ما هو الوقود الاحفوري وكيف يتشكل؟أظهرت الدراسات العلمية أن هناك العديد من أنواع الوقود المتوفرة على الأرض، والتي يستخدمها الإنسان، ومن بين هذه الأنواع الوقود الأحفوري. من خلال هذا المقال سيتحدث موقع محمود حسونة عن الموضوع بالتفصيل. ناقشنا أيضًا الأنواع التي تنتجها بالتفصيل.
ما هو الوقود الاحفوري؟
يُعرف الوقود الأحفوري ببقايا الكائنات الحية المدفونة تحت الأرض منذ ملايين السنين، وتشير الدراسات إلى أنه كان متوفرًا بكميات وفيرة، وكان من السهل الحصول عليه ونقله، ولكن هناك الآن دلائل على أنه ينفد، وأن سيستغرق تجديده قرونًا، وتجدر الإشارة إلى أن حرق الوقود مسؤول عن القضايا البيئية التي تحتل مكانة عالية في جدول الأعمال السياسي هذه الأيام، بما في ذلك غازات الاحتباس الحراري المتراكمة، وتحمض، وتلوث الهواء، وتلوث المياه.
كيف يتشكل الوقود الأحفوري؟
يتكون الوقود الأحفوري من بقايا كائنات حية ميتة على مدى ملايين السنين، وهي موارد غير متجددة ومحدودة، وتصف دورة الكربون وكيفية إعادة تدوير الكربون في البيئة. بدأت رواسب الطين التي تحتوي على المزيد من الرواسب تتحول إلى صخور مع زيادة درجة الحرارة والضغط، وتم تغيير بقايا النباتات والحيوانات كيميائيًا من خلال هذه العملية، وتحولت ببطء إلى وقود.
ما هو استخدام الوقود الاحفوري؟
يعتبر الوقود الأحفوري من أهم الموارد الطبيعية التي نستخدمها كل يوم، وجميع أنواعها عبارة عن هيدروكربونات، وهي مركبات تتكون من عنصرين فقط كربون وهيدروجين، ولها استخدامات عديدة حيث تستخدم في إنتاج الطاقة ؛ حيث يتم حرقه بالمنزل لتوليد الحرارة، يتم استخدامه لإنتاج الكهرباء في محطات توليد الكهرباء الكبيرة، ويتم استخدامه لتشغيل المحركات، ويستخدم في صناعة البتروكيماويات حيث يستخدم في صناعة البلاستيك والدهانات وحتى الأدوية نظرًا لأن الروابط بين ذرات الهيدروجين والكربون تخزن الطاقة عن طريق حرق المركبات في وجود الأكسجين، تنكسر الروابط ويتم تحويل الطاقة المخزنة إلى طاقة حرارية، مكونًا ثاني أكسيد الكربون في هذه العملية.
ما هي أنواع الوقود الأحفوري؟
الوقود الأحفوري هو المصدر الرئيسي للطاقة التي قادت الحضارة الحديثة لعدة قرون. يعود تكوينها إلى ملايين السنين من بقايا الكائنات الحية. عندما نحرقه، فإنه يطلق طاقة، لكنه غير متجدد. تشير الدراسات إلى وجود ثلاثة أنواع رئيسية من الوقود الأحفوري، وهي كالتالي
فحم
الفحم مادة صلبة ذات لون أسود أو بني غامق، توجد في طبقات الصخور المتكونة من نباتات المستنقعات القديمة. يتكون الفحم عندما يتم دفن المواد النباتية وتسخينها وضغطها في ظروف تفتقر إلى الأكسجين على مدى فترة طويلة من الزمن. غطت النباتات التي تشبه المستنقعات العديد من المناطق، وعندما مات الغطاء النباتي لم يكن من الممكن أن يتحلل تمامًا بسبب ظروف نقص الأكسجين وبدلاً من ذلك شكل مادة بنية غنية بالمحتوى العضوي لتشكيل الفحم.
غاز طبيعي
يتكون الغاز الطبيعي من الكائنات الحية الدقيقة البحرية القديمة، والعوالق، وعندما ماتت العوالق، تم دفنها في الرواسب، وظروف نقص الأكسجين حدت من التحلل، مع استمرار تراكم الرواسب، ودُفنت الكائنات الميتة، و أدى ارتفاع درجة الحرارة والضغط على مدى ملايين السنين إلى إنتاج الغاز الطبيعي من هذه الكائنات الميتة، يتسرب الغاز من صخور المصدر بسبب زيادة الضغط ودرجة الحرارة، ويتحرك إلى وحدة صخرية مختلفة أعلى في العمود الصخري، وإذا كانت الصخور هو صخر مسامي ومنفذ، يمكن أن يعمل هذا الصخر كخزان للغاز الطبيعي.
نفط
تم استخراج النفط من احتياطيات النفط التي تشكلت من ملايين السنين من تحلل بقايا النباتات والحيوانات، وكان النفط بشكل أساسي من بقايا الكائنات الحية الدقيقة البحرية التي ماتت منذ ملايين السنين مثل الطحالب والكائنات البحرية، وعلى مر السنين وأصبحت الرواسب صخورًا صلبة، ثم تحولت في النهاية إلى زيت، والزيت هو السائل الوحيد الموجود في الجو المائي بسبب حالته. توجد تحت الأرض وتحت البحار ومسطحات مائية كبيرة أخرى، ويتم استخراجها باستخدام مضخات ضخمة تضخ النفط الخام إلى السطح.
لماذا يطلق على الوقود الأحفوري هذا الاسم؟
يطلق على الوقود الأحفوري هذا الاسم ؛ لأنها مصنوعة من أحافير وهي كائنات حية ميتة، ومعظمها نباتات لم تتحلل بسبب سحقها تحت الماء أو الطين بدون أكسجين. يتم الاحتفاظ بهذه الطاقة بهذه الطريقة حتى اللحظة التي تلتقي فيها الهيدروكربونات بالحرارة والأكسجين، وتكسر الحرارة جزيئات الهيدروكربون والأكسجين عن بعضها، ثم تتفاعل ذرات الأكسجين مع ذرات الكربون والهيدروجين المحررة لإعطاء ثاني أكسيد الكربون والماء.
بدائل الوقود الأحفوري
يعتبر الوقود الأحفوري من الطاقات غير المتجددة، كما أنه مساهم رئيسي في مشاكل تغير المناخ والاحتباس الحراري، حيث بدأ العلماء في البحث عن مصادر طاقة بديلة، وهذه المصادر لها بعض المزايا التي تقلل الانبعاثات، وتسبب تلوثًا أقل ل النظام البيئي، وانخفاض أسعار الوقود الإجمالية. من بين هذه البدائل ما يلي.
- طاقة شمسية: إنه مصدر الطاقة البديلة الأكثر شيوعًا من الوقود الأحفوري، وهو تحويل الطاقة من الشمس إلى كهرباء، وهذا ممكن بفضل استخدام الألواح الشمسية والزجاج الكهروضوئي والخلايا التي تصنع منها الألواح التي تحول ضوء الشمس إلى طاقة.
- الطاقة الكهرومائية: إنه مصدر طبيعي كبير للطاقة، حيث أصبح من الممكن باستخدام الطاقة لنقل المياه، حيث تم استخدام الماء للمساعدة في إنتاج الطاقة الميكانيكية، وبعد بحث مكثف أصبح مصدرًا رئيسيًا للطاقة المولدة بشكل طبيعي، تعتمد الطاقة الكهرومائية على دورة المياه .
- طاقة الرياح: أصبحت طاقة الرياح ممكنة بفضل تطوير توربينات الرياح. تعمل الطاقة التي تحملها الرياح على تشغيل مراوح التوربين، وسيقوم الدوار الموجود داخل العمود الرئيسي بعد ذلك بتدوير المولد، ومن ثم يكون هذا المولد قادرًا على توليد الكهرباء، حيث تبلغ سعة توربينات الرياح الفردية 2-3 ميغاوات. تزود ما يقرب من 1500 منزل بالطاقة.
عيوب الوقود الأحفوري
الوقود الأحفوري غير قابل للتجديد، والاحتياطيات الضخمة التي لا تزال موجودة قد تنفد يومًا ما. يتسبب تلوث الهواء، وفي تقرير صدر عام 2018، حذر خبراء المناخ في الأمم المتحدة من أن العالم يواجه احترارًا كارثيًا محتملاً إذا لم يتم تقليل الانبعاثات الناتجة عن استخدام الوقود الأحفوري بشكل كبير.