ما اهم انواع الوقود في العصر الحديث

ما اهم انواع الوقود في العصر الحديث

غالبًا ما يتم طرح سؤال حول أهم أنواع الوقود في العصر الحديث في مادة العلوم للصف الثاني الابتدائي، وفيما يلي سنوفر لك الإجابة:

• تعتبر الغاز والفحم بالإضافة إلى منتجات البترول من أهم أنواع الوقود
• يمكن استخدام المواد الحارقة في تشغيل السيارات والطائرات والمصانع والتدفئة، لأنهم عندما يحترقون يولدون حرارة.

الوقود الحيوي السائل

يُعد الوقود الحيوي أقدم أنواع الوقود المستخدمة، وفيما يلي سوف نذكر بعض المعلومات حوله:

• هو وقود لا يأتي من النفط أو الفحم، بل يتم استخراجه من الكائنات الحية، مثل بعض النباتات والحيوانات.
• كان الإنسان يستخدمه قديمًا للتدفئة والطبخ.
• يمكن استخدامه في محركات الاحتراق الداخلي كبديل جيد لكل من البنزين والديزل، وكذلك يُستخدم لتوليد الكهرباء.
• ينقسم الوقود الحيوي إلى 3 أنواع وهم:
  • يشير الوقود الحيوي الصلب إلى جميع مخلفات النباتات والأخشاب التي يتم حرقها لتوليد الكهرباء وتسخين الماء.
  • الوقود الحيوي السائل: تتضمن هذه المكونات الديزل الحيوي والإيثانول والزيوت النباتية، وتخلط هذه المكونات مع بعض منتجات النفط وتستخدم في محركات السيارات.
  • الوقود الحيوي الغازي: يتم إنتاج غاز الميثان نتيجة تحلل النباتات وروث الحيوانات وبعض المخلفات، ويتم استخدامه لتوليد الكهرباء وتسخين الأماكن.
• يتم إنتاج الوقود الحيوي السائل من النباتات الغنية بالسكر، مثل قصب السكر، والنباتات الغنية بالنشا، مثل الذرة، والنباتات الغنية بالزيوت، مثل دوار الشمس والصويا والنخيل.

الوقود الكحولي الهلامي

سنشير في النقاط التالية إلى مفهوم الوقود الكحولي الهلامي بالتفصيل:

• كان استخدام الكحول كوقود شائعًا في الماضي، وظهر وقود الكحول الهلامي في ذلك الوقت.
• وهذا الوقود يتكون من أربعة كحولات وهم كالآتي:
  • الميثانون: يتم إنتاجه من الغاز الطبيعي بالإضافة إلى الكتلة الحيوية، ولكن من خلال عمليات كيميائية متشابهة.
  • الإيثانون: يتم استخلاص بعض المواد الحيوية عن طريق عمليات التخمير، ويجب الإشارة إلى أن هناك نوعًا من هذه المواد المستمدة من النقط لا يعد آمنًا للاستخدام بسبب احتمالية وفاته لاحتوائه على 5% ميثانول.
  • البيتانول: يتميز بكثافة طاقته، حيث يشبه البنزين، ولذلك يستخدم في محركات الاحتراق الداخلي.
  • البيوتانول: يتميز بتركيبته الهيدروكربونية، مما يجعله يشبه البنزيل ويستخدم في محركات الاحتراق الداخلي، ويتم إنتاجه من الوقود الأحفوري والكتلة الحيوية.

اشهر أنواع الوقود استخدامًا

تستخدم مجموعة متنوعة من أنواع الوقود بشكل شائع في حياتنا اليومية، وفيما يلي سنشرح بعض هذه الأنواع لكم:

وقود الإيثانول

يُعرف أيضًا باسم الكحول الإيثيلي أو كحول الحبوب، وهو مادة كيميائية تستخدم في صناعة المشروبات الكحولية:

• يعتبر السائل الشفاف الذي يتم إنتاجه بتخمير السكريات الموجودة في بعض النباتات، وخاصة سيقان وأوراق الذرة والصبارات المختلفة.
• يتسم بكونه قابلًا للاشتعال.
• يتم استخدام حمض الستريك في المناديل الطبية، ويستخدم أيضًا كمطهر وخاصة في المنتجات التي تحتوي على مواد هلامية معقمة.
• تحتوي بنزين السيارات على 10% إيثانول، حيث يتم تزويده بالأوكتان عند إضافته لتعزيز أداء محرك السيارة.

وقود الميثانول

لا يختلف وقود الميثانول كثيرا في خصائصه عن وقود الإيثانول، حيث يشتركان في العديد من الصفات:

• هو سائل لا لون له وقابل للاشتعال.
• تنتج المواد الخام مثل الفحم ومخلفات المزارع والغاز الطبيعي، وتتميز عملية إنتاجه بالسهولة مقارنة بعملية إنتاج الإيثانول.
• يمكن إنتاج مركب الميثانول من غاز الميثان الناتج عن تحلل النفايات الموجودة في المدافن بمرور الوقت.
• يجب ملاحظة أن هناك نوعًا سامًا من الميثانول غير صالح للاستهلاك البشري، ولكن يمكن استخدامه في صناعة المنظفات ومضادات التجمد.

وقود الديزل

يعد الديزل من أبرز أنواع الوقود بسبب كفاءته وفاعليته المرتفعة مقارنة بالبنزين، يرجع ذلك إلى:

• يخضع لعملية التكرير المتكررة قبل استخدامه.
• ينتج قليلًا من الغازات الدفيئة ويستخدم كوقود للمركبات.

وقود الديزل الحيوي

يختلف وقود الديزل الحيوي عن وقود الديزل وذلك في الأمور الآتية:

• يتألف وقود الديزل الحيوي من الزيت النباتي الذي يتم استخراجه بعدة عمليات مختلفة من الجليسرين.
• يتم إنتاج هذا الوقود من نفايات زيت الطعام والدهون والزيوت الحيوانية باستخدام عملية تسمى الأسترة التحويلية.
• يتم استخدامه في المركبات القياسية وفي توليد الطاقة، بالإضافة إلى استخدامه في مواد التشحيم.

الغاز الطبيعي

يتميز وقود الغاز الطبيعي بأنه نظيف، وهذا ما جعل العديد من الدول حول العالم تستخدمه بشكل شائع، ويتميز بأنه:

• عديم الرائحة، وكذلك اللون والمذاق.
• هو صديق البيئة وأقل ضررًا من الوقود الأحفوري مثل البنزين والديزل ولا ينتج أي انبعاثات.
• يمكن استعماله لتوليد حرارة المواقد.

خصائص الوقود

وكما ذكرنا سابقًا، فإن الوقود يتميز بتوليد الطاقة والحرارة عند احتراقه، وفيما يلي سنوضح ميزاته:

• القيمة الحرارية: وهي الطاقة التي تنبعث من وحدة كتلة الوقود عند احتراقها.
• كفاءة الوقود: يتم تحديد الكفاءة عندما يتم تحويل الطاقة الكامنة في الوقود إلى شكل يمكن استخدامه في الأمور المختلفة، ومن المهم أن نلاحظ أنه لا يوجد وقود بكفاءة 100٪.

تصنيف الوقود

تُصنَّف الوقود إلى مصادر الطاقة المتجددة التي تنتج من الطاقة الشمسية ولا تُنضب، ومصادر الطاقة غير المتجددة مثل الفحم والتي تنضب، وبناءً على هذا التصنيف، يتم تقسيم الوقود إلى 5 أنواع:

الوقود الصلب

يُشير المصطلح “الوقود الصلب” إلى الوقود الذي يتم إنتاجه من حرق المواد الصلبة، ويعتبر هذا النوع من الوقود الأول الذي استخدمه الإنسان لإنتاج الطاقة، وفيما يلي سنقدم لك المزيد من المعلومات حوله:

• يُنتج من الفحم، والفحم النباتي، والخشب.
• تنتج هذه المواد السامة العديد من الانبعاثات، وعلى الرغم من هذه المسألة السلبية، فإنه تم الاستفادة منها في اكتشاف أنواع جديدة من الوقود التي لا تستخدم للتدخين مثل الفخم.

الوقود السائل

يستخدم الآلي الحراري بشكل تجاري لتوليد الطاقة الميكانيكية لتشغيل المركبات، بالإضافة إلى ذلك:

• يتم الحصول عليه عن طريق تعريض بعض المواد العضوية للضغط الشديد والحرارة.
• يتميز بأنه سهل النقل ولا يترك رمادًا عند احتراقه.

الوقود الغازي

يشير إلى الوقود الذي يوجد في حالة الغازية عند درجة حرارة الغرفة العادية، مثل:

• غاز البترول.
• يتم توفير الغاز الطبيعي بعد ضغطه في الأنابيب المنزلية.

الوقود الحيوي

الوقود الحيوي يشمل جميع أنواع الوقود السابقة، إذ يمكن أن يكون غازيًا أو سائلاً أو صلبًا، ويتم الحصول عليه من الكتلة الحيوية الطبيعية، مثل:

• المواد العضوية الغنية بالكربون وبالأخص النباتات.
• الإيثانول الحيوي.
• يجري تطبيقه على نطاق واسع في صناعة السيارات.

الوقود الأحفوري

يعتبر الوقود الأحفوري مصدرًا جيدًا للطاقة للعديد من الأسباب، ومن بين أبرزها:

• ينتج من المواد العضوية المدفونة.
• إنه مزيج من هذه المواد، الذي يمكن تحويله إلى الفحم والنفط الخام والغاز الطبيعي.

اختيار الوقود المثالي

يجب أخذ الأمور الآتية في عين الاعتبار قبل اختيار الوقود:

• يجب التحقق من امتلاكه قيمة حرارية عالية ومعدل كفاءة مناسب.
• يجب أن تكون نسبة الرطوبة منخفضة وكذلك نسبة الرماد.
• يجب أن تكون درجة حرارة الاشتعال متوسطة.
• يفضل تميزه بسهولة التخزين والنقل لتقليل التكاليف.
• يتم التحقق من عدم إنتاجه من مواد ثانوية ضارة بالبيئة.