التعليموظائف و تعليم
مثال على الوقود الأحفوري ..تأثير الوقود الحفري على البيئة وفوائده وأضراره
الوقود الأحفوري
- سنستعرض في هذا المقال العديد من الأمثلة على الوقود الأحفوري من خلال موقع موسوعتنا، وسنذكر أهم تعريفاته، وتأثيره على البيئة، بالإضافة إلى أهم استخداماته.
- يشير مصطلح الوقود الأحفوري إلى الرواسب الجيولوجية التي تتشكل من تحلل النباتات والحيوانات وطاقتها، وتتشكل هذه الرواسب خلال عملية التمثيل الضوئي للنباتات.
- يتم تحويل الكتل العضوية إلى العديد من أنواع الوقود الأحفوري المختلفة بعد تعرضها للحرارة العالية والضغط في القشرة الأرضية على مدى آلاف السنين.
- تعتبر مصادر الوقود الحفري من الموارد الطاقية غير المتجددة، ولذلك يمكن أن تنفد من سطح الأرض، ومن هنا يعمل البشر جاهدين على استخدام مصادر الطاقة المتجددة للحفاظ على هذه الموارد الغير متجددة.
مثال على الوقود الأحفوري
- يُعَد الغاز الطبيعي والفحم والنفط الخام من أهم الأمثلة للوقود الحفري، حيث يتواجد المادة في ثلاث حالات، فالنفط في الحالة السائلة، والفحم في الحالة الصلبة، والغاز الطبيعي في الحالة الغازية.
- يتم استخدام مصطلح `الوقود الأحفوري` لتسليط الضوء على الهيدروكربونات الموجودة في الموارد الطبيعية.
الفحم
يتم تشكيل وقود الفحم الحجري بدفن الغطاء النباتي الأرضي في الرواسب الأرضية، وخلال العصر الكربوني، كانت هناك الكثير من الأشجار التي تشبه السرخس تنمو في المناطق الاستوائية، وعندما ماتت، تشكلت الرواسب التي تحولت إلى الفحم الحجري الصلب.
- يتم استخراج الفحم من باطن الأرض باستخدام طريقتين للاستفادة منه. في المناطق الضحلة، يتم استخدام طريقة التعدين السطحي، وذلك بحسب العمق الذي يتواجد فيه الفحم. وعند وجود الفحم في مناطق أعمق، يتم استخدام طريقة التعدين تحت الأرض. كما يتم استخدام عملية المعالجة للاستفادة من الفحم.
- تُستخدم عملية المعالجة لتنقية خام الفحم من الشوائب وزيادة كفاءته كمصدر للطاقة، ولذلك، يتنوع الفحم وفقًا لنقاوته، حيث يُعتبر الأنثراسايت من أنقى أنواع الفحم بسبب احتوائه على 97% من الكربون، يليه الفحم القار وشبه القار، فيما يُعتبر الليغنيت من أقل أنواع الفحم نقاءً، وتعتمد درجة نقاء الفحم على الطبقات التي يتم استخراجها منها.
- يترتب على استخراج الفحم إطلاق العديد من الغازات التي تلوث البيئة، بما في ذلك ثاني أكسيد الكبريت الذي يعد من الغازات السامة، بالإضافة إلى الزئبق الذي يعد غازًا شديد التأثير، وأكسيد النيتروجين الذي يضر بالكائنات البحرية ويسبب عملية التخثر، وهي عملية تعيق تدفق الأكسجين إلى الكائنات البحرية وتؤدي إلى نمو الطحالب بشكل كبير.
- يُعَدّ الفحم من بين أبرز مصادر الطاقة المستخدمة في العديد من المجالات، ومنها إنتاج الكهرباء، ويترتب على أهميته الكبيرة نجاح الثورة الصناعية في القرن التاسع عشر الميلادي.
- أثناء تسخين الفحم، ينتج فحم الكوك من الوقود الأحفوري، ويتم استخدامه في عمليات إنتاج البخار عن طريق تسخين الماء بدرجات حرارة عالية.
النفط
يتم في كثير من الأحيان استخراج النفط من بقايا الكائنات الحية، وخاصة الكائنات البحرية المتحللة منذ آلاف السنين، ويكون مصدر تكوينه الرئيسي هو بقايا الحيوانات والنباتات. يتم تكوين النفط في غابات المستنقعات ومخلوقات البحر والطحالب بعد خلطها مع الرواسب في قاع البحر.
- تحولت الرواسب مع مرور الوقت إلى صخور صلبة، ثم تم تحويلها إلى النفط، ويعد النفط الوقود الأحفوري الوحيد الذي يُستخرج في حالته السائلة، ويدخل في تكوين الغلاف الجوي، ويتم استخراجه من أعماق البحار الكبيرة، ولذلك تتم عملية استخراجه باستخدام مضخات عملاقة.
- بعد عملية الاستخراج، يتم بدء مرحلة المعالجة التي تسمح بتنقية المادة الخام للنفط في مصافي النفط، وبسبب ذلك يتم إنتاج العديد من المنتجات النفطية مثل الديزل وزيوت الطيران والقطران والبنزين والكيروسين وزيوت التشحيم وغيرها.
- ينتج النفط كمية كبيرة من الطاقة مما يجعله أفضل من الفحم في وسائل النقل، ويعتمد العالم عليه في جميع وسائل النقل مثل السيارات والطائرات والدراجات النارية، بالإضافة إلى المحركات الثقيلة والسفن.
الغاز الطبيعي
يتم تكوين الغاز الطبيعي، الذي يعتبر من الوقود الحفري، من بقايا الكائنات الحية البحرية، عندما يتم وضع المادة العضوية تحت ضغط شديد وتسخينها لفترة طويلة.
- تتكون مادة الكيروجين بفعل التحلل اللاهوائي للمواد العضوية الموجودة في بقايا النباتات والحيوانات، وعند تسخين هذه المادة تتحول إلى ثلاث حالات: الحالة الصلبة التي تؤدي إلى تكوين الفحم، والحالة السائلة التي تنتج النفط الخام، والحالة الغازية التي تنتج الغاز الطبيعي.
- نظرًا لأن الغاز يتكون من هيدروكربونات تحتوي على غازات سريعة الاشتعال مثل الميثان، فإنه لا يمكن استخراجه مباشرة، بل يتم إنتاجه من النفط خلال عملية التكاثر.
تأثير الوقود الحفري على البيئة
- يعتبر الفحم من موارد الطاقة غير المرغوب فيها بسبب الأضرار التي يسببها في الغلاف الجوي.
- خلال الفترة من 2005 إلى 2016، قامت 334 محطة توليد الطاقة باستبدال الفحم بالغاز الطبيعي.
اضرار الوقود الحفري على البيئة
رغم الأضرار الناجمة عن استخدام الغاز الطبيعي، إلا أنها أقل بكثير من تلك التي يتسبب بها الفحم، وفيما يلي نستعرض الأضرار والفوائد الناتجة عن استخدام الوقود الحفري على البيئة:
- أشارت صحيفة نيتشر ساستانبيلتي إلى أن إغلاق محطات الفحم أنقذ الآف الأرواح وملايين الأطنان الزراعية، حيث كانت تزيد محطات الفحم من إنتاج غاز ثاني أكسيد الكربون وتسبب في ارتفاع درجة حرارة الكوكب.
- تنتج محطات الفحم غاز الأوزون وملوثات تشكل جسيمات صغيرة جدًا، بعضها بقطر 2.5 ميكرومتر، وتؤدي هذه الغازات إلى تلف الجهاز التنفسي للإنسان والأنسجة في المحاصيل الزراعية، إذ تمتص الأوراق تلك الغازات.
- أدى إغلاق المحطات التي كانت تعمل بالفحم إلى إنقاذ حياة البشر، إذ تحسن إنتاج أكثر من 570 مليون من الحبوب مثل القمح والذرة وفول الصويا في الحقول المجاورة لتلك المحطات، وتم إنقاذ ما يقرب من 38200 شخص.
- بنفس الطريقة، يحدث الغاز الطبيعي استبدالًا للفحم في محطات الطاقة، مما يؤدي إلى إنتاج جسيمات صغيرة بكميات أقل تصل إلى النصف مما ينتجه الفحم، بالإضافة إلى إنتاجه لغاز الأوزون بكميات تقريبًا مماثلة.
فوائد الوقود الحفري للبيئة
- تم استخدام الفحم في العديد من الصناعات، مثل الحديد والصلب والتحويلية، وكذلك في عمليات التدفئة المنزلية والقطارات البخارية.
- يستخدم الغاز الطبيعي في العديد من الأغراض، مثل تشغيل السيارات والطهي، بالإضافة إلى استخدامه في صناعة البلاستيك والأسمدة ومواد الطلاء.
في نهاية مقالنا، قمنا بشرح مثال عن الوقود الأحفوري، وذكرنا العديد من التأثيرات السلبية والإيجابية للاستخدام الحفري للوقود على البيئة.
المراجع
