ما سبب تسمية الوقود الاحفوري بهذا الاسم ؟
الفحم أحد أنواع الوقود الأحفوري.
الوقود الأحفوري Fossil fuel، هو وقود يتم استعماله لإنتاج الطاقة الأحفورية. ويستخرج الوقود الأحفوري من المواد الأحفورية كالفحم الحجري، [[الفحم النفطي الأسود، الغاز الطبيعي، والنفط. وتستخرج هذه المواد بدورها من باطن الأرض وتحترق في الهواء مع الأكسجين لإنتاج حرارة تستخدم في كافة الميادين.[1]
يعتمد تركيب الوقود الأحفوري على دورة الكربون في الطبيعة وبهذا يتم تخزين الطاقة الشمسية عبر العصور القديمة ليتم اليوم استخدام هذه الطاقة. وحسب التقديرات العالمية ستغطي المصادر الأحفورية في عام 2030 حوالي 90% من الحاجة العالمية للطاقة. في عام 2005 بلغت هذه النسبة 81%. أما الكتلة الحيوية فهي تستخرج من الخشب ومن فضلات عضوية مختلفة.
وقد قامت الثورة الصناعية في القرنين الثامن والتاسع عشر تزامنا مع استعمال الطاقة الأحفورية في المجال التقني ، وخاصة الفحم الحجري في ذاك الوقت . أما في يومنا هذا، فيلعب النفط الخام الدور الأكبر في تلبية احتياجات الطاقة نظرا لسهولة استخراجه و معالجته و نقله، مما يجعله أزهد ثمنا. وكما سبق، تعتمد مواد الاحتراق الأحفورية على مركبات عنصر الكربون. عند احتراق الكربون مع غاز الأكسجين تنبعث طاقة على شكل حرارة إضافة إلى انبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون ومواد كيميائية أخرى كأكسيد النيتروجين والسُّخام وكميات من الجسيمات .
المنشأ
النفط والغاز الطبيعي
ماتت المخلوقات العضوية واستقرت في قاع المحيطات وسط طبقة من الرسوبات دون أن يدخل الهواء إليها. و غطتها طبقات أرضية أخرى ، حتى تكوّنت فوق هذه المواد العضوية وبفعل مر السنين (حوالي 500 مليون سنة) طبقة عازلة. ومع عدم وجود الأكسجين فككت البكتيريا هذه المواد العضوية إلى مكونات كيميائية أبسط تركيبا . وبفعل الضغط والحرارة، تكوّنت المركبات الهيدروكربونية. أما الماء الذي بقى ، فتبخّر أو ترسّب . فترتفع عندئذ هذه المواد الهيدروكربونية التي تكون أخف وزنا من الطبقات الأرضية أو الحجرية التي فوقها ، لتستقر أخيرا تحت الطبقات الجيولوجية التي تمنع ارتفاعها المستمر هذا. أما القسم الغازي من هذه المواد وهو الغاز الطبيعي ، فيطفو بدوره على الجزء السائل منه (النفط السائل).
الخث والفحم
تولّد الفحم من بقايا النباتات التي انقطع عنها الهواء - مثلا في المستنفعات - و التي لم تتمكن من التحلل و تعرضت لاحقا لضغط كبير و حرارة خارجية . أما الماء و الشوائب ، فقد تطايرت مع الوقت ليكون الخث و الفحم بدرجات مختلفة من حيث الخليط و النقاوة و الكثافة . يعتبر الفحم الحجري أكثر أنواع الفحم قيمة وذلك لنقاوته العالية و كثافته الكبيرة ، مما يعني أنه يتكون من عنصر الكربون بشكل أساسي . وبهذه المواصفات يمتلك الفحم الحجري على قدرة احتراق وسعرات حرارية عالية القيمة . أما اللّيجنيت وهو من أنواع الفحم الحجري ، فهو بني اللون ، و يعتبر أقل جودة نظرا لكثافته الأقل ولوجود شوائب من الكبريت فيه . وتكون قدرته الحرارية أقل منها للفحم الحجري الصافي .
الأهمية
المستويات والتدفقات
استنادا إلى الأساليب الحالية المتبعة لتقدير احتياطات الوقود الأحفوري التي يمكن استخراجها بشكل ذو مردود مادّي ، يبلغ أمد استخدام الفحم الحجري 150 عاما ، والغاز 60 عاما ، والنفط الخام حوالي 40 عاما ، مع اعتبارنا أن كمية الاستهلاك للطاقة بقيت ثابتة (مدى ثابت لتقدير الاحتياط النفطي) . و بلغ المدى الثابت للاحتياطات النفطية في عام 1919 حوالي 20 سنة فقط . بينما يصل اليوم إلى 35- 40 سنة ، و ذلك نظرا إلى الإيجاد المستمر لاحتياطات جديدة ، وبفضل طرق وأساليب جديدة ومحسّنة تسهّل اليوم استخراج الوقود عما كانت عليه في أوائل القرن العشرين . المتوقع في العقود القادمة وصول احتياج الطاقة لذروته ، مما سيرفع ذروة إنتاج النفط . وبهذا يتوقع أن ينخفض حجم الإنتاج النفطي ، مما يعني أن هذه الثغرة في الإمداد يجب أن يتم سدها عبر استهلاك أقل للطاقة ، وباستخدام طاقات بديلة كالطاقة المتجددة مثلا ، بحيث يتم الاستغناء شيئا فشيئا عن الوقود الأحفوري كمصدر رئيسي للطاقة .
الحدود والبدائل
تأثيرات بيئية
يتميز الوقود الأحفوري بامتلاكه كثافة طاقة عالية وبسهولة نقله وتخزينه. وبمعالجته بتروكيميائيا ، يمكن الاستحصال على أنواع مختلفة منه وخاصة من الوقود السائلة والغازية الأحفورية ، حيث يتم تأمين وقود منها للمحركات والطائرات والسفن بعد المعالجة اللازمة. احتراق الوقود الأحفورية من العوامل الرئيسية لتلوث الهواء والتسبب في الاحتباس الحراري الناتج عن غازات تغلّف المجال الجوي وتمنع الانعكاس الحراري الصادر من الأرض من انتقاله إلى خارج الكوكب ، مما يسبب ارتفاعا في درجات حرارة الأرض.
الجمعة أكتوبر 14, 2011 6:28 pm
