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.
سوختهای فسیلی از کجا بدست می آیند؟
سه نوع سوخت فسیلی اصلی وجود دارد که عبارتند از:
۱- ذغال سنگ
۲- نفت
۳- گاز طبیعی .
هر سه نوع سوخت فوق صدها میلیون سال پیش و قبل از عصر دایناسورها تشکیل شده اند. از این روی نام آنها را سوختهای فسیلی گذاشته اند. سن تشکیل آنها را دورهٔ کربونیفر نام نهاده اند. این دوره بخشی از دوران پالئوزوئیک است . دورهٔ کربونیفر نام خود را از کربن ، که عنصر اصلی ذغال سنگ و سایر سوختهای فسیلی می باشد گرفته است .
زغال سنگ ماده‌ای است سخت سیاه و سنگ مانند که از کربن، هیدروژن، اکسیژن و مقداری گوگرد تشکیل شده‌است امروزه مادهٔ اصلی سازندهٔ زغال سنگ یعنی پیت در بسیاری از کشورهای دنیا یافت می‌شود و حتی به عنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد..
نفت یکی دیگر از سوختهای فسیلی است که آن هم بیش از سیصد میلیون سال پیش شکل گرفته بعضی دانشمندان معتقداند که منشأ نفت موجودات آبزی هستند که هر کدام به اندازهٔ نوک یک سوزن هستند و آنها می‌توانند درست شبیه گیاهان عمل کنند یعنی نور خورشید را به انرژی ذخیره شده در خودشان تبدیل نمایند این موجودات ریز بعد از مرگ به کف دریا سقوط می‌کنند و کم‌کم در زیر لایه‌های رسوبی و صخره‌ها مدفون می‌شوند و سنگ‌ها و صخره‌ها به این موجودات ریز فشار می‌آورند و انرژی موجود در بدن آنها نمی‌تواند تخلیه شود و کربن به مرور زمان تحت گرما و فشار شدید تبدیل به نفت می‌شود، سوختهای فسیلی قابل تجدید نیستند
گاز طبیعی از هوا سبک‌تر است و به‌طور عمده از گازی به نام متان ساخته شده متان ترکیب شیمیایی ساده‌ای است که از اتم‌های کربن و هیدروژن ساخته شده و فرمول شیمیایی آن ch_۴ است یک اتم کربن به همراه ۴ اتم هیدروژن است این گاز شدیداً قابل اشتعال است گاز طبیعی اغلب در نزدیکی منابع زیر زمینی نفت پیدا می‌شود و از زیر زمین به بالا پمپ شده از طریق لوله‌هایی به مخازن گاز منتقل می‌شود.
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. در ادامه مقاله توضیحات بیشتری در رابطه با اینکه سوخت های فسیلی دارای چه انرژی هستند ارائه شده است.
سوخت های فسیلی این روزها اخبار زیادی را به خود اختصاص داده اند – بیشتر به دلیل تلاش مستمر ما در جایگزینی آنها با منابع انرژی سازگار با محیط زیست مانند انرژی خورشیدی و بادی است . انتشار کربن ناشی از سوزاندن سوخت های فسیلی عامل اصلی گرمایش جهانی می باشد. البته ، سوخت های فسیلی منبع اصلی انرژی نیز هستند و قرن ها تمدن مدرن را روبه جلو هدایت کرده اند.
طبق گفته های آکادمی های ملی علوم ، ۸۱ درصد کل انرژی مورد استفاده در ایالات متحده از زغال سنگ ، نفت و گاز طبیعی تأمین می شود. این انرژی برای گرم کردن و تأمین برق خانه ها و مشاغل و راه اندازی ماشین ها و کارخانه ها استفاده می شود. متأسفانه ، سوخت های فسیلی یک منبع غیر قابل تجدید است و میلیون ها سال انتظار برای تشکیل ذخایر جدید زغال سنگ ، نفت و گاز طبیعی یک راه حل واقعی نیست.
این ترکیبات تقریباً مسئول سه چهارم میزان انتشار مواد آلاینده از فعالیت های انسانی در ۲۰ سال گذشته است. اکنون ، دانشمندان و مهندسان به دنبال راه هایی برای کاهش وابستگی ما به سوخت های فسیلی و جایگزینی این سوخت ها برای محیط زیست تمیزتر و سالم تر هستند. سوزاندن سوخت های فسیلی برای تأمین انرژی از اوایل انقلاب صنعتی آغاز شده است. اما مصرف آنها طی در چند قرن گذشته به طور قابل توجهی تغییر کرده است.
ما این مواد را برای تولید انرژی می سوزانیم. در یک نیروگاه بزرگ تولید برق ، این سوخت ها را در حضور اکسیژن می سوزانند و از انرژی گرمایی تولید شده برای تولید بخار از آب استفاده می کنند. بخار تولید شده به دلیل داشتن انرژی بالا باعث به حرکت در آوردن توربین نیروگاه شده و برق تولید می شود.
یکی از مشکلات سوزاندن این سوخت ها تأثیر مخرب آنها بر محیط زیست است. همانطور که گفته شد سوخت های فسیلی از خانواده هیدروکربن ها هستند . وقتی هیدروکربن ها در حضور اکسیژن سوزانده می شوند ، دی اکسید کربن تولید می شود که آن را در جو آزاد می کنند. دی اکسید کربن به دلیل داشتن اثر گلخانه ای یکی از عوامل اصلی گرم شدن کره زمین است. دومین مشکل استفاده از سوخت های فسیلی تجدید ناپذیر بودن این منابع از انرژی است. مدت زمان تجدید سوخت های فسیلی به قدری زیاد است که به عنوان منابع تجدید ناپذیر دسته بندی می شوند.
نحوه تأمین انرژی یکی از دغدغه‌های جهان امروز شده‌است چه کشورهای که تأمین‌کننده مواد خام انرژی هستند و چه آنهای که با فناوری خود آن را قابل استفاده می‌کنند بسیاری از مردم تمایل دارند بدانند که تا ۲۰۴۰ جهان در مسیر استفاده از انرژی‌های سبز و قابل بازیابی مثل انرژی باد و خورشید حرکت خواهیم کرد یا خیر، سازمان چشم‌انداز بین‌المللی انرژی به این گونه فکر می‌کند که این تا سال ۲۰۴۰ جهان بیشتر از سوخت فسیلی مثل زغال سنگ و نفت استفاده می‌کند و مصرف انرژی جهانی به شدت افزایش خواهد یافت و درخواست تقاضای انرژی‌های جهانی در کشورهای در حال توسعه به‌خصوص آسیا افزایش پیدا می‌کند و چین که به تازگی جایگاه بالاترین مصرف انرژی جهان را دارد که این عنوان قبل از این دراختیار کشور آمریکا بود دارای بیشترین سهم در رشد مصرف جهانی در سی سال آینده خواهد بود از مشکلاتی که در آینده گریبان کشورهای توسعه یافته را خواهد گرفت رشد بی‌رویه انتشار کربن در سال ۲۰۴۰ خواهد بود و این عمل باعث می‌شود تغییرات و فشارهای جدید در ژئوپلتیک به وجود آید همچنین این تغییر به پیشرفت فناوری‌های مربوط به انرژی هم منجر می‌شود که در صورتی که کشورهای تولیدکننده انرژی به این فناوری‌ها دسترسی پیدا نکنند ضرر بزرگی در بازار انرژی در سال ۲۰۴۰ خواهند خورد از جمله این کشورها می‌توان روسیه را مثال زد که بشدت به درآمدهای حاصل از نفت و گاز خود وابسته است.
سوخت های فسیلی طی میلیون ها سال شکل گرفته اند. ما از سوخت هایی استفاده می کنیم که بیش تر از ۳۰۰ میلیون سال پیش، حتی قبل از دایناسورها، شروع به شکل گیری کرده است. اگر این سوخت ها تمام بشوند، برای همیشه تمام شده اند.
پس بهتر است که این سوخت ها را هدر ندهیم چرا که قابل بازگشت نیستند؛ آن ها دوباره تولید نخواهند شد. ما می توانیم با استفاده ی بهینه از انرژی، در مصرف بهینه از انرژی، در مصرف سوخت های فسیلی صرفه جویی کنیم.
منابع:
