszczenia budynków.

Największe pokłady tego surowca są spotykane w Rosji (Zagłębia: Tunguskie, Kuźnieckie, Peczorskie, Leńskie), na Ukrainie (w Zagłębiu Donieckim), Wielkiej Brytanii (Zagłębia: Yorkshire, Derbyshire, Durham), w Niemczech (Zagłębia: Saary, Ruhry), w Kanadzie, USA, Chinach, Indiach, Australii i RPA. Wydobycie węgla kamiennego odbywa się obecnie w 58 krajach. Łączna produkcja światowa osiągnęła rekordowy poziom 3.56mld t w 1990 roku.

W Polsce złoża węgla kamiennego są spotykane na Górnym Śląsku (Górnośląskie Zagłębie Węglowe), na Dolnym Śląsku (okolice Nowej Rudy oraz Wałbrzycha) oraz na Lubelszczyźnie (Lubelskie Zagłębie Węglowe). Węgiel kamienny jest największym bogactwem kopalnym Polski i jako surowiec energetyczny ma i będzie miał kluczowe znaczenie dla gospodarki narodowej. Zapewnia około 70-75% produkcji energii pierwotnej. Pod tym względem Polska należy do monokulturowych producentów energii. Wydobycie węgla kamiennego było od lat wysokie, plasując Polskę na czwartym miejscu do 1989 roku wśród światowych producentów i eksporterów. W latach 1990-1994, na skutek ograniczenia produkcji, zużycia krajowego oraz załamania się rynku odbiorców (konkurencja ze strony tańszych dostawców) Polska przesunęła się na siódme miejsce wśród producentów i piąte pośród eksporterów światowych. Zjawiska te prawdopodobnie utrwalą się w dłuższym okresie czasu, wobec podjętej restrukturyzacji sektora paliwowo-energetycznego, ograniczeń środowiskowych, przewidywanego zwiększonego udziału innych, proekologicznych nośników energii (gaz ziemny i ropa naftowa), a także braku zaplecza zasobowego do rozwoju wydobycia. Pomimo tych uwarunkowań i powodów, przyszły udział węgla kamiennego w podaży energii nie może być jednak niższy niż 50%.

Przedmiotem obrotu międzynarodowego są węgle kamienne o wartości opałowej powyżej 5700 kcal/kg. Standardowy węgiel energetyczny ma wartość opałową 6000-6200 kcal/kg, zawartość popiołu do 12%, siarki całkowitej do 1%, wilgoci do 8%, natomiast węgiel koksowy ma wartość opałową 7000 kcal/kg, zawartość popiołu 6.9%, siarki w stanie suchym 0.7%, części lotnych do 24%, wilgoci całkowitej 8% natomiast antracyt o wartości opałowej 8390 kcal/kg, zawartości popiołu 5.6%, części lotnych 7.9%, siarki całkowitej 0,9%.

Łączne zużycie węgla kamiennego w Polsce w drugiej połowie lat osiemdziesiątych kształtowało się na poziomie około 160 mln t/r. Ostatnio, po urealnieniu cen i ograniczeniu produkcji, zużycie to zmalało. Użytkowany jest przede wszystkim węgiel energetyczny, który zaspokaja głównie potrzeby energetyki (elektrowni, elektrociepłowni i ciepłowni, które stosują go jako paliwo). Stosunkowo duże ilości węgla energetycznego przypadają na tzw. zużycie bezpośrednie, czyli jego spalanie w przemyśle, transporcie. Węgiel koksowy jest kluczowym surowcem przemysłu koksochemicznego.

Węgiel kamienny znalazł zastosowanie przede wszystkim jako materiał opałowy. Jest on również surowcem wykorzystywanym w procesach chemicznych, takich jak wytlewanie, uwodornianie i zgazowanie węgla, na skutek których otrzymywane są różne paliwa i produkty wykorzystywane w innych dziedzinach przemysłu chemicznego (np. gazy opałowe, benzol, smoła węglowa, koks, paliwa silnikowe i inne).

Węgiel brunatny to kolejna odmiana węgla kopalnego, która zawiera 65-78% pierwiastka węgla. Posiada on barwę jasnobrunatną, brązową lub czarną. Wyróżniamy trzy odmiany węgla brunatnego:

- węgle twarde (tzw. subbitumiczne), które charakteryzują się znaczną zwięzłością oraz kalorycznością (około 4165-5700 kcal/kg), pośród tej grupy rozróżnia się węgle matowe oraz błyszczące, które są podobne do węgli kamiennych

- węgle miękkie, charakteryzujące się mniejszą zwięzłością, po wysuszeniu łatwo ulegają rozsypaniu na malutkie kawałki, które wykazują nieco niższą kaloryczność (nie przekraczającą 4165 kcal/kg), do tej grupy węgli należą węgle łupkowe i ziemiste

- węgle ksylitowe (czyli lignity lub węgle lignitowe), które odznaczają się zachowaną strukturą drewna.

Podobnie jak w przypadku węgla kamiennego, także dla węgla brunatnego wyróżnia się kilka odmian technologicznych. Są nimi:

- węgiel energetyczny, który znalazł zastosowanie w elektrowniach cieplnych, jego wartość opałowa ma wartość powyżej 1500 kcal/kg, natomiast  zawartość popiołu jest niższa niż 40%

- węgiel brykietowy, który jest stosowany do wyrobu brykietów, o wartości opałowej przekraczającej 2000 kcal/kg i zawartości popiołu mniejszej niż 15%,

- węgiel wytlewny, to kolejna odmiana technologiczna węgla brunatnego, która znalazła zastosowanie w produkcji paliw płynnych i prasmoły, zawiera on poniżej 20% popiołu

-węgiel ekstrakcyjny, służy do produkcji bituminów oraz wosku ekstrakcyjnego.

Węgiel brunatny jest jednym z podstawowych i najtańszych źródeł energii pierwotnej w wielu krajach, chociaż o znacznie mniejszym znaczeniu niż ropa naftowa, gaz ziemny i węgiel kamienny. Jego udział w produkcji energii pierwotnej wynosi 5-7%. W większości przypadków jest on przetwarzany na miejscu na energię elektryczną w sprzężonych z kopalniami elektrowniach i praktycznie nie podlega wymianie międzynarodowej. Światowa podaż węgla brunatnego w ostatnich latach zmalała o 20-22%.

Węgiel brunatny jest dobrze rozpowszechniony. Występuje on głównie w utworach trzeciorzędowych, a czasami w utworach jury, kredy i triasu, a niekiedy nawet karbonu.

Światowe pokłady tego surowca były w 1994 roku szacowane na 524 miliardów ton, a największe złoża są spotykane w: Czechach (Północnoczeskie Zagłębie Węglowe), Niemczech (Saskie Zagłębie Węglowe, Nadreńskie Zagłębie Węgla Brunatnego, Łużyckie Zagłębie Węglowe), Rosji (Zagłębie Kańsko-Aczyńskie, Podmoskiewskie Zagłębie Węglowe), Rumunii, Australii, USA, Kanadzie i Indiach.

Surowiec ten jest spotykany również w Polsce, na przykład w utworach pochodzących z trzeciorzędu w rejonie Turoszowa (Turoszowskie Zagłębie Węgla Brunatnego), Bełchatowa (Bełchatowskie Zagłębie Węgla Brunatnego) i Konina (Konińskie Zagłębie Węgla Brunatnego), ponadto węgiel brunatny występuje na Dolnym Śląsku (okolice Legnicy). Wydobycie węgla brunatnego po uruchomieniu w 1982 roku i rozbudowie kopalni i elektrowni Bełchatów rosło dynamicznie, osiągające rekordową wielkość około 74 mln ton w 1988 roku. Przełom lat osiemdziesiątych i dziewięćdziesiątych XX wieku przyniósł spadek wydobycia do około 68 mln ton i stabilizację na tym poziomie. Wynika to przede wszystkim ze zmniejszonego zapotrzebowania gospodarki narodowej na energię, a nie możliwości zasobowych i stanu technicznego kopalń i sprzężonych z nimi elektrowni.

Węgiel brunatny znalazł zastosowanie jako materiał opałowy, jednak duża ilość siarki (około 3%) i powstawanie dużych ilości popiołu w czasie spalania (popielność do 40 %), powodują, że jest on szkodliwy dla środowiska naturalnego. Węgiel brunatny jest również surowcem do  procesów uwodorniania, wytlewania i zgazowania węgla, jest także używany jako podłoże w ogrodnictwie.

Torf jest skałą osadową, należącą do skał organogenicznych. Powstaje on na skutek torfienia, które polega na biochemicznej i strukturalnej przemianie obumarłych szczątek roślin bagiennych (torfowiskowych), które zachodzi w warunkach dużej wilgotności i trwałej anaerobiozy (brak dostępu tlenu).

Składnikami torfu są substancje organiczne (kwasy huminowe i ich związki, hemiceluloza, celuloza, bituminy i lignina), które zawierają znaczne ilości węgla (około 60%) i azotu, a także substancje mineralne (dwutlenek krzemu, wapń, fosfor i żelazo).

Wyróżniamy dwa podstawowe rodzaje torfu: wysokie i niskie. W zależności od składu roślinnego masy torfowej wyróżnia się w obrębie tych rodzajów inne typy torfu, np. pośród torfów wysokich wyróżniamy:

- torf mszarny wysoki, który składa się z łodyg mchów torfowców, wełninki i pędów wrzosowych, maja one barwę jasnobrunatną lub żółtą

- torf wrzosowiskowy, który budują przede wszystkim pędy wrzosowiskowe i wełnianki, ich barwa jest ciemnobrunatna

- torf bagnowy, który jest zbudowany z mchów torfowców i zawiera także duży udział kory i szyszek sosnowych, posiada barwę brunatną

Do torfów niskich zaliczamy z kolei:

- torf mechowiskowy, jest on złożony przede wszystkim ze zbitej masy mchów torfowców, o szarawej barwie

- torf turzycowiskowy, który składa się z korzonków turzyc i często spotykanych kłączy trzcin, maja one barwę szarobrunatną, która ciemnieje na powietrzu,

- torf olesowy, jest zbudowany z kawałków kory i drewna brzóz oraz olch o dużych rozmiarach o barwie od czerwonawej do ciemnobrązowej

- torf szuwarowy budują głównie kłącza i łodygi trzcin, a także kłącza skrzypów i korzonki turzyc, o barwie od brunatno-brązowej do czarnej.

Torf ma znaczne możliwości zatrzymywania wody. Pojemność wodna torfów wysokich ma wartość 900-2500%, natomiast torfów niskich 300-700%. Występowanie torfu jest związane z torfowiskami i jest on dobrze rozpowszechniony w Polsce. Jego pokłady znajdują się na Polesiu, Pojezierzu Pomorskim i Mazurskim, Orawie i Pobrzeżu Bałtyku.

Torf znalazł zastosowanie między innymi w medycynie (do kąpieli borowinowych, preparatów torfowych, np. S. Tołpy), w rolnictwie oraz ogrodnictwie (w produkcji nawozów torfowych i ziemi ogrodniczej oraz doniczek). Jest również stosowany jako materiał opałowy w postaci torfu opałowego lub półkoksu torfowego.

Kolejnym rodzajem węgla kopalnego jest antracyt. Zawartość węgla pierwiastkowego w antracycie wynosi nawet do 96%. Jest on czarny albo ciemnoszary i posiada półmetaliczny połysk. Antracyt stanowi wysokogatunkowe paliwo, które nie ulega spiekaniu, a jego spalanie powoduje powstanie niewielkich ilości popiołu. Antracyt charakteryzuje się dużym przewodnictwem elektrycznym, co powoduje, że znalazł on zastosowanie w produkcji elektrod. Antracyt tworzy się na skutek działania wysokich temperatur i ogromnego ciśnienia. Pokłady antracytu są spotykane przede wszystkim w osadach karbońskich i znajdują się na znacznych głębokościach.

Podczas ogrzewania węgli kopalnych (suchej destylacji węgla) zachodzi zrywanie wiązań pomiędzy atomami węgla C-C, między atomami węgla i wodoru C-H, pomiędzy atomami tlenu i atomami węgla C-O, itd. Przeróbka węgla prowadzona jest w koksowniach i gazowniach w temperaturach około 900 - 1000oC.

Zgazowanie węgla polega na poddaniu go reakcji z mieszaniną przegrzanej pary wodnej i tlenu w wysokiej temperaturze. Zachodzą wówczas różnorodne procesy, z których najważniejszymi są:

C + H2O = CO + H2

2C + O2 = 2CO

W wyniku zgazowania węgla powstaje gaz syntezowy czyli mieszanina tlenku węgla i wodoru. Koksowanie polega natomiast na ogrzewaniu węgla bez dostępu powietrza do temperatury około 1000oC w tzw. bateriach koksowniczych

Koksowanie 1000kg węgla prowadzi do powstania:

- gazu koksowniczego w ilości 330m3 (20%), którego przeciętny skład to: 50% wodoru, 34% metanu, 80% tlenku węgla(II), 4% olefin, 4% azotu oraz 1% dwutlenku węgla.

- koksu około 650 kg (65%)

- smoły węglowej o masie 42 kg (5%)

- wody pogazowej (około 10%)

Koks jest paliwem, które powstaje na skutek przemysłowego wygrzewania węgla kamiennego, zachodzącego bez dostępu powietrza, w temperaturze wynoszącej około 600-1200°C w specjalnych piecach koksowniczych przy pomocy gazów spalinowych. Koks posiada wyższą kaloryczność niż zwykły węgiel kopalny, ponieważ w jego skład wchodzi 90-95% czystego węgla pierwiastkowego, a specjalne rodzaje koksu przy zastosowaniu odpowiednich technologii mogą zawierać nawet 98% węgla.. W procesie koksowania z  węgla są usuwane ciecze, gazy, substancje, które się łatwo topią, takie jak siarka oraz inne substancje, przede wszystkim organiczne, które ulegają rozkładowi w temperaturach, w jakim zachodzi koksowanie.

Koks jest to szaroczarna, porowata substancja, która posiada charakterystyczny zapach gazów koksowniczych.

Koks znalazł zastosowanie przede wszystkim jako materiał opałowy w piecach hutniczych oraz jako wysokogatunkowe paliwo w kotłach grzewczych (w gospodarstwach domowych, warsztatach, kotłowniach). Zaletą koksu w porównaniu z węglem kamiennym jest większa kaloryczność oraz łagodnie zachodzące spalanie, co zmniejsza konieczność uzupełniania materiału opałowego w piecach.

  •   ROPA NAFTOWA:

Ropa naftowa stanowi mieszaninę węglowodorów (alkanów, cykloalkanów, arenów, zawartość których waha się w granicach 80-90%), fenoli, kwasów karboksylowych, pochodnych tiofenu, tioalkoholi, azotowych związków heterocyklicznych, żywic, związków metaloorganicznych. Gęstość ropy naftowej ma wartość 11-19 g/cm3. Ropa naftowa ma barwę brązową lub czarną i posiada ona silny, charakterystyczny zapach. Skład ropy naftowej może być różny i jest zależny od miejsca, z którego została ona wydobyta. Ropa naftowa może być przerabiana metodami: destylacji frakcyjnej (destylacja frakcjonowana), rafinacji, ekstrakcji selektywnymi rozpuszczalnikami (takimi jak na przykład glikol dietylowy), krystalizacji i innymi.

Ropa naftowa wraz z gazem ziemnym, węglem kamiennym i węglem brunatnym decyduje o gospodarce energetycznej świata. Wartość jej produkcji stanowi przeważającą część wartości produkcji wszystkich surowców mineralnych obrotu międzynarodowego.

Ropa naftowa po wydobyciu ze złóż wymaga wstępnej przeróbki, która polega na odsalaniu i deemulacji do zawartości wody nie przekraczającej 1% wody. Niektóre wymagają ponadto stabilizacji poprzez oddzielenie frakcji łatwolotnych – etanu, metanu, propanu i butanu, które są cennymi surowcami chemicznymi i paliwami pozyskiwanymi głównie z gazu ziemnego, zwłaszcza mokrego. Wstępnie oczyszczona ropa jest sprzedawana przez producentów jako ropa surowa (crude oil). Można ją transportować na większe odległości. W całości przetwarzana jest w rafineriach na produkty naftowe otrzymywane w wyniku destylacji. Są to: benzyny, nafta, olej napędowy oraz pozostałość mazut, z której otrzymuje się następnie oleje lekkie, średnie i ciężkie. Produkty te są zużywane bezpośrednio lub też poddawane dalszej przeróbce celem uszlachetnienia lub otrzymania kolejnych pochodnych.

Znaczenie przemysłowe ropa naftowa zyskała po wynalezieniu przez Ignacego Łukaszewicza lampy naftowej w 1852 roku. Jej kariera zaczęła się po skonstruowaniu silnika spalinowego, a następnie samochodów, a także opanowaniu technologii wydobycia, przerobu i transportu. Obecnie ropa naftowa znajduje zastosowanie przede wszystkim w sektorze paliwowo-energetycznym (niemal 90% zużycia), oraz w syntezie petrochemicznej, w wyniku której otrzymywane są różne produkty syntetyczne (takie jak na przykład kauczuk, włókna, farby, środki piorące, lakiery, chemikalia i lekarstwa). Rosnące zapotrzebowanie tych dziedzin stymuluje stały wzrost podaży, która w skali świata osiągnęła 3.2 miliardy ton na rok na początku lat dziewięćdziesiątych XX wieku i ustabilizowała się na tym poziomie.

W obrocie międzynarodowym podstawowe znaczenie ma surowa ropa naftowa dostarczana w wielu gatunkach w zależności od kraju, który jest dostawcą i złoża, z którego pochodzi. Podstawowy podział według gęstości wyróżnia ropy: lekkie (do 0,87 t/m3), średnie (0,87-0,92), ciężkie (0,92-1,00) i superciężkie (powyżej 1,00 t/m3). Najcenniejsze są ropy lekkie, których udział w światowym wydobyciu stanowi 62%, a średnich 30%. O jakości ropy naftowej decydują również inne cechy: lepkość, zawartość siarki, wydajność frakcji destylatu, temperatura krzepliwości, zawartość węglowodorów stałych, właściwości wydzielonych frakcji destylatu, liczba oktanowa i cetanowa lżejszych destylatów, zawartość soli i inne. Ropa naftowa stanowi surowiec do otrzymywania wielu związków chemicznych, takich jak benzyna, ligroina, eter naftowy, mazut, oleje mineralne i inne surowce dla przemysłu chemicznego (np. toluen, ksyleny i benzen). Szacuje się, że największe zasoby ropy naftowej znajdują się w basenie Zatoki Perskiej - około 67% całkowitych rezerw. Polska ma niewielkie pokłady ropy naftowej, przede wszystkim w okolicach Kamienia Pomorskiego, Karlina, Krosna Odrzańskiego i Sulęcina oraz w pasie fliszu karpackiego (rejony Jasła, Krosna oraz Gorlic), a także zapadliska przedkarpackiego (okolice Kazimierzy Wielkiej).

Spotykane są dwa rodzaje teorii, które dotyczą pochodzenia ropy naftowej. Są to: teoria oparta o założenie, że ropa jest surowcem pochodzenia nieorganicznego, oraz teoria, która mówi, że utworzyła się z materii organicznej. Twórcami teorii o nieorganicznym pochodzeniu ropy naftowej byli w 1877 roku Dymitr Mendelejew i w 1955 roku Kropotkin. Twierdzili oni, że ropa naftowa powstała na skutek reakcji chemicznych, które zachodziły w głębi Ziemi, na przykład w wyniku działania wody na węgliki metali ciężkich, w następstwie polimeryzacji gazów wydzielających się z jądra Ziemi. Teorie o nieorganicznym pochodzeniu ropy naftowej nie znalazły jednak wielu zwolenników. Znaczna część naukowców przyjmuje słuszność teorii o organicznym pochodzeniu ropy naftowej, która twierdzi, że ropa naftowa powstała na skutek przeobrażenia szczątków roślinnych i zwierzęcych, które się  nagromadziły wraz z drobnymi okruchami mineralnymi w osadach morskich.

Złoża ropy naftowej występują przeważnie pod dnem morskim, na znacznych głębokościach i często niedaleko wybrzeży. Nie odkryto jeszcze wszystkich złóż i nie wszystkie pokłady ropy są jeszcze eksploatowane. Do największych producentów ropy naftowej na świecie zaliczane są kraje Zatoki Perskiej, gdzie występują największe zasoby tego surowca. W Polsce ropa naftowa jest wydobywana na Podkarpaciu i w pobliżu Karpat, oraz z dna morskiego w okolicach przylądka Rozewie. Ropę naftową wydobywa się za pomocą ogromnych pomp, a niekiedy wypływa ona na powierzchnię sama, pod wpływem działania podziemnego ciśnienia. W celu wydobycia ropy znajdującej się pod dnem morskim używa się platform wiertniczych, które są podpierane filarami pomiędzy którymi biegnie aż do złoża ropy trzpień wiertniczy. Ropę naftową spotyka się także w piaskach bitumicznych, ale eksploatacja takich zasobów jest mało opłacalna.

Ropa naftowa po wydobyciu poddawana jest retryfikacji, powszechnie znanej jako destylacja frakcyjna. Ropa naftowa wprowadzana jest do pieca destylacyjnego i podgrzewana tam do temperatury około 350°C. Na skutek ogrzewania wyodrębniają się poszczególne składniki (frakcje) ropy, co jest związane z tym, że mają one różne temperatury wrzenia. Składniki lżejsze wędrują do górnej części pieca, natomiast cięższe skraplane są w kolejnym zbiorniku, a następnie spływają do magazynów. Za odkrywcę metody destylacji frakcyjnej uważa się polskiego chemika Ignacego Łukasiewicza. W celu zwiększenia wydajności procesu przetwarzania ropy naftowej, oleje i nafta poddawane są krakingowi (polega na rozszczepieniu cząsteczek węglowodorów na mniejsze cząsteczki pod wpływem wysokiej temperatury, bardzo często zwiększonego ciśnienia i działania katalizatorów). W wyniku krakingu otrzymywane są lekkie oleje oraz benzyna.

  •   GAZ ZIEMNY:

Gaz ziemny jest kopaliną, która składa się przede wszystkim z metanu CH4. Zawartość składników gazu ziemnego jest różna i zależy do miejsca jego wydobycia. W połączeniu z powietrzem w określonych stężeniach (5% -15%) gaz ziemny tworzy mieszaninę wybuchową (zainicjowanie wybuchu może być spowodowane jakąkolwiek iskrą). Gaz ziemny towarzyszy przeważnie złożom ropy naftowej, ale może także występować samodzielnie. Gaz ziemny powstał - podobnie jak ropa naftowa - w wyniku przemian szczątków organizmów żywych w węglowodory. Wyróżnia się gaz suchy, który zawiera do 95% metanu oraz gaz mokry, który oprócz metanu zawiera jego cięższe homologi, między innymi składniki tzw. gazu płynnego. Gaz ziemny stanowi bardzo cenny nośnik energii i służy jako wysokoenergetyczne paliwo do silników spalinowych i do celów opałowych. Jest on również surowcem do otrzymywania gazu syntezowego, sadzy przemysłowej oraz wielu innych półproduktów petrochemii. Gaz ziemny jest paliwem bardzo wygodnym w użyciu, jednak trudnym w transporcie i przechowywaniu. Przesyłany jest przede wszystkim gazociągami, można go również przewozić tankowcami w skroplonej postaci. Obserwuje się ciągły wzrost wydobycia gazu ziemnego i rozbudowę gazociągów rozprowadzających gaz ziemny. Ma on bowiem znaczny udział w światowej produkcji energii elektrycznej (około 13%), stwarza przy tym najmniejsze spośród wszystkich paliw kopalnych zagrożenie dla środowiska. Gaz ziemny stosowany jest jako tanie paliwo w instalacjach domowych i przemysłowych. Gaz spalany w kuchenkach gazowych w mieszkaniach to przede wszystkim metan z pewna zawartością różnych substancji gazowych. Do celów użytkowych nawaniany jest substancją zapachową, aby mógł być wyczuwalny przez człowieka. Jest on ponadto bardzo łatwo palny. Gaz ten pali się bezbarwnym płomieniem i tworzy on mieszaniny wybuchowe po zmieszaniu z powietrzem. Jest lżejszy od powietrza i gromadzi się w górnych partiach pomieszczeń. Gaz ziemny zaczęto wydobywać dopiero w XIX wieku, gdy przekonano się o jego wielu zaletach oraz różnych możliwościach zastosowania. Podstawowymi zaletami stosowania gazu ziemnego są: gaz ziemny nie musi być przez użytkownika magazynowany, ma on stosunkowo dużą wartość opałową (wartość opałowa około 36000kJ), jest to paliwo ekologiczne i wygodne w użytkowaniu. Gaz ziemny jest uważany za najczystsze paliwo naturalne. Procesy związane z jego wydobyciem, transportem oraz magazynowaniem odbywają się w warunkach bardziej przyjaznych dla środowiska niż w przypadku innych paliw.

Największy producent gazu ziemnego w Europie północnej to Norwegia, dzieje się tak dzięki pokładom gazu ziemnego znajdującym się na Morzu Norweski oraz Morzu Północnym. Pokłady te zapewniają stały dochód i bezpieczeństwo energetyczne temu północnemu państwu.

Najwięcej gazu ziemnego wydobywa się w Rosji, Kanadzie, Stanach Zjednoczonych, Algierii, Norwegii, Holandii, Iranie, Meksyku oraz Uzbekistanie. W Polsce pokłady gazu ziemnego występują na Podkarpaciu (w okolicach Sanoka oraz Przemyśla), a także w Wielkopolsce. Gaz ziemny po wydobyciu jest przeważnie zanieczyszczony różnymi ciałami stałymi, takimi jak glina czy piasek, albo ciekłymi, np. resztkami ropy naftowej. Służy on przede wszystkim jako surowiec energetyczny (jest on tańszym od węgla kamiennego i ropy naftowej surowcem), oraz w małej skali jako surowiec w przemyśle chemicznym (m.in. z niektórych jego odmian wyodrębnia się hel). Nie jest poddawany przeróbce. Gaz ziemny wysokometanowy jest bardzo dobrym paliwem silnikowym. Jako paliwo do napędu pojazdów występuje w postaci sprężonej do 200-250 atmosfer. Jest jednym z najbardziej ekologicznych i ekonomicznych paliw silnikowych. Zaletami jego wykorzystania jest ograniczenie emisji zanieczyszczeń spalin, 99% redukcja zadymienia i smogu, 40 % obniżenie poziomu hałasu. Podczas jego spalania nie powstają trujące substancje, jak tlenek węgla i para wodna. Gaz ziemny jest lżejszy od powietrza, przez co szybko się ulatnia i nie powoduje zagrożenia wybuchem. Samochody na gaz ziemny mogą bez przeszkód parkować w podziemnych garażach.

W celu zwiększenia ilości energii w jednostce objętości gaz jest sprężany i magazynowany w butlach ciśnieniowych. W wielu krajach prowadzone są prace nad eksploatacją pojazdów gazowych w dużych skupiskach miejskich. W Polsce aktualnie jeździ ok. 200 pojazdów na gaz ziemny, w tym 31 autobusów, ponad 100 pojazdów serwisowych i kilkadziesiąt osobowych. Pojazdy na gaz ziemny można tankować na 23 stacjach w Polsce. Klientami są głównie zakłady komunikacji miejskiej.

Gaz ziemny w hodowli roślin i zwierząt jest niezastąpionym źródłem energii, zapewniającym stałą oraz odpowiednią do warunków hodowlanych temperaturę, a także umożliwia szybkie oraz równomierne rozprowadzenie ciepłego powietrza do celów grzewczych. Wykorzystywany jest również przy suszeniu zbóż, nasion oraz produkcji pasz i karmy dla zwierząt.

Mimo, że od gazu ziemnego "czystsza" wydaje się energia elektryczna, mało kto uświadamia sobie fakt, że źródłem tej energii jest w Polsce przede wszystkim węgiel kamienny i brunatny.

Program rozwoju gazownictwa jest ściśle związany z problemami ekologicznymi Polski, co wynika z bardzo wysokiego poziomu zanieczyszczenia spowodowanego w dużym stopniu rodzajem stosowanych paliw i technologią ich spalania.