بحث عن الوقود الأحفوري وأنواعه واستخداماته

ما المقصود بالوقود الأحفوري؟

الوقود الأحفوري (بالإنجليزية: Fossil Fuels) هو بقايا النباتات، والحيوانات المتحجرة والمدفونة التي عاشت منذ ملايين السنين، ويشمل: الفحم، والنفط الخام، والغاز الطبيعي، ويحتوي على نسبة عالية من الكربون، ويُمكن استخراج الطاقة المخزنة بداخلها، وتشكلت هذه الطاقة في الأصل عن طريق التمثيل الضوئي لبعض الكائنات الحية، مثل: النباتات، والعوالق النباتية، والطحالب، والبكتيريا الخضراء المزرقة، يُعرف هذا أحيانًا باسم الطاقة الشمسية الأحفورية، إذ يتمّ تحويل الطاقة الشمسية التي كانت موجودة في الماضي إلى طاقة كيميائية داخل الوقود الأحفوري.^[١][٢]

وتُعدّ عملية تحويل الكائنات الحية المدفونة إلى وقود أحفوري هيدروكربوني عملية معقدة، عندما تموت الكائنات الحية، وبسبب الدفن السريع لها، يتم إعاقة عملية التحلل، وتضاف الطاقة الكيميائية داخل أنسجة الكائنات الحية إلى المواد الجيولوجية المحيطة حيث تؤدي الإنتاجية المرتفعة في البيئة القديمة إلى إمكانية أعلى لتراكم الوقود الأحفوري.^[١][٢]

الأنواع الرئيسة للوقود الأحفوري

هناك أنواع رئيسة من الوقود الأحفوري، وهي:^[٣][٤]

• الفحم: الفحم عبارة عن مادة سوداء أو بنيّة اللون توجد عادة في رواسب الصخور الرسوبية، وتتراوح من الهشة إلى الصلبة نسبيًا، حيث تتراكم الصخور، والمواد النباتية، والحيوانية الميتة على شكل طبقات، ويحتوي الفحم بشكل أساسي على حوالي 50% من وزنه من النباتات المتحجرة، بدأ الفحم بالتشكل خلال فترة العصر الكربوني، أي بين عامي 360-300 مليون عام، عندما ترسبت الطحالب والحطام من الغطاء النباتي واستقرت في غابات المستنقعات تحت طبقات من الطين، ويوفر ثلث إجمالي الطاقة في جميع أنحاء العالم، ويُصنف حسب محتواه من الكربون إلى الفحم الصلب أو فحم الأنثراسيت (Anthracite)، والفحم القاري أو الفحم الأسفلتي (Bituminous)، وشبه الفحم الحجري أو ما يُسمّى الفحم تحت القاري (Sub-Bituminous)، واللّيجنيت أو الليغنيت (Lignite)، ويطلق الفحم حوالي 44% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون إلى الجو.
• النفط: الزيت الخام، وهو مادة سائلة، ويتكون أساسًا من الكربون والهيدروجين، ويتمّ تسخين هذه المادة لإنتاج الزيت السميك الذي يُمكن استخدامه في صناعة البنزين (وقود المركبات)، وقد تكون النفط في حقبة الحياة الوسطى، أي بين عامي 252-66 مليون عام، ويتكون بشكل أساسي من العوالق، والطحالب، والكائنات الأخرى التي ماتت ودفنت في قاع البحار القديمة، وغالبًا ما يكون أسود اللون، ولكنه موجود في مجموعة متنوعة من الألوان واللزوجة اعتمادًا على تركيبه الكيميائي، وللاستفادة منه بشكل جيد، يتمّ تكريره إلى العديد من الأنواع، منها: البنزين، والديزل، ووقود التدفئة، ويتسبب في تلويث الهواء بشكل كبير؛ بسبب انبعاث كميات كبيرة من غاز ثاني أكسيد الكربون.
• الغاز الطبيعي: هو غاز عديم الرائحة يتكون أساسًا من الميثان، وغالبًا ما يكمن الغاز الطبيعي في رواسب النفط التي تشكلت منذ ملايين السنين، كما يُمكن العثور عليه أيضًا في طبقات الصخور الرسوبية التي لا تحتوي على زيت، والتي تكوّنت منذ ملايين السنين، ويتكون الغاز الطبيعي بشكل أساس من الميثان، ويُستخدَم بشكل أساس في إنتاج الكهرباء.

استخدامات الوقود الأحفوري

تتمثل أهم استخدامات الوقود الأحفوري فيما يأتي:^[٥]

• استخدام النفط: يُستخدَم النفط في توليد الطاقة الكهربائية، كما يُستخدَم في وسائل النقل كوقود للمركبات، والطائرات، كما تُستخدَم المنتجات الثانوية الناتجة من عملية تكرير النفط في الصناعات الآتية: البلاستيك (اللدائن)، المواد الكيميائية، ومواد التشحيم (Lubricants)، والأدوية، والقطران، والشمع، والأسمدة، ومبيدات الحشرات.
• استخدام الفحم: يوفر الفحم الطاقة اللازمة لتوليد الكهرباء، كما يُستخدَم أيضًا في المرافق الكهربائية، ويدخل في صناعة العديد من المنتجات، مثل: الأصباغ، والأسبرين، والصابون، وصناعة الأدوية، والألياف، البلاستيك (اللدائن)، والمذيبات، كما يدخل في صناعة الصلب، وتصنيع الأسمنت، وتصنيع الورق.
• استخدام الغاز الطبيعي: يُعدّ الغاز الطبيعي وقودًا غازيًا، ويتكون بشكل أساسي من الميثان، وهو أنظف بكثير من النفط والفحم، ويتمّ استخدامه في تكييف الهواء، وأجهزة الطهي، وتدفئة المنازل والمباني، وتسخين المياه، وتوليد الكهرباء في بعض المنشئات التي تعتمد عليه بشكل أساسي، مثل: مسابك الصلب، ومسابك الزجاج، ومصاهر الألومنيوم.