Hvad sker der under forbrændingen af fossile brændstoffer?

fossile brændstoffer, såsom kul, olie og naturgas, skabes, når organisk materiale henfalder og komprimeres under lag på lag af sand, jord, sten og hav. Interessant nok stammer navnet “fossilt brændstof” faktisk fra ordet” fossil”: de mineraliserede rester af gamle skabninger, der engang befolkede jorden. Forbrænding af fossile brændstoffer giver kulsyre, vand og energi; processen med at brænde fossile brændstoffer er kendt som “forbrænding”.

forbrændingsreaktionen

under kemiske reaktioner absorberes energi enten i miljøet (endoterm reaktion) eller frigives i miljøet (eksoterm reaktion), og kemiske bindinger brydes og dannes. Bond making er en eksoterm proces, mens bond breaking er en endoterm proces. Forbrændingsreaktioner kræver ilt. Fossile brændstoffer består primært af kulbrinter, der omdannes til kulsyre og vand under en forbrændingsreaktion.

af de tre fossile brændstoffer, vi kender, er naturgas den reneste forbrænding. Kul og olie er mere kemisk kompliceret og frigiver en cocktail af potentielt skadelige stoffer i atmosfæren, når de forbrændes. For at detektere SO2 i forbrændingsgasser anvendes florescens – induceret af ultraviolet lys. Vi undersøger yderligere i denne artikel: interferensfri Svovlanalyse i brændstoffer.

energiindholdet i kul

kul består primært af kulstof, vand, noget brint og ilt (selvom visse typer kul også indeholder små mængder nitrogen, svovl og en håndfuld andre stoffer). Størstedelen af det kulstof, der findes i kul, er bundet, hvilket betyder, at der er en C-C-binding til hvert C-atom. Energifrigivelse opstår, når en C-C-binding er brudt. Cirka 43 g kulsyre produceres til hver 23 g brændt C. Hvis der ikke er tilstrækkelige mængder ilt til rådighed under forbrændingen, produceres kulilte – en farveløs, lugtfri og ekstremt farlig gas.

energiforbrug, effektivitet og fremtiden

fossile brændstoffer repræsenterer en stadig mere knappe vare. For nylig erklærede det FN-støttede Mellemstatslige Panel om klimaændringer (IPCC), at den ubegrænsede anvendelse af fossile brændstoffer skal udfases for at undgå katastrofale klimaændringer. Du kan læse mere om denne begivenhed i: hvor meget længere kan vi stole på fossile brændstoffer?

derudover har afbrænding af fossile brændstoffer været forbundet med global opvarmning – en stigning i gennemsnitstemperaturen i jordens klimasystem. Mens historiske, politiske og geografiske sammenhænge har ført til vedtagelsen af individuelle brændstoffer og teknologier over hele kloden, menes det, at 95% af verdens energibehov i øjeblikket opfyldes af fossile brændstoffer.

når priser og temperaturer stiger, øges investeringerne i grønnere energikilder. Men selv vedvarende energikilder har miljømæssige omkostninger. Vindkraft kræver for eksempel meget jord, skaber meget støj og kan påvirke fuglelivet i de omkringliggende områder, mens vandkraft har været forbundet med ødelæggelse af landbrugsjord, forskydning af mennesker og tab af levesteder.

i fremtiden kan nye teknologier give os svar på de spørgsmål, vi står over for i øjeblikket. I mellemtiden skal vi begynde at tænke hårdt på, hvordan den energi, vi bruger hver dag, produceres, og om vi værdsætter den højt nok.