ما اهم انواع الوقود في العصر الحديث
عادةً ما يتكرر طرح سؤال ما أهم أنواع الوقود بالنسبة للعصر الحديث في مادة العلوم للصف الثاني الابتدائي، ففيما يلي سوف نذكر لكم الإجابة:
- أهم أنواع الوقود هو الغاز والفحم بالإضافة إلى مشتقات البترول.
- وذلك لأنهم عندما يتحرقون يقومون بتوليد الحرارة، حيث يمكن استخدامهم في تشغيل السيارات والطائرات وفي المصانع وللتدفئة.
الوقود الحيوي السائل
إن أقدم نوع من أنواع الوقود من حيث الاستخدام هو الوقود الحيوي، ففيما يلي سوف نذكر لكم بعضًا من المعلومات عنه:
- هو وقود لا يأتي من النفط أو حتى من الفحم بل يستخرج من الكائنات الحية أي من بعض النباتات، وكذلك الحيوانات.
- كان يستخدمه الإنسان قديمًا للتدفئة، وكذلك الطبخ.
- يمكن استعماله في محركات الاحتراق الداخلي حيث إنه بديل جيد لكل من البنزين والديزل، وكذلك يُستعمل لتوليد الكهرباء.
- ينقسم الوقود الحيوي إلى 3 أنواع وهم:
- الوقود الحيوي الصلب: ويقصد به جميع مخلفات النباتات بالإضافة إلى الأخشاب، إذ يتم حرقهم بهدف التمتع بالكهرباء ناهيك عن تسخين الماء.
- الوقود الحيوي السائل: ويتمثل في الديزل الحيوي والإيثانول وكذلك الزيوت النباتية حيث إن هذه المكونات يتم خلطها مع بعض المنتجات النفطية وتستعمل في محركات السيارات.
- الوقود الحيوي الغازي: وينتج عن تحلل النباتات وروث الحيوانات وبعض المخلفات وهو عبارة عن غاز الميثان، ويستخدم في توليد الكهرباء إلى جانب عمليات التسخين.
- ومن الجدير بالذكر أن الوقود الحيوي السائل ينتج من النباتات الغنية بالسكر مثل قصب السكر والأخرى الغنية بالنشا كالذرة، وكذلك الغنية بالزيوت مثل دوار الشمس والصويا والنخيل.
الوقود الكحولي الهلامي
سنشير في النقاط التالية إلى مفهوم الوقود الكحولي الهلامي بالتفصيل:
- لقد شاع استخدام الكحولات قديمًا كوقود، حيث ظهر حينها الوقود الكحولي الهلامي.
- وهذا الوقود يتكون من أربعة كحولات وهم كالآتي:
- الميثانون: وينتج من الغاز الطبيعي بالإضافة إلى الكتلة الحيوية ولكن عن طريق العمليات الكيميائية المتماثلة.
- الإيثانون: ويستخرج من المواد الحيوية بواسطة خضوعها لعمليات التخمر، ومن الجدير بالذكر أن هناك نوعًا منه يشتق من النقط لا يعد آمنًا للاستخدام لاحتمالية تسببه في الوفاة لاحتوائه على 5% ميثانول.
- البيتانول: ويتميز بكثافة الطاقة فيه حيث يشبه البنزين لذا يستخدم في محركات الاحتراق.
- البيوتانول: ويتسم بسلسلته الهيدروكربونية والتي تجعله أيضًا يشبه البنزيل ويستعمل في محركات الاحتراق الداخلي، وهو ينتج من الوقود الأحفور والكتلة الحيوية.
اشهر أنواع الوقود استخدامًا
هناك مجموعة من أنواع الوقود تستخدم بشكل شائع في حياتنا اليومية، ففيما يلي سوف نوضحها لكم:
وقود الإيثانول
يطلق عليه أيضًا الاسم الكحول الإيثيلي بالإضافة إلى كحول الحبوب، وهو عبارة عن:
- سائل شفاف ينتج بواسطة تخمير السكريات التي توجد في بعض النباتات وبالأخص سيقان وأوراق الذرة والأنواع المختلفة من الصبار.
- يتسم بكونه قابلًا للاشتعال.
- يستخدم في المناديل الطبية، كما يستخدم في مضادات الجراثيم كمهر وبالتحديد في تلك التي يوجد بها مواد هلامية مُعقمة.
- ومن الجدير بالذكر أن البنزين يحتوي على 10% من الإيثانول، حيث يتم تزويد الإيثانول عند إضافته إليه بالأوكتان لتعزيز أداء محرك السيارة.
وقود الميثانول
لا يختلف وقود الميثانول كثيرًا في صفاته عن وقود الإيثانول حيث إنه:
- يعد سائلًا وليس له لون، وكذلك قابل للاشتعال.
- يُنتج من المواد الخام مثل الفحم ومخلفات المزارع بالإضافة إلى الغاز الطبيعي، وتعتبر عملية إنتاجه أبسط من عملية إنتاج الإيثانول.
- كما يمكن أن يُنتج من النفايات التي توجد في المدافن وتبعث غاز الميثان، حيث إن غاز الميثان يُحول بمرور الوقت إلى ميثانول.
- ويجب العلم بأن هناك نوع من الميثانون سامًا غير صالح للاستهلاك البشري، ولكن يمكن أن يستعمل في صناعة المنظفات وكذلك مضادات التجمد.
وقود الديزل
يعد الديزل من أبرز أنواع الوقود حيث إنه أكثر كفاءة وفاعلية مقارنةً بالبنزين، وذلك للأمور الآتية:
- يتم خضوعه لعملية التكرير لأكثر من مرة قبل استخدامه.
- يبعث غازات دفيئة قليلة، حيث تفيد في العمل كوقود للمركبات.
وقود الديزل الحيوي
يختلف وقود الديزل الحيوي عن وقود الديزل وذلك في الأمور الآتية:
- وقود الديزل الحيوي عبارة عن الزيت النباتي الذي يتم استخراجه بالعديد من العمليات من الجليسرين.
- يُنتج هذا الوقود أيضًا من نفايات زيت الطعام، ومن الدهون، والزيوت الحيوانات بواسطة عملية تُعرف باسم عملية الأسترة التحويلية.
- يُستخدم في المركبات القياسية، وفي توليد الطاقة ناهيك عن استخدامه في مواد التشحيم.
الغاز الطبيعي
يتسم وقود الغاز الطبيعي بكونه نظيفًا، وهذا ما جعل العديد من البلدان حول العالم يستخدمونه بشكل شائع، كما أنه يتسم بما يلي:
- عديم الرائحة، وكذلك اللون والمذاق.
- لا ينتج عنه أي انبعاثات، فهو صديق البيئة وأقل ضررًا من البنزين والديزل.
- يمكن استعماله لتوليد حرارة المواقد.
خصائص الوقود
كما أسلفنا ذكرًا بأن الوقود عبارة عن مواد تقوم عند احتراقها بتوليد الطاقة والحرارة، ففيما يلي سوف نوضح لكم خصائصه:
- القيمة الحرارية: وهي الطاقة المنبعثة عند تعرض وحدة كتلة الوقود للاشتعال.
- كفاءة الوقود: وتعرف الكفاءة بعملية تحويل الطاقة الكامنة للوقود إلى شكل قابل للاستعمال في شتى الأمور، ومن الجدير بالذكر بأنه لا يوجد وقود لديه كفاءة 100%.
تصنيف الوقود
يصنف الوقود إلى مصادر الطاقة المتجددة وهي التي تنتج من الطاقة الشمسية ولا تنضب، ومصادر الطاقة غير المتجددة مثل الفحم وهي التي قابلة للنفاذ، فمن هذا المنطلق تم تقسيمه إلى 5 أنواع وهم:
الوقود الصلب
يقصد بالوقود الصلب هو الوقود الذي يتم إنتاجه من احتراق المواد الصلبة، حيث إنه كان أول الأنواع استخدامًا في البشرية بهدف إنتاج الطاقة، وفيما يلي سوف نذكر لكم المزيد من المعلومات عنه:
- يُنتج من الفحم، والفحم النباتي، والخشب.
- يتسبب في خروج انبعاثات عديدة من المواد السامة، وعلى الرغم من هذا العيب فإنه تم الاستفادة منها في اكتشاف أنواع جديدة من الوقود لا تستعمل للتدخين مثل الفخم.
الوقود السائل
هو الذي يتم استخدامه تجارية لإنتاج الطاقة الميكانيكية لقيادة المركبات بالإضافة إلى:
- يتم الحصول عليه من تعريض بعض المواد العضوية للضغط الشديد والحرارة.
- يتسم بكونه سهل النقل ولا ينتج عنه الرماد عند احتراقه.
الوقود الغازي
يقصد به الوقود الذي يوجد في الحالة الغازية وذلك في درجة حرارة الغرفة العادية، مثل:
- غاز البترول.
- الغاز الطبيعي الذي يتم توفيره بعد ضغطه في الأنابيب المنزلية.
الوقود الحيوي
الوقود الحيوي يشمل جميع أنواع الوقود السابقة فهو يكون غازيًا سائلًا وصلبًا، ويتم الحصول عليه من الكتلة الحيوية الطبيعية مثل:
- المواد العضوية الغنية بالكربون وبالأخص النباتات.
- الإيثانول الحيوي.
- يُجدر بالإشارة إلى أنه يتم محاولة تطبيقه على نطاق واسع وذلك في صناعة السيارات.
الوقود الأحفوري
يعمل الوقود الأحفوري كمصدر جيد للغاية للطاقة وذلك للعديد من الأسباب، ومن أبرزها ما يلي:
- ينتج من المواد العضوية المدفونة.
- فهو مزيج من هذه المواد والتي يمكن تحويلها إلى الفحم والنفط الخام وكذلك الغاز الطبيعي.
اختيار الوقود المثالي
يجب أخذ الأمور الآتية في عين الاعتبار قبل اختيار الوقود:
- أن يتم التأكد من امتلاكه لقيمة حرارية عالية بالإضافة إلى معدل كفاءة مناسب.
- لا بد من أن تكون نسبة رطوبته منخفضة وأيضًا الرماد.
- كما ينبغي أن تكون درجة حرارة اشتعاله متوسطة.
- يحبذ تميزه بسهولة التخزين، والنقل لتقليل التكاليف.
- التحقق من عدم إنتاجه من مواد ثانوية قد تكون ضارة بالبيئة.
