mi történik a fosszilis tüzelőanyagok elégetése során?
a fosszilis tüzelőanyagok, mint például a szén, az olaj és a földgáz, akkor keletkeznek, amikor a szerves anyagok lebomlanak és összenyomódnak a homok, a föld, a szikla és az óceán rétegei alatt. Érdekes módon a “fosszilis üzemanyag” név valójában a “fosszilis” szóból származik: az ősi lények mineralizált maradványai, amelyek egykor benépesítették a földet. A fosszilis tüzelőanyagok elégetése szén-dioxidot, vizet és energiát eredményez; a fosszilis tüzelőanyagok elégetésének folyamata “égés”néven ismert.
az égési reakció
a kémiai reakciók során az energia vagy felszívódik a környezetbe (endoterm reakció), vagy felszabadul a környezetbe (exoterm reakció), és kémiai kötések megszakadnak és képződnek. A kötéskészítés exoterm folyamat, míg a kötéstörés endoterm folyamat. Az égési reakciók oxigént igényelnek. A fosszilis tüzelőanyagok elsősorban szénhidrogénekből állnak,amelyek égési reakció során szén-dioxiddá és vízzé alakulnak.
az általunk ismert három fosszilis tüzelőanyag közül a földgáz a legtisztább égés. A szén és az olaj kémiailag bonyolultabb, és égetéskor potenciálisan káros anyagok koktélját bocsátják ki a légkörbe. Az égési gázokban az SO2 kimutatására ultraibolya fény által kiváltott fluoreszcenciát használnak. Ebben a cikkben tovább vizsgáljuk: interferenciamentes Kénelemzés az üzemanyagokban.
a szén energiatartalma
a szén elsősorban szénből, vízből, hidrogénből és oxigénből áll (bár bizonyos széntípusok kis mennyiségű nitrogént, ként és néhány más anyagot is tartalmaznak). A szénben található szén többsége kötődik, vagyis minden C atomhoz egy C-C kötés van. Az energia felszabadulása akkor következik be, amikor a C-C kötés megszakad. Nagyjából 43 g szén-dioxid keletkezik minden 23 g elégetett C-ben. Ha az égés során nem áll rendelkezésre elegendő mennyiségű oxigén, szén-monoxid – színtelen, szagtalan és rendkívül veszélyes gáz-keletkezik.
energiafelhasználás, hatékonyság és a jövő
a fosszilis tüzelőanyagok egyre szűkösebb árucikket jelentenek. A közelmúltban az ENSZ által támogatott éghajlatváltozási Kormányközi Testület (IPCC) kijelentette, hogy a katasztrofális éghajlatváltozás elkerülése érdekében fokozatosan meg kell szüntetni a fosszilis tüzelőanyagok korlátlan használatát. Erről az eseményről bővebben itt olvashat: meddig Függhetünk még a fosszilis tüzelőanyagoktól?
ezen felül a fosszilis tüzelőanyagok égetése összefügg a globális felmelegedéssel – a Föld éghajlati rendszerének átlaghőmérsékletének emelkedésével. Míg a történelmi, politikai és földrajzi összefüggések az egyes üzemanyagok és technológiák világszerte történő elfogadásához vezettek, úgy gondolják, hogy a világ energiaszükségletének 95% – át jelenleg fosszilis tüzelőanyagok fedezik.
az árak és a hőmérséklet emelkedésével növekszik a zöldebb energiaforrásokba történő beruházás. Azonban még a megújuló energiaforrások is környezeti költségekkel járnak. A szélenergia például nagy földterületet igényel, nagy zajt okoz, és hatással lehet a környező területek madárvilágára, míg a vízenergia a mezőgazdasági területek pusztulásához, az emberek elmozdulásához és az élőhely elvesztéséhez kapcsolódik.
a jövőben az új technológiák választ adhatnak a jelenleg felmerülő kérdésekre. Addig is el kell kezdenünk alaposan átgondolni, hogy a nap mint nap felhasznált energia hogyan keletkezik, és hogy elég nagyra értékeljük-e azt.
