mitä tapahtuu fossiilisten polttoaineiden palamisen aikana?
fossiilisia polttoaineita, kuten kivihiiltä, öljyä ja maakaasua, syntyy, kun orgaaninen aines hajoaa ja tiivistyy hiekka -, maa -, kivi-ja valtamerikerroksen alle. On kiinnostavaa, että nimi” fossiilinen polttoaine “on itse asiassa johdettu sanasta” fossiilinen”: muinaisten olentojen mineralisoituneet jäännökset, jotka kerran asuttivat maata. Fossiilisten polttoaineiden polttaminen tuottaa hiilidioksidia, vettä ja energiaa; fossiilisten polttoaineiden polttamisprosessi tunnetaan nimellä “palaminen”.
palamisreaktiossa
kemiallisissa reaktioissa energia joko imeytyy ympäristöön (endoterminen reaktio) tai vapautuu ympäristöön (eksoterminen reaktio), ja kemialliset sidokset katkeavat ja muodostuvat. Sidosten tekeminen on eksoterminen prosessi, kun taas sidosten katkeaminen on endoterminen prosessi. Palamisreaktiot vaativat happea. Fossiiliset polttoaineet koostuvat pääasiassa hiilivedyistä, jotka palamisreaktiossa muuttuvat hiilidioksidiksi ja vedeksi.
kolmesta tuntemastamme fossiilisesta polttoaineesta maakaasu on puhtain poltto. Hiili ja öljy ovat kemiallisesti monimutkaisempia, ja ne vapauttavat poltettaessa ilmakehään cocktailin mahdollisesti haitallisia aineita. SO2: n havaitsemiseksi palamiskaasuissa käytetään ultraviolettisäteilyn aiheuttamaa floresenssia. Tutkimme tarkemmin tässä artikkelissa: Interferenssivapaa Rikkianalyysi polttoaineissa.
kivihiilen energiasisältö
kivihiili koostuu pääasiassa hiilestä, vedestä, jonkin verran vedystä ja hapesta (joskin tietyt kivihiililajit sisältävät myös pieniä määriä typpeä, rikkiä ja kourallinen muita aineita). Suurin osa kivihiilen sisältämästä hiilestä on sitoutunut, eli jokaiseen C-atomiin on yksi C-C-sidos. Energian vapautuminen tapahtuu, kun C-C-sidos katkeaa. Noin 43 grammaa hiilidioksidia syntyy jokaista poltettua 23 grammaa kohti. Jos palamisen aikana ei ole riittävästi happea, syntyy hiilimonoksidia – väritöntä, hajutonta ja erittäin vaarallista kaasua.
energiankäyttö, tehokkuus ja tulevaisuus
fossiiliset polttoaineet ovat yhä niukempi hyödyke. YK: n tukema hallitustenvälinen ilmastonmuutospaneeli IPCC totesi hiljattain, että fossiilisten polttoaineiden rajoittamattomasta käytöstä on luovuttava vaiheittain katastrofaalisen ilmastonmuutoksen välttämiseksi. Voit lukea lisää tästä tapahtumasta: kuinka kauan voimme enää olla riippuvaisia fossiilisista polttoaineista?
tämän lisäksi fossiilisten polttoaineiden polttaminen on yhdistetty ilmaston lämpenemiseen-maapallon ilmastojärjestelmän keskilämpötilan nousuun. Vaikka historialliset, poliittiset ja maantieteelliset olosuhteet ovat johtaneet yksittäisten polttoaineiden ja teknologioiden käyttöönottoon eri puolilla maailmaa, fossiilisten polttoaineiden uskotaan tällä hetkellä täyttävän 95 prosenttia maailman energiantarpeesta.
hintojen ja lämpötilojen noustessa investoinnit vihreämpiin energialähteisiin lisääntyvät. Uusiutuvillakin energialähteillä on kuitenkin ympäristökustannuksia. Esimerkiksi Tuulivoima vaatii paljon maata, aiheuttaa paljon melua ja voi vaikuttaa lähialueiden linnustoon, kun taas vesivoima on yhdistetty viljelysmaiden tuhoutumiseen, ihmisten sijoittumiseen ja elinympäristöjen häviämiseen.
tulevaisuudessa uudet teknologiat voivat antaa meille vastauksia nykyisiin kysymyksiin. Sitä ennen on alettava miettiä tarkkaan, miten päivittäin käyttämämme energia tuotetaan ja arvostammeko sitä tarpeeksi korkealle.
