هل يحتاج الوقود الأحفوري فترة زمنية طويلة لحدوثه
نعم يحتاج الوقود الأحفوري إلى فترة زمنية طويلة بتكوينه، ويعتبر الوقود الأحفوري أحد أهم مصادر الطاقة الغير متجددة على الكوكب، ويحصل هذا الوقود على طاقته عن طريق الحرارة التي تكسبها أشعة الشمس للأجسام الحية، مما يعمل على تعزيز عملية التمثيل الضوئي للتغيير من مركب ثاني أكسيد الكربون والماء الموجودين في النبات إلى تكوين مواد تختزن الطاقة داخلها، وبعد مرور الزمن ووفاة النبات أو الكائن الحي فتعمل ذرات الكربون والهيدروجين الموجودة داخل غالبية الكائنات الحية إلى مركبات هيدروكربونية.
- أما في حالة دفن الكائنات الحية بفعل عوامل التعرية المختلفة داخل الأرض، فتزيد الحرارة تحت سطح الأرض، مع زيادة الضغط الكبير، فتبدأ تلك المركبات الأحفورية المكونة من الهيدروكربون التي كانت عالقة في بواقي الكائنات الحية بعد الوفاة إلى التفتت شيئاً فشيئاً.
- ينتج عن كل ذلك بالنهاية إلى الوقود الأحفوري بمختلف أشكاله، من غاز طبيعي وبترول، وصولاً إلى الكربون الخام. وخث الوقود.
أنواع الوقود الأحفوري أو الكربوني
ذكرنا سابقاً أن أنواع الوقود الأحفوري أو الكربوني تتكون من 4 أنواع، وهي كما يلي.
- خث الوقود.
- الغاز الطبيعي.
- الفحم.
- البترول.
ماذا تعرف عن النفط
فالنفط الخام أو البترول هو الحصيلة النهائية لتفتت الصخور، أو الذي يسميه البعض “زيت الصخور” في اللغة اللاتينية، وهو وقود أحفوري سائل تتكون أكبر نسبة فيه من الهيدروكربات، ويمكن العثور عليه في خزانات جوفية ضخمة، وباخل الشقوق ومسام الصخور التي تكون من النوع الرسوبي، أو حتى داخل رمال القطران المتواجدة قريبة من سطح الأرض، ويتم الوصول غليه عن طريق الحفر سواء في البر أو البحر.
- كما يتم العثور عليه عن طريق عمليات التعدين الشريطي، والتي تتم لاستخراجه من رمال القطران.
- عند استخراج النفط لا يكون بمفرده، بل في الأغلب تحتوي الآبار التي بها كميات من النفط على كميات أخرى من الغاز الطبيعي، ويتم تحويل كل ذلك الوقود عن طريق أنابيب سحب ضخمة إلى محطات تنقية الوقود والنفط، لتحويله إلى وقود قابل للاستعمال في صوره المعتادة كالنزين والكيروسين والبروبان وحتى الجازولين – وقود الطائرات- كما يتم استخراج العديد من المنتجات الأخرى كالبلاستيك والطلاء.
ماذا تعرف عن الفحم
يعتبر الفحم من الصخور الصلبة الثقيلة، والتي تتكون في أغلبها من الكربون، وتوجد ما يقرب من 3 أنواع أساسية للفحم، وتختلف فيما بينها بحسب نسبة الكربون الموجودة داخل كل نوع من أنواع الفحم، وتنقسم أنواع الفحم إلى كل مما يلي.
- الليغنيت: وهو نوع من الفحم الذي يتميز بلونه البني، والذي يعد أحد أنواع الفحم الحجري، وهو أقل صلابة وجودة من الفحم الصلب، ويقع على درجة متوسطة بين الخص والفحم القاري، ولا يمكن استعماله في العادة كوقود، وإنما يتم استخدامه للتقطير، فيتم استخدامه لاستخراج المواد الطيارة منه، ويتم استخدامها فيما بعد في صناعة الأصبغة، ويتميز بقيمته الحرارية المنخفضة، وتصل نسبة الكربون فيه إلى ما يقرب من 60 إلى 70%، وهو متوفر في كل أنحاء العالم.
- البيتومين: هو مادة موجودة بشكل طبيعي في البيئة، وقد تكون في الحالة السائلة أو الصلبة، وتتميز لونها الأسود القاتم، وتوجد بشكل أكبر في الحالة السائلة الحارة، والتي تكون أشبه بالقطران أو الأسفلت.
- الأنثراسيت: أو المسمى بالفحم الصلب من أكثر أنواع الفحم تحولاً، وتصل نسبة الكربون داخله إلى ما يقرب من 86% وقد تصل إلى 98%، وهو من أنواع الفحم التي لا تنبعث منها القطران أو الأبخرة الهيدروكربونية الأخرى عندما تتعرض للاحتراق.
بغض النظر عن التنوع بين أنواع الفحم المختلفة، إلا أن الفحم بأنواعه الأربعة أكثر أنواع الوقود تلويثاً للبيئة، والفحم أكثر أنواع الوقود الأحفوري عند استخدامه ينتج عن احتراقه كميات كبيرة من الكربون في الهواء، ويتم استخراج الفحم عن طريق سبيلين مختلفين، وهما كما يلي.
- التعديل تحت الأرض.
- التعديل فوق سطح الأرض، أو المسمى أيضاً بالتعديل الشريطي.
في الحالتين يتم إزالة طبقات كاملة من التربة والصخور حتى يتم الوصول إلى رواسب الفحم، ما يؤثر بشكل كبير على البيئة الطبيعية، والنظام البيئي بشكل كامل المحيط بمناطق التعدين عن الفحم
استخدامات الوقود الأحفوري
يتم استخدام الوقود الأحفوري في غرف حرق خاصة، وتوجد بأشكال مختلفة، سواء ضخمة في المولدات الكهربائية العملاقة، أو حتى داخل محركات الصغيرة في صورة أصغر، ولكن كل تلك الأشكال المختلفة تعمل على فكرة واحدة، وهي عند حرق الهيدروكربون الموجود في الوقود الأحفور، تتولد طاقة حرارية كفيلة بشكل أو بآخر بتحريك مولدات المحركات والتوربينات لتوليد الكهرباء أو لتوليد طاقة حركية، وينتج عن عملية الحرق تصاعد أكاسيد الكربون المختلفة، والتي تؤثر سلباً على البيئة.
المؤثرات الإيجابية للوقود الأحفوري
- يتميز الوقود الأحفوري بأنه متوفر بشكل كبير غير محدود، على الرغم من أن الوقود الأحفوري من أنواع الطاقات الغير متجددة.
- يتم استخدام الوقود الأحفوري بشكل أكثر أمناً على البيئة مما مضى، ويتم العمل على تقليص مدى تلويث الوقود الأحفوري لأقل حد ممكن.
- يمكن نقل النفط والغاز الطبيعي بسهولة شديدة، وذلك عن طريق مد أنابيب مخصصة لها، قد تكون عابرة للبحار.
- يتميز الوقود الأحفوري بتكلفته الزهيدة مقارنة بأشكال الوقود الأخرى.
- يسهل العثور عليه والاستفادة منه بشكل كبير.
- يتميز الوقود الأحفوري بتوليده لكميات كبيرة من الطاقة الحرارية، والتي يتم تحويلها إلى صور طاقة مختلفة.
المؤثرات السلبية من حرق الوقود الأحفوري
تؤثر نواتج عملية احتراق الوقود الأحفوري إلى تصاعد كميات كبيرة من أكاسيد الكربون إلى طبقات الجو العليا، ما يؤثر بشكل كبير على التوازن الطبيعي لنسب الكربون في الغلاف الجوي، ومن أشهر المؤثرات السلبية من حرق الوقود الأحفوري كل مما يلي.
- الاحتباس الحراري.
- تآكل الأوزون.
- تلوث الماء
الاحتباس الحراري
ينتج الاحتباس الحراري بسبب زيادة معدلات أكاسيد الكربون في الجو، ويعمل ذلك على زيادة معدلات الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي، بالإضافة إلى حبس أشعة الشمس المنعكسة عن كوكب الأرض داخل الغلاف الجوي، ما يزيد من حرارة الكوكب بشكل تدريجي.
تآكل الأوزون
كما تنتج عن عملية حرق الوقود الأحفوري إلى تصاعد أكاسيد الكربون المختلفة إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي، ووصولها إلى طبقة الأوزون، والتي تعمل على ضغط طبقة الأوزون، بمعدل كبير، وتتفاعل ذرات الكربون مع ذرات ثالث الأكسجين المكونة للأوزون، ويتم ذلك بفعل الحرارة والأشعة فوق البنفسجية التي تتعرض لها تلك الجزيئات في هذه النقطة من الغلاف الجوي، وتسمح بدخول كميات أكبر من الأشعة الفوق بنفسجية إلى الأرض، ما يؤثر تأثير سلبي على المخلوقات الحية.
من أسباب تلوث الماء
يدخل الوقود الأحفوري كأحد مسببات تلوث الماء، وذلك عن وقوع الحوادث عن نقله عبر المسطحات المائية، فهذا النوع من الوقود يتميز بأن كثافته أقل من كثافة الماء، فعند وقوع الحوادث من نوعية تسريب الوقود من بترول ومشتقاته إلى المياه، فيرتفع الوقود ويغطي سطح الماء، ويقوم بعمل طبقة عازلة تعزل الماء عن الهواء، ما يؤدي إلى نقص معدل الأكسجين داخل الماء بشكل كبير، ويؤدي إلى نفوق أغلب الكائنات البحرية في منطقة الحادث.
