لقد اعتمدت البشرية على الوقود الأحفوري لعدة قرون، ومن خلال هذه الفترة الطويلة، ظهرت الكثير من الأمثلة التي ساهمت في تسهيل حياة الإنسان. حيث فتح الوقود الأحفوري آفاقا جديدة في مجالات الاكتشافات والصناعات والابتكارات التي عززت من مستوى حياة البشر.
أمثلة على الوقود الأحفوري
تنقسم أشكال الوقود الأحفوري المستخدمة في إنتاج الطاقة إلى ثلاثة أنواع رئيسية، وهي:
الفحم الحجري
- يعتبر الفحم الحجري من مصادر الطاقة الغير متجددة، ويتكون من صخر رسوبي غالبًا ما يكون لونه أسود أو بني قاتم.
- يمتاز الفحم الحجري باحتوائه على كميات كبيرة من الطاقة المخزنة التي يمكن استخراجها عبر عملية الاحتراق.
- يتكون الفحم من نسبة عالية من الهيدروكربونات، ويحتوي على الكربون كعنصر رئيسي.
- تشكل الهيدروكربونات نتيجة اتحاد الكربون مع الهيدروجين.
- يوجد أربعة أنواع من الفحم الحجري تختلف وفقًا لخصائصه ونسبة الكربون فيه، وهي: الفحم شبه القاري، اللغنيت، البيتومين، والأنثراسايت.
طريقة التشكيل
- تدفن النباتات الميتة في بيئة المستنقعات.
- تعرض هذه النباتات لدرجات حرارة وضغط عاليين.
- بعد مرور ملايين السنين، تتحول المواد العضوية المدفونة إلى فحم حجري يتسم بكثافة كربونية عالية.
استخداماته
- يستخدم للف heating سواء لأغراض تجارية أو منزلية.
- يستخدم في توليد الطاقة الكهربائية.
- تطبيقاته تشمل صناعات متعددة مثل: الإسمنت، الفولاذ، الوقود الصناعي، ألياف الكربون، وبعض الأدوية والقطران.
الغاز الطبيعي
- يعتبر الغاز الطبيعي من مصادر الوقود الأحفوري، ويتسم بعدم وجود لون أو رائحة.
- يتكون الغاز الطبيعي بشكل رئيسي من غاز الميثان، الذي يتكون من ذرة كربون واحدة وأربع ذرات هيدروجين.
- بالإضافة إلى الميثان، يحتوي الغاز أيضًا على بعض السوائل والغازات الهيدروكربونية مثل بخار الماء وغاز ثاني أكسيد الكربون.
طريقة التشكيل
- تراكم بقايا الحيوانات والنباتات تحت طبقات غنية من قيعان المحيطات وسطح الأرض.
- مع مرور الزمن، تتعرض هذه البقايا لحرارة وضغط شديدين، مما يؤدي إلى تحولها إلى مواد غنية بالهيدروكربونات.
- تتحول هذه المواد الغنية إلى حالة غازية نتيجة لزيادة درجات الحرارة والضغط.
استخداماته
- تستخدم في التدفئة المنزلية.
- تدخل في إنتاج الأسمدة والمواد الكيميائية.
- تشغل أجهزة ومعدات التبريد.
- تستخدم لتوليد الطاقة الكهربائية عبر التوربينات التي تعتمد على الغاز الطبيعي.
النفط
- يعرف النفط أيضًا باسم البترول وهو أحد أهم أشكال الوقود الأحفوري.
- يمثل النفط مواد سائلة تُستخرج من باطن الأرض، وتتكون أساسًا من الهيدروجين والكربون.
- يختلف تركيب النفط بناءً على ظروف التكوين وعمق الاستخراج.
- يعتبر النفط من المصادر الأساسية للطاقة على مستوى العالم.
طريقة التشكيل
- ترسب العوالق البحرية الميتة في قيعان المحيطات.
- تراكم كميات كبيرة من المواد العضوية في بيئات فقيرة بالأكسجين.
- بعد مرور ملايين السنين وارتفاع درجات الحرارة والضغط، تتحول المواد العضوية إلى سائل كثيف وأسود يعرف بالنفط الخام.
استخداماته
- تستخدم لإنتاج الوقود بأنواعه مثل: الديزل، البنزين، والسولار للتدفئة وتوليد الطاقة المستخدمة في المركبات.
- تدخل في صناعة البلاستيك بمختلف أنواعه.
- تستخدم في صناعة الملابس، حيث تعتمد معظم الألياف على مشتقات النفط.
- تدخل في صناعة منتجات التنظيف ومستحضرات التجميل مثل: الشامبو، الصابون، ومعجون الأسنان.
تعريف الوقود الأحفوري
يمثل الوقود الأحفوري المواد التي تحتوي على مركبات الهيدروكربون، وقد تشكلت لأسباب بيولوجية تحت سطح الأرض. يمكن تعريفه كما يلي:
- الوقود الأحفوري هو بقايا عضوية لحيوانات ونباتات متحللة دفنت تحت طبقات من الصخور والشوائب على مدار ملايين السنين، وتحولت إلى مواد غنية بالكربون.
- يعتبر الوقود الأحفوري من مصادر الطاقة غير المتجددة، ويشمل عدة أمثلة من بينها: النفط، الفحم، والغاز الطبيعي، والتي تمثل 80% من الطاقة المستخدمة في العالم.
مشاكل استهلاك الوقود الأحفوري
بعد تناول أمثلة حول الوقود الأحفوري، من المهم الإشارة إلى المشكلات البيئية الناتجة عن استخدامه، ومنها:
- من بين التأثيرات السلبية الناتجة عن الاستخدام المفرط للوقود الأحفوري، هي ثقب طبقة الأوزون.
- هطول الأمطار الحمضية القاسية.
- تلوث المياه والهواء.
- تشكل 30% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون نتيجة حرق النفط.
- يساهم الغاز الطبيعي بنسبة 1/5 من إجمالي انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في العالم بسبب مركب الميثان.
- تسبب احتراق الفحم في حرائق شديدة تحت الأرض يصعب إخمادها في كثير من الأحيان.
- غبار الفحم يمكن أن ينفجر، مما يضع عمال المناجم في خطر.
- قد ينتج عن الاستخدام الضار انتشار بعض الأمراض وزيادة معدلات الوفاة المبكرة.
- يمكن أن يتسبب استخراج الغاز الطبيعي في حدوث زلازل وتلوث المياه الجوفية.
- يساهم النفط في تكوين الضباب الدخاني وقدرة كبيرة على تلوث الهواء.
- يسهم استخدام الوقود الأحفوري في ارتفاع درجة حرارة الأرض وزيادة ظاهرة الاحتباس الحراري، مما يؤدي إلى ارتفاع مستوى سطح البحر وفقدان التنوع البيولوجي وتغير المناخ وانقراض بعض الأنواع.
أسئلة شائعة حول الوقود الأحفوري
تتردد بعض التساؤلات حول الوقود الأحفوري، نذكر بعضها فيما يلي:
هل يحتاج الوقود الأحفوري لوقت طويل لتشكله؟
- يتكون الوقود الأحفوري نتيجة لتحلل الحيوانات والنباتات بشكل بطيء.
- تستغرق هذه العملية ملايين السنين، وأحيانًا مئات الملايين.
هل يعد الوقود الأحفوري مصدرًا رخيصًا للطاقة؟
- يعتبر الوقود الأحفوري مصدرًا رخيصًا للطاقة، ولم يتغير الأسلوب المتبع لاستخراجه أو توليده للطاقة على مدار الخمسين عامًا الماضية.