بشكل عام يعد الوقود الأحفوري ضرورياً لبقاء الإنسان والحياة اليومية، حيث أنه هو المصدر الأساسي للطاقة في جميع إنحاء العالم، وقد يتم استخدامه للتدفئة والنقل وتوليد الكهرباء وإنشاء منتجات شائعة مثل: أجهزة الكمبيوتر ومستحضرات التجميل والطلاء والأجهزة المنزلية.
ما هو الوقود الأحفوري؟
هو عبارة عن مخاليط مركبة من بقايا نباتات وحيوانات متحجرة تعود لملايين السنين، حيث يتم تحديد تكوين الوقود الأحفوري سواء كان النفط أو الغاز الطبيعي أو الفحم من هذه الأحافير حسب نوع الحفرية وكمية الحرارة وكمية الضغط، كما يعد الوقود الأحفوري أيضاً هو من مصادر الطاقة الغير متجددة، والتي قد يوجد لها الكثير من التأثيرات سواء كان ذلك للبيئة أو للدول التي تستخدم مصدر الطاقة هذا.
إنتاج الطاقة من الوقود الأحفوري؟
بمجرد استخراج الوقود الأحفوري من الأرض وتنقيته فإنه قد يصبح جاهزاً للاستخدام من قبل الإنسان العادي، وعندما يحدث الاحتراق تولد بعض الهيدروكربونات الموجودة في الوقود الأحفوري طاقة، حيث قد تتسبب الحرارة المستخدمة في حرق الوقود الأحفوري في تفاعل جزيئات الكربون والهيدروجين، وإنتاج كمية كبيرة من الطاقة.
ويتم استخدام تشكيل هذه الطاقة الجديدة من قبلنا لأغراض مختلفة، فعلى سبيل المثال عندما نضع الوقود في سيارتنا يحرق المحرك الوقود ويحول الطاقة الناتجة عن احتراق الوقود الأحفوري إلى طاقة ميكانيكية، والتي تؤدي بدورها إلى تحريك السيارة للأمام، وعندما يتم حرق الوقود الأحفوري فإنه يطلق جزيئات الكربون والهيدروجين لتتفاعل وتنتج كمية كبيرة من الطاقة والحرارة.
وتتفاعل المواد الكيميائية الموجودة في الوقود الأحفوري عندما تتلامس مع مصادر الحرارة الأخرى، فعندما تتعرض للحرارة تقوم سلسلة الهيدروكربونات بتحويل الطاقة الحرارية الموجودة في الوقود الأحفوري إلى طاقة كهربائية لتوليد الكهرباء أو الطاقة الميكانيكية لتشغيل المحركات، كما تستخدم أيضاً محطات توليد الطاقة بالفحم ميزة مماثلة، حيث أنهم يحرقون كمية كبيرة من الفحم، ويستخدمون الحرارة الناتجة عنهم لتفعيل المولدات التي بدورها تنتج الكهرباء.
وتختلف الأنواع المختلفة من الوقود الأحفوري في كمية الهيدروكربونات التي تحتوي عليها، وهذا هو سبب اختلافها في معدلات الاحتراق، حيث يحتوي كل وقود أحفوري على سلسلة من الهيدروكربونات، ثم تُستخدم هذه السلسلة من الهيدروكربونات لتوليد كمية كبيرة من الطاقة، ويعد الغاز الطبيعي هو أحد الوقود الأحفوري الذي لا ينتج أي غازات ضارة لأنه يحترق بالكامل، وينتج كل من الفحم والنفط كمية كبيرة من ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت الذي بدوره يلوث البيئة.
كيف يعمل الوقود الأحفوري؟
الفحم
يعد الفحم عبارة عن شكل من أشكال الوقود الأحفوري الذي قد يتكون بسبب تحلل النباتات القديمة قبل ملايين السنين، حيث يستخدم الفحم على نطاق واسع في محطات الطاقة الحرارية لتوليد الكهرباء وإنتاج الفولاذ، وعندما يتم حرق الفحم يتم تحويل الطاقة الكيميائية الموجودة داخل الفحم إلى حرارة أو طاقة حرارية.
كما يتم تحويل الحرارة أو الطاقة الحرارية إلى طاقة حركية عند تكوين البخار، وثم يتم استخدام البخار لتحريك توربينات المحطة، وهنا يتم تحويل الطاقة الحركية إلى طاقة ميكانيكية لدوران التوربينات، حيث تعمل هذه التوربينات على تنشيط المولد وتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية، ومن ثم يتم استخدام هذه الطاقة لتشغيل معظم المنازل والمكاتب، وحتى اليوم فأنه يستخدم الفحم كمصدر رئيسي للوقود الأحفوري لتزويد ملايين المنازل في جميع أنحاء العالم بالطاقة.
النفط
لقد أدى الضغط والحرارة المتزايدين داخل سطح الأرض إلى تكوين النفط الموجود في أعماق الصخور، والمتوفر بكثرة في معظم دول الشرق الأوسط، وعلى سبيل المثال في كل مرة نذهب فيها إلى أقرب محطة لملء خزان سيارتنا يكون هذا هو الوقود الأحفوري – أي النفط في شكله المكرر، والذي يستخدم لتشغيل سياراتنا، حيث يحرق محرك سيارتنا الوقود ويطلق الطاقة على شكل حرارة، وبعد ذلك تمر الطاقة الحرارية عبر عمليات مختلفة قبل أن تتحول أخيراً إلى طاقة ميكانيكية.
الغاز الطبيعي:
إن الغاز الطبيعي عبارة عن منتج ثانوي لإنتاج النفط، حيث إنها تخدمنا كأحد المصادر الرئيسية للطاقة لتزويد الغاز المنزلي، وعندما يتم استخراج النفط من آبار النفط فإنه يخضع لعملية تقليل الضغط، ثم يتم التقاط هذه الغازات الطبيعية التي تتكون في الغالب من الميثان والإيثان قبل إطلاقها، ثم يتم نقل هذه الغازات الملتقطة إلى بلدان مختلفة وإلى عدد من المنازل عبر مجموعة من خطوط الأنابيب.
وعندما نقوم بحرق الغاز الطبيعي تتحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة حرارية، ومن ثم يتم استخدام هذه الطاقة الحرارية لأغراض مختلفة، ولكن إن الغاز الطبيعي شديد الاشتعال، ويمكن أن يسبب تدميراً واسعاً للحياة والممتلكات.
