هل يحتاج الوقود الأحفوري فترة زمنية طويلة لحدوثه
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.
- في حالة دفن الكائنات الحية بفعل عوامل التعرية المختلفة داخل الأرض، تزداد الحرارة تحت سطح الأرض مع زيادة الضغط الكبير، وتبدأ تلك المركبات الأحفورية المكونة من الهيدروكربونات التي كانت عالقة في بقايا الكائنات الحية بعد الوفاة في التفتت تدريجيًا.
- يؤدي ذلك في النهاية إلى إنتاج الوقود الأحفوري بأنواعه المختلفة، بدءًا من الغاز الطبيعي والبترول، وانتهاءً بالفحم.
أنواع الوقود الأحفوري أو الكربوني
كما ذكرنا سابقًا، تتكون أنواع الوقود الأحفوري أو الكربوني من 4 أنواع، وهي على النحو التالي.
- خث الوقود.
- الغاز الطبيعي.
- الفحم.
- البترول.
ماذا تعرف عن النفط
النفط الخام أو البترول هو نتيجة نهائية لتفتت الصخور، والذي يُعرف بـ “زيت الصخور” بعض الأحيان في اللغة اللاتينية، وهو وقود أحفوري سائل يتكون بشكل أساسي من الهيدروكربونات، ويتم العثور عليه في خزانات جوفية ضخمة وفي الشقوق والمسام داخل الصخور الرسوبية، أو حتى داخل رمال القطران التي توجد قريبة من سطح الأرض، ويتم استخراجه عن طريق الحفر سواء في البر أو في البحر.
- يتم العثور على هذا الشيء عادةً من خلال عمليات التعدين الشريطي، التي تستخرجه من رمال القطران.
- عند استخراج النفط، تحتوي الآبار التي يوجد بها النفط غالبًا على كميات من الغاز الطبيعي، وتستخدم أنابيب سحب ضخمة لنقل كل هذه المواد إلى محطات تنقية الوقود والنفط، حيث يتم تحويلها إلى وقود يمكن استخدامه بالطرق المعتادة مثل النزين والكيروسين والبروبان وحتى وقود الطائرات (الجازولين)، كما يتم استخراج العديد من المنتجات الأخرى مثل البلاستيك والطلاء.
ماذا تعرف عن الفحم
ينتمي الفحم إلى الصخور الصلبة الثقيلة، ويتكون بشكل رئيسي من الكربون، وتوجد حوالي 3 أنواع أساسية من الفحم، وتختلف هذه الأنواع بناءً على نسبة الكربون التي تحتويها كل منها، وتنقسم أنواع الفحم إلى مجموعات مختلفة.
- الليغنيت: هو نوعٌ من الفحم الحجري المميز بلونه البُنِّي، ويعتبر أقل قُسْوَةً وجودةً من الفحم الصلب، ويتراوح موقعه في المستوى المتوسط بين الخص والفحم القاري، ولا يُستخدم عادةً كوقود، ولكن يُستعمل في التقطير، حيث يتم استخراج المواد الطيارة منه ومن ثم استخدامها في صناعة الأصباغ، ويتميز بقيمة حرارية منخفضة، ونسبة الكربون فيه تصل إلى حوالي 60-70%، ويتواجد في جميع أنحاء العالم.
- البيتومين: المادة الأسود القاتم هي مادة طبيعية موجودة في البيئة وتكون في الحالة السائلة أو الصلبة، وتوجد بكميات أكبر في الحالة السائلة الحارة التي تشبه القطران أو الأسفلت.
- الأنثراسيت: يعتبر الفحم الصلب، ويسمى أيضًا الفحم الأسود، من بين أنواع الفحم التي تغيرت أكثر، ويصل محتوى الكربون فيه إلى ما يقرب من 86% وقد يصل إلى 98%، ولا تتحرر منه القطران أو الأبخرة الهيدروكربونية الأخرى عندما يحترق.
على الرغم من التنوع بين أنواع الفحم المختلفة، فإن الفحم يعد الوقود الأكثر تلوثًا للبيئة بأنواعه الأربعة، وينتج الكربون الكثير عند احتراق الفحم كوقود أحفوري في الهواء، ويتم استخراج الفحم من خلال طريقتين مختلفتين.
- التعديل تحت الأرض.
- التعديل فوق سطح الأرض، أو المعروف أيضًا باسم التعديل الشريطي.
في كلا الحالتين، يتم إزالة طبقات كاملة من التربة والصخور حتى يتم الوصول إلى رواسب الفحم، مما يؤثر بشدة على البيئة الطبيعية والنظام البيئي الذي يحيط بمناطق تعدين الفحم
استخدامات الوقود الأحفوري
يتم استعمال الوقود الأحفوري في غرف الاحتراق المخصصة له، وتتوفر بأشكال مختلفة، سواء كانت ضخمة في مولدات الكهرباء العملاقة أو داخل محركات الصغيرة بصورة أصغر. ومع ذلك، تعمل جميع هذه الأشكال المختلفة على فكرة واحدة، وهي أنه عند حرق الهيدروكربونات الموجودة في الوقود الأحفوري، يتم إنتاج طاقة حرارية كافية لتحريك مولدات المحركات والتوربينات لتوليد الكهرباء أو توليد الطاقة الحركية، وتنتج عملية الاحتراق أيضاً أكاسيد الكربون المختلفة التي تؤثر سلباً على البيئة.
المؤثرات الإيجابية للوقود الأحفوري
- يتميز الوقود الأحفوري بتوافره الكبير غير المحدود، على الرغم من أنه يعتبر من أنواع الطاقة غير المتجددة.
- يتم الآن استخدام الوقود الأحفوري بشكل أكثر أمانًا بالنسبة للبيئة من السابق، وتعمل الجهود على تقليل مدى تلوث الوقود الأحفوري إلى أدنى حد ممكن.
- يمكن نقل النفط والغاز الطبيعي بسهولة عن طريق مد أنابيب مخصصة لهم، وقد تمتد هذه الأنابيب عبر البحار.
- يتميز الوقود الأحفوري بتكلفته الأقل مقارنة بأشكال الوقود الأخرى.
- يسهل العثور عليه والاستفادة منه بشكل كبير.
- يتميز الوقود الأحفوري بتوليده لكميات كبيرة من الطاقة الحرارية، والتي يتم تحويلها إلى أشكال مختلفة من الطاقة.
المؤثرات السلبية من حرق الوقود الأحفوري
يؤدي احتراق الوقود الأحفوري إلى إنتاج كميات كبيرة من أكاسيد الكربون التي تنتشر في الطبقات العليا من الغلاف الجوي، مما يؤثر بشكل كبير على التوازن الطبيعي لنسب الكربون في الغلاف الجوي، ومن بين أهم المؤثرات السلبية لهذه العملية هي.
- الاحتباس الحراري.
- تآكل الأوزون.
- تلوث الماء
الاحتباس الحراري
يحدث الاحتباس الحراري نتيجة زيادة معدلات أكاسيد الكربون في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى زيادة تراكيز الغازات الدفيئة في الغلاف الجوي، ويسبب حبس أشعة الشمس المنعكسة عن الأرض داخل الغلاف الجوي، مما يؤدي تدريجيًا إلى زيادة حرارة الكوكب.
تآكل الأوزون
تتسبب عملية احتراق الوقود الأحفوري في إرسال مختلف أنواع أكاسيد الكربون إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي، ومن ثم الوصول إلى طبقة الأوزون، والتي تعمل على التأثير بشكل كبير على الضغط الموجود في طبقة الأوزون، وتتفاعل ذرات الكربون مع ذرات ثالث أكسيد الأوكسجين الموجودة في طبقة الأوزون، ويحدث ذلك بفعل الحرارة والأشعة فوق البنفسجية التي تتعرض لها تلك الجزيئات في هذه النقطة من الغلاف الجوي، ويؤدي ذلك إلى تسريع دخول كميات أكبر من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأرض، مما يؤثر بشكل سلبي على الكائنات الحية.
من أسباب تلوث الماء
يعتبر الوقود الأحفوري من بين العوامل المسببة لتلوث المياه، وهذا يرجع إلى حوادث نقله عبر المسطحات المائية، حيث يتميز هذا النوع من الوقود بكثافة أقل من كثافة الماء. عند وقوع حوادث تسريب البترول ومشتقاته في الماء، يرتفع الوقود ويغطي سطح الماء، ويتشكل طبقة عازلة تحول دون تبادل الأكسجين بين الماء والهواء، مما يؤدي إلى نفوق معظم الكائنات البحرية في منطقة الحادث.
