سوخت چیست ؟
سوخت چیست ؟
زمان مورد نیاز برای مطالعه این مقاله : ده دقیقه
مقدمه
به اطراف خود نگاه کنید لامپ روشن ، یخچال داخل آشپزخانه ، اجاق گاز ، کولر آبی ، اتوموبیل ها ، اتوبوس ها ، دستگاه های صنعتی ، کارخانجات ، موبایل در دستتان و حتی خود شما برای حرکت نیاز به انرژی دارید اما این انرژی از کجا تامین می شود ؟
باید بگویم هرچیزی که تولید نیرو می کند را به اختصار انرژی می نامیم این انرژی می تواند سوخت ، برق ، یا حتی غذا باشد .
اما منشا این انرژی کجاست ؟
منابع تجدید پذیر
منابع تجدید پذیر منابع طبیعی هستند که در صورت استفاده ی مداوم انسان تمام نمی شوند و سریعا به طور طبیعی توسط طبیعت جایگزین می شوند مانند آب ، خورشید ، هوا و ....که مهم ترین اصل در تولید انرژی تجدید پذیر است.
منابع تجدید ناپذیر
منابع تجدید ناپذیر به منابعی گفته می شود که طی سالیان دراز و تحت شرایط خاص به وجود آمده اند و درصورت استفاده ی مداوم تمام می شوند و نمیتوان به طور طبیعی جایگزینی برای آنها پیدا کرد این منابع نیز منشا اصلی تولید انرژی تجدید ناپذیر هستند مانند نفت ، سوخت فسیلی و سوخت های هسته ای
البته باید گفت با این که آب انرژی تجدید پذیر است، اما به علت مصرف زیاد و خشک سالی های اخیر آب آنچنان در دسته ی منابع تجدید پذیر جایی ندارد .
انرژی تجدید پذیر و انرژی تجدید ناپذیر چیست ؟
انرژی تجدید پذیر به انرژی گفته می شود که از منابع تجدید پذیر تولید می شود . برای مثال می توان به انرژی خورشیدی، انرژی زمین گرمایی، الکتریسیته زمین گرمایی، انرژی بادی، نیروی برق آبی، انرژی آبی، زیست توده و ... اشاره کرد . انرژی تجدید ناپذیر هم از منابع تجدید ناپذیر تولید می شود مانند بنزین ، گازوئیل ، مازوت ، دارو ، پلاستیک ، سوخت موشک و ...
در حال حاضر به جرعت می توان گفت انرژی های تجدید ناپذیر رو به اتمام است به همین علت توجه بیشتری به انرژی تجدید پذیر می شود .
انواع انرژی های تجدید پذیر :
انرژی خورشیدی: به تبدیل نور خورشید به الکتریسیته، به صورت مستقیم و و یا غیرمستقیم با استفاده از توان خورشیدی متمرکز، گفته می‌شود.
گاز سی ان جی : گاز طبیعی فشرده یا به اختصار سی ان جی سوختی ضعیف تر از بنزین با فروانی بسیار است که جایگزین مناسبی برای گازوئیل و بنزین می تواند باشد .از مزایای استفاده از گاز طبیعی در مقایسه با بنزین می‌توان به آلایندگی کمتر نیز اشاره کرد .
الکتریسیته زمین گرمایی: مبدا استفاده از انرژی زمین گرمایی از ایتالیا است اما پس از آن به سرعت استفاده از این نوع سوخت فراگیر شد . تولید انرژی زمین گرمایی به علت میزان بسیار اندک استخراج انرژی گرمایی در مقایسه با حرارت درونی کره زمین انرژیی پایایی در نظر گرفته می‌شودحدود یک هشتم یک نیروگاه با سوخت زغالی معمولی است.
انرژی اتمی:در هر اتمی، ذراتی از انرژی نهفته که اجزای مختلف اتم نیز به وسیلهٔ همان بهم پیوند یافته است لذا هسته اتم منبعی از انرژی بشمار می‌رود که با شکافت اتم این انرژی رها می‌شود.
می‌تواند با آزاد شدن، همان کاری را بکند که سوزاندن مقدار زیادی نفت و گاز انجام می‌دهد
زیست توده: زباله هایی که منشاء زیستی داشته باشند و از تکثیر سلولی پدید آمده باشند بیوماس نامیده می شوند.
زیست توده شامل زباله‌های زیستی قابل سوزاندن هم می‌شود، اما شامل مواد زیستی مانند سوخت فسیلی که طی فرایندهای زمین شناسی تغییر شکل یافته‌اند، مانند ذغال سنگ یا نفت نمی‌شود.
انواع انرژی های تجدید ناپذیر :
زغال سنگ: زغال سنگ یکی دیگر از منابع تولید انرژیهای فسیلی می باشد. این ماده با اینکه سرشار از انرژی است، اما به دلیل استخراج سختش به اندازه نفت مورد توجه قرار نگرفته است. با این حال بخاطر میزان انرژی بالایی که دارد با صرف هزینه های زیاد و کارهای طاقت فرسا مورد بهره برداری قرار گرفته است. این چشمه انرژی روز به روز با رشد علم و انقلاب تکنولوژیک و مدرن شدن تکنیک های استخراج و آنالیز منبع تولید انرژی مهمی می باشد. زغال سنگ از نقطه نظر تولید نور و حرارت زیادتر ، بیشتر مورد توجه است.
نفت: نفت به شکل مایع سیاه رنگ و غلیظ در زیر زمین وجود دارد که با حفر چاه های عمیق آن را استخراج و ذخیره می‌کنند. چون استخراج ، ذخیره و پالایش آن نسبت به سایر سوختها آسان است، بیشتر مورد توجه کشورها واقع شده است. این مایع با ارزش یکی از مهمترین منابع تجدید ناپذیر است و کاربرد وسیعی در صنعت ، حمل و نقل ، کشاورزی برای تولید انرژی دارد.
گاز: گاز از مواد آلی تولید می شود . مواد آلی به موادی گفته می‌شود كه زمانی به عنوان موجود زنده بودند اما اکنون به بقایای گیاهان و جانورانی كه سال‌ها بر هم انباشته شده‌اند و به لایه‌ی ضخیم و محكمی تبدیل شده اند، مواد آلی می‌گویند. سپس با گذشت زمان، گل و لای به سنگ تبدیل شده و مواد آلی را در زیر پوسته‌ی محكمی حبس كردند. پس از آن به مرور با فشار و گرمای شدید بخش‌های مختلف زمین، مواد آلی را به ذغال سنگ ، نفت خام و گاز طبیعی (حباب‌های ریز گاز بی‌بو) تبدیل كرد که ماده‌ی اصلی تشكیل دهنده‌ی گاز طبیعی، متان است.
زغال سنگ : زغال سنگ یکی دیگر از منابع تجدید ناپذیر می باشد. این ماده با اینکه انرژی زیادی تولید می کند ، اما به دلیل استخراج دشوار به اندازه نفت مورد توجه قرار نگرفته است. با این حال به علت میزان انرژی بالایی که دارد با صرف هزینه‌های زیاد و کارهای طاقت فرسا مورد بهره برداری قرار گرفته است. این چشمه انرژی روز به روز با رشد علم و انقلاب تکنولوژیک و مدرن شدن تکنیک های استخراج و آنالیز منبع تولید انرژی مهمی می‌باشد. زغال سنگ اغلب موارد در معادن زیر زمینی یافت می‌شود. زغال سنگ از نقطه نظر تولید نور و حرارت زیادتر ، بیشتر مورد توجه است.
همان طور که ابتدای مقاله اشاره کردیم انرژی به دو بخش تجدید پذیر و تجدید ناپذیر تقسیم می شود . بر کسی پوشیده نیست که تولید این انرژی بسیار راحت و میزان تولید آلاینده انرژی های تجدید پذیر خیلی کم است اما نمیتوانیم برای تمام دستگاه ها و تولیدات شیمیایی از این انرژی استفاده کنیم زیرا نیروی تولید شده بسیار کم تر از نیروی به دست آمده از انرژی های تجدید ناپذیر است به همین منظور برای تولید سوخت اتومبیل ها ، سوخت دستگاه های صنعتی و ... نیاز به انرژی تجدید ناپذیر است که یکی از متداول ترین این انرژی نفت است و سوخت از مشتفات نفت به حساب می آید
از صفحه ی اینستاگرام تانکرسازی امیرکبیر دیدن کنید
حال نکته ی اصلی اینجاست : سوخت چیست
سوخت به دو دسته اولیه و ثانویه تقسیم می شود که سوخت اولیه شامل چوب ، سوخت های هسته ای ، سوخت های زیستی و سوخت های فسیلی هستند اما سوخت های ثانویه از گذشته تا کنون بر پایه ی نفت بوده است که سوخت ثانویه نیز به دو صورت پایدار و ناپایدار وجود دارند. در حالت ناپایدار نفت به سرعت تمایل به پراكندگی در سطح آب دریا داشته و نوع پایدار كه چنین تمایلی را نسبت به سطح آب ندارد. نفت های ناپایدار معمولاً به صورت نفت سفید با ضریب ثقل كمتر از 8/0 هستند. نفت های پایدار نیز به صورت نفت سیاه و ضریب ثقل بیش از 8/0 دارند. که سوخت معمولا بر پایه نفت سیاه است
به همین منظور ابتدا لازم است بدانیم نفت سیاه چیست و از کجا آمده است .
نفت سیاه چیست ؟
نفت سیاه نوعی سوخت فسیلی تجدید ناپذیر است که از انباشته شدن گیاهان و موجودات آلی طی هزاران سال تشکیل می شود ، این مایع هیدروکربنی که از پوسته ی زمین استخراج می شود، غلیظ وافروختنی است، عموما رنگ سیاه یا قهوه ای تیره دارد وشامل دو عنصرهیدروژن و کربن و مقدار کمی از عناصر سنگین مانند اکسیژن ، گوگرد و نیتروژن است که اولین بار به صورت یک چاه نفت سال 1745 در فرانسه کشف شد اما در اواسط قرن نوزدهم بود که دانشمندان متوجه شدند که با حفاری نیز می توان به نفت دست پیدا کرد و همچنین موفق به تقطیر نفت شدند که باعث به وجود آمدن انواع سوخت ها شد.
سوخت چیست ؟ سوخت ماده ای شیمیایی بو دار است که اولین بار دویست سال پیش مورد توجه عموم قرار گرفت .
به هر ماده ای که توانایی ایجاد گرما ، در اثر سوختن یا تحول شیمیایی ، داشته باشد سوخت می گویند.سوختها را می توان به دودسته عمده طبیعی و مصنوعی تقسیم کرد . سوختهای طبیعی طی سالیان دراز در طبیعت تولید شده اند.در واقع ، این سوختها حتی بدون نیاز یه عملیات خاصی قابل استفاده هستند و به دلیل اینکه از کربن ، هیدروژن و سایر ترکیبات آنها ساخته شده اند ، یه آنها سوختهای هیدروکربنی یا سوختهای فسیلی نیز می گویند. سوختهای فسیلی از ترکیبات هیدروکربن ( ترکیباتی شامل کربن و هیدروژن ) و بقایای فسیل شده گیاهان و جانوران به وجود آمده اند.دگرگونی بقایای فسیلی ،از طریق واکنشهای بیوشیمیایی و تغییرات جغرافیایی ، سبب تولید این نوع سوختها شده است . این سوختها عبارتند از زغال سنگ ، نفت ، گازطبیعی و....
سوختهای مصنوعی درنتیجه عملیات شیمیایی ، فیزیکی یا گرمایی بر روی سوختهای طبیعی به دست می آیند. از جمله این سوختها می توان زغال چوب ، کک، نفت سفید، گاز سوختنی تولیدی و عناصر بارورشده توسط فعل وانفعالات هسته ای را نام برد. این ماده که به صورت مایع ، جامد یا گاز در دسترس است به واسطه ی واکنش شیمیایی تولید انرژی مکانیکی می کند که امروز انرژی مورد نیاز بسیاری از نیروگاه ها ،موتور های مکانیکی، خودروها و دستگاه های صنعتی است .
سوخت چند نوع دارد ؟
سوخت مایع :
سوخت مایع به سوختی گفته می شود که شامل مولکول‌های تولید کننده انرژی مکانیکی می‌باشند. این سوختها به صورت مایع غیرقابل اشتعال هستند و از بخار سوخت مایع برای اشتعال استفاده می شود. سوختهای مایع اغلب از مشتقات نفت هستند . اما از سوخت های دیگری نظیر سوخت هیدروژنی، اتانول و بیودیزل نیز می توان نام برد که بر پایه ی سوختهای فسیلی نیستند ، ولی در دسته بندی سوخت مایع قرار دارند .
سوخت جامد :
سوخت جامد به گونه‌های مختلف مواد جامد گفته می‌شود که به عنوان سوخت برای فرآوری انرژی و گرما به کار می‌روند. در بیشتر موارد به وسیلهٔ سوختن انرژی و گرمای سوختهای جامد استخراج می‌شود.سوختهای جامد شامل چوب، زغال، زغال سنگ، قرص سوختی هگزامین و گلوله‌های ساخته شده از چوب، ذرت، گندم، چاودار و غلات می‌شوند. در تکنولوژی موشک نیز از سوختهای جامد استفاده می کند
انسان‌ها به صورت گسترده‌ای از سوختهای جامد برای ایجاد آتش استفاده کرده‌اند. زغال‌سنگ به‌عنوان منبع سوختی برای انقلاب صنعتی، از روشن کردن کوره تا راه‌اندازی موتورهای بخار به‌کار رفته‌است. همچنین چوب به‌طور گسترده‌ای برای حرکت لوکوموتیوها به‌کار رفت. هردوی کودهای گیاهی و زغال‌سنگ تاکنون نیز برای تولید انرژی الکتریکی به‌کار می‌روند.
سوخت گاز :
گاز طبیعی ، گاز زغال سنگ و گاز آب مهم ترین انواع سوخت های گازی شکل اند . گاز طبیعی بیشتر در پخت و پز و تولید حرارت مورد استفاده قرار می گیرد . این گاز را می توان در اعماق زمین و در مجاورت حوزه های نفتی یافت . گاز زغال سنگ مخلوطی از گاز های هیدروژن ، متان و هیدروکربن های دیگر ، منواکسید کربن و اندکی نیتروژن ، اکسیژن و کربن دی اکسید است . این گاز هنگام تبدیل زغال سنگ به کک تولید می شود . گاز زغال سنگ برای تولید الکتریسیته در کارخانه های ذوب فلزات به کار می رود . گاز آب ترکیبی از گاز های هیدروژن و منواکسید کربن است . این گاز با عبور بخار آب از روی کک داغ به دست می آید و از آن در صنایع گوناگون استفاده می شود . گاز بوتان نیز یکی دیگر از سوخت های مهم گازی شکل اند .
در مجموع می توان بدون در نظر گرفتن دسته بندی بالا انواع سوخت را به شکل زیر نام برد :
• چوب
• ذغال سنگ
• نفت
• الکل
• گاز طبیعی
• سوخت هسته ای
• هیدرازین
• بنزین
• گازوئیل
• هیدروژن
• نفت سیاه
• مازوت
حمل سوخت چگونه است ؟
سوخت باید جدا از محل زندگی ما حمل و نگهداری شود چرا که سوخت هرنوعی که باشد سمی است و برای انسان ضرر دارد . نفت ، بنزین ، مازوت و گازوئیل که هر کدام به نوعی سوخت محسوب می شوند باید با تانکر حمل سوخت جا به جا شوند زیرا قابل اشتعال هستند و تولید گاز های خطرناک می کنند . تانکر حمل سوخت از ورق فولاد با ضخامت سه میلیمتر و عدسی چهارمیلیمتر ساخته می شود این تانکر ها باید دارای سه خروجی مجزا باشد و گنجایش آن بر مبنای توان تریلر کشنده باشد .