سوخت فسیلی از باقی مانده گیاهان و حیوانات بسیار ریزی که میلیون ها سال پیش زندگی کرده و مرده اند ساخته شده است. بیشترین ذخایر سوخت های فسیلی ۵۴۰ تا ۶۵۰ میلیون سال پیش ، زمانی که آب و هوای زمین گرمتر و مرطوب تر بود و آبهای آن مملو از جلبک ، باکتری و موجودات کوچک دیگر بود ، تشکیل شده است.
بیش از ده ها میلیون سال پیش ، بدن موجودات زنده که قبلاً روی سطح زمین زندگی می کردند ، در زیر زمین دفن و فشرده شده و ماده معدنی به نام کروژن یا شیل نفتی – پیش ماده سوخت های فسیلی را به وجود آورده اند. گرمای زمین به آهستگی کروژن را به سوخت های فسیلی تبدیل کرده است ، بعضی از کروژن ها به زغال سنگ تبدیل می شود و برخی دیگر به نفت خام یا گاز طبیعی تبدیل می شود که پرکاربردترین سوخت های فسیلی هستند. این موارد در مبحث سوخت های فسیلی را تعریف کنید ششم شرح داده شده است. برای کسب اطلاعات بیشتر در رابطه با مزایا و معایب سوخت های فسیلی در ادامه مقاله با ما در نشریه جهان شیمی فیزیک همراه باشید.
انواع سوخت فسیلی کدامند و کجا یافت می شوند؟
اصلی ترین نوع سوخت های فسیلی عبارتند از: زغال سنگ ، نفت و گاز طبیعی. زغال سنگ ارزان و فراوان است ، اما هنگام سوختن آلاینده های زیادی تولید می کند . یافتن نفت یا نفت خام سخت تر از یافتن زغال سنگ است و بر خلاف زغال سنگ ، می تواند از طریق خطوط لوله پمپ شود و به راحتی به سوخت هایی مانند بنزین یا نفت سفید تصفیه شود. گاز طبیعی نیز نسبت به زغال سنگ یا نفت خام نسبتاً ارزان است و آلاینده کمتری دارد.
سوخت های فسیلی در زیر زمین یافت می شوند و در رسوبات محصور در لایه های سنگی به دام افتاده اند. ذخایر زغال سنگ معمولاً ۲۰۰ تا ۳۰۰ فوت زیر سطح زمین قرار دارند. ذخایر نفت و گاز طبیعی به طور معمول یک یا دو مایل پایین تر هستند و عمیق ترین چاه های نفت و گاز بیش از شش مایل زیر سطح زمین می باشند.
انواع سوخت های فسیلی
سوخت های فسیلی از رسوبات موجودات زنده یک جا تشکیل شده اند.
ماده آلی قرن ها طول می کشد تا شکل بگیرد.
سوخت های فسیلی در اصل از پیوندهای کربن و هیدروژن تشکیل شده اند که
به عنوان هیدروکربن ها شناخته می شوند.
سه نوع سوخت فسیلی وجود دارد که همگی برای تأمین انرژی قابل استفاده هستند و
برای کسب انرژی از این نوع مواد نیازمند فرآیند احتراق و یا سوزاندن آن ها هستیم که
به همین علت به محیط زیست صدمه وارد می کنند.
۱-ذغال سنگ
یکی از سوخت های فسیلی جامد که طی میلیون ها سال با پوسیدگی پوشش گیاهی زمین شکل گرفته، ذغال سنگ نام دارد.
این لایه ها طی سال ها تحت فشار و حرارت بوده و در نتیجه فشرده و گرم می شوند،
رسوبات حاصل از این فرآیند در نهایت به ذغال سنگ تبدیل می شود.
در مقایسه با دو سوخت فسیلی دیگر، ذغال سنگ از فراوانی بیشتری برخوردار است.
تحلیل گران پیش بینی کرده اند که با کمبود منابع نفتی، استفاده از ذغال سنگ در سراسر جهان افزایش خواهد یافت.
منابع فعلی ذغال سنگ می تواند ۲۰۰ سال یا بیشتر طول بکشد.
ذغال سنگ معمولاً در معادن استخراج می شود.
از اواسط قرن بیستم، مصرف ذغال سنگ دو برابر شده است ولیکن از سال ۱۹۹۶ درخواست آن در حال کاهش است.
بسیاری از کشورهای در حال توسعه به ذغال سنگ برای تأمین انرژی وابسته هستند زیرا
آن ها قادر به تامین نفت یا گاز طبیعی نیستند.
چین و هند مصرف کنندگان اصلی ذغال سنگ برای تأمین انرژی هستند.
۲-نفت
از بقایای میکروارگانیسم های دریایی که در کف دریا انداخته شده، نفت تشکیل می شود که
به عنوان یک سوخت فسیلی مایع شناخته شده است.
پس از میلیون ها سال رسوبات در سنگ و رسوب به پایان می رسند که روغن در فضاهای کوچک به دام می افتد.
این می تواند توسط سیستم عامل های بزرگ حفاری استخراج شود.
روغن پرمصرف ترین سوخت فسیلی است.
روغن خام شامل بسیاری از ترکیبات آلی مختلف است که
در یک فرآیند پالایش به محصولات تبدیل می شوند.
در اتومبیل ها، جت ها، جاده ها و بام ها و موارد دیگر کاربرد دارد.
نفت را نمی توان در همه جای زمین یافت و به تبع آن جنگ هایی در مورد منابع نفتی صورت گرفته است.
نمونه بارز آن جنگ خلیج سال ۱۹۹۱ است.
۳-گاز طبیعی
گاز طبیعی یک سوخت فسیلی گازی است که در مقایسه با ذغال سنگ و روغن نسبتاً تمیز و فراوان تر است.
این نوع سوخت فسیلی همانند روغن، از بقایای میکروارگانیسم های دریایی تشکیل می شود.
این یک منبع انرژی نسبتاً جدید است.
تا سال ۱۹۹۹ از ذغال سنگ بیشتر از گاز طبیعی استفاده می شد.
اکنون گاز طبیعی در کشورهای توسعه یافته از ذغال سنگ پیشی گرفته است.
با این وجود، مردم می ترسند که منابع گاز طبیعی نیز مانند نفت روزی تمام شوند.
حتی برخی دانشمندان پیش بینی کرده اند که این اتفاق ممکن است در اواسط یا پایان قرن ۲۱ رخ دهد.
گاز طبیعی به طور عمده از متان (CH4) تشکیل شده است و
در مقادیر اندک و در اعماق زیاد زمین بسیار فشرده شده است و به وسیله حفاری به سطح آورده می شود.
ذخایر گاز طبیعی نسبت به منابع نفت به طور مساوی در سراسر جهان توزیع شده است.
مزایای سوخت فسیلی
سوخت های فسیلی به راحتی به دست می آیند و استفاده از آنها ارزان است و از تراکم انرژی بالایی برخوردار هستند ، به این معنی که هنگام سوزاندن مقدار زیادی انرژی در هر پوند تولید می کنند.
معایب سوخت فسیلی
با وجود این که تا به امروز سوخت های فسیلی به منابع انرژی دیگر ترجیح داده شده است ولیکن باید بدانید که
مصرف بیشتر آن ها باعث ایجاد برخی مسائل غیر مطلبوب مهم خواهد شد.
برخی از این معایب عبارت اند از:
- مصرف بیش از حد نفت، گاز طبیعی و ذغال سنگ باعث تخلیه مقادیر قابل توجهی از مخازن آن ها شده است،
در حالی که می دانیم جایگزینی این منابع به دلیل این که میلیون ها سال طول می کشد تا
زنجیره های هیدروکربنی تشکیل شود غیر ممکن است. - هیدروکربن های موجود در ساختار این نوع سوخت های سبب آزاد شدن گازهای گلخانه ای مانند متان و دی اکسید کربن می شود که
این امر در نهایت منجر به سوراخ شدن لایه اوزون می شود. - گازهای مضر دیگری مانند کربن مونوکسید و دی اکسید گوگرد نیز از این سوخت ها منتشر شده که
باعث ایجاد باران های اسیدی می شود. - نشت برخی سوخت ها مانند گاز طبیعی و
نفت خام خطرات جدی خفگی و آتش سوزی را به دنبال خواهد داشت. - این سوخت ها باعث گرم شدن بیش از حد کره زمین و آب شدن یخچال های طبیعی می شود.
تاثیر سوخت های فسیلی بر محیط زیست
این سوخت ها به دلایل گفته شده در بالا باعث اثرات مخربی بر محیط زیست می شوند که
در بخش قبل به چند مورد آن ها اشاره شد.
- سوراخ شدن و از بین رفتن لایه ازون یکی از پر خطر ترین مضرات این سوخت ها بر روی محیط زیست است که
در اثر ایجاد گازهای گلخانه ای به وجود آمده. - آلودگی های هوا و مه دود فتوشیمیایی که امروزه از آن بسیار رنج می بریم یکی دیگر از محصولات مخرب این سوخت هاست.
- ایجاد باران اسیدی و یا مه و برف اسیدی از دیگر آثار تخریبی زیست محیطی است که
در اثر تولید اسید کربونیک به علت واکنش کربن دی اکسید با ذرات آب ایجاد می شود. - در اثر پخش شدن قطرات باران اسیدی و حضور گاز های گلخانه ای آب های سطحی زمین در حال آلوده تر شدن هستند.
چنانچه در حوزه کاری خود به مشکلی برخورد کرده‌اید و در جستجوی فرد و یا شرکت‌های توانمند برای حل مشکلتان هستید می توانید با عضویت در سامانه گلوپ و ثبت مشکل خود با این افراد و شرکت ها ارتباط برقرار کنید.
برای مشاهده مطالب بیشتر به گلوپ پلاس مراجعه فرمایید.