التعليموظائف و تعليم
مثال على الوقود الأحفوري ..تأثير الوقود الحفري على البيئة وفوائده وأضراره
الوقود الأحفوري
- نستعرض من خلال مقالتنا العديد من الأمثلة على الوقود الأحفوري عبر موقع الموسوعة، ونذكر أهم تعريفاته وتأثيره على البيئة، بالإضافة إلى أهم استخداماته.
- يشير مصطلح الوقود الأحفوري إلى الرواسب الجيولوجية التي تتكون من تحلل الحيوانات والنباتات وتحتوي على طاقة، وتتشكل خلال عملية التمثيل الضوئي للنباتات.
- تتحول بقايا النباتات والكائنات الحية إلى العديد من أشكال الوقود الأحفوري المختلفة من خلال تعرضها للحرارة العالية والضغط في قشرة الأرض على مدى آلاف السنين.
- تعد الوقود الأحفوري من مصادر الطاقة غير المتجددة، ومن الممكن أن تنفد من سطح الأرض، ولذلك يسعى البشر جاهدين لاستخدام مصادر الطاقة المتجددة للحفاظ على هذه الموارد غير المتجددة.
مثال على الوقود الأحفوري
- يعتبر الغاز الطبيعي والفحم والنفط الخام من أهم أمثلة الوقود الحفري، حيث يحتوي على الثلاثة حالات للمادة، فنجد النفط في حالة سائلة، والفحم في حالة صلبة، والغاز الطبيعي في حالة غازية.
- يستخدم مصطلح الوقود الأحفوري لتسليط الضوء على الهيدروكربونات الموجودة في الموارد الطبيعية.
الفحم
يتم تشكيل هذا النوع من الوقود الأحفوري عن طريق دفن النباتات الأرضية من خلال الرواسب في الأرض. خلال العصر الكربوني، كانت تنمو العديد من الأشجار في المناطق الاستوائية التي تشبه السرخس، وبعد موتها، تشكلت العديد من الرواسب التي أدت إلى تكوين الفحم الصلب.
- تتم عملية استخراج الفحم من باطن الأرض بواسطة التعدين، وتختلف طرق التعدين حسب عمق الفحم. في حالة وجود الفحم في المناطق الضحلة، يستخدم التعدين السطحي، أما في حالة وجود الفحم في مناطق أعمق، يستخدم التعدين تحت الأرض. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام عملية المعالجة للاستفادة من الفحم.
- من خلال عملية المعالجة، يتم تنقية خام الفحم من الشوائب ليصبح ذو كفاءة أفضل في إنتاج الطاقة. لذلك، يتنوع الفحم وفقا لنقاوته، حيث يعتبر الأنثراسايت أنقى أنواع الفحم بنسبة 97% من الكربون، يليه القار وشبه القار. ويعتبر الليغنيت أدنى أنواع الفحم نقاوة، وتعتمد درجة نقاء الفحم على العمق الذي يستخرج منه.
- يترتب عن استخراج الفحم إصدار العديد من الغازات التي تلوث البيئة وتضر بها، مثل ثاني أكسيد الكبريت الذي هو أحد الغازات السامة، بالإضافة إلى الزئبق الذي يكون غازا غير مستقر، وكذلك أكسيد النيتروجين الذي يتسبب في ضرر كائنات البحر، حيث يعوق عملية التنفس وتزويدها بالأكسجين، مما يؤدي إلى نمو الطحالب بشكل كبير.
- الفحم يعتبر واحدا من أهم مصادر الطاقة المستخدمة في العديد من المجالات، بما في ذلك إنتاج الكهرباء، بالإضافة إلى أهميته في نجاح الثورة الصناعية في القرن التاسع عشر الميلادي.
- عند تسخين الفحم، ينتج الوقود الاحفوري فحم الكوك، ويتم استخدامه في عمليات إنتاج البخار بتسخين الماء تحت درجات حرارة عالية.
النفط
غالبا ما يتم استخراج النفط من بقايا الحيوانات والنباتات التي تحولت منذ ملايين السنين، حيث يكون المصدر الرئيسي لتكوينه في بقايا الكائنات الحية، وخاصة الكائنات البحرية المتحللة على مدى آلاف السنين. يتم تكوين النفط من خلال غابات المستنقعات والكائنات البحرية والطحالب بعد تحللها ومزجها مع الرواسب الموجودة في قاع البحر.
- مع مرور الزمن، تحولت الرواسب إلى صخور صلبة، ثم تم تحويلها إلى زيت. النفط هو الوقود الأحفوري الوحيد الموجود في الحالة السائلة والذي يدخل في تكوين الغلاف الجوي. يتواجد تحت الأعماق الكبيرة للبحار، وبالتالي يتم استخراجه بواسطة مضخات عملاقة.
- وعندما يتم استخراج النفط، يبدأ مرحلة المعالجة التي تسمح بتنقية المادة الخام في مصافي النفط، وبالتالي يتم إنتاج العديد من المنتجات النفطية مثل الديزل وزيوت الطيران والقطران والبنزين والكيروسين وزيوت التشحيم وغيرها.
- ينتج النفط كمية كبيرة من الطاقة، مما يجعله أفضل من الفحم في وسائل النقل، حيث يعتمد عليه العالم في جميع وسائل النقل مثل السيارات والطائرات والدراجات النارية، بالإضافة إلى المحركات الثقيلة والسفن.
الغاز الطبيعي
يستخدم بقايا الكائنات البحرية في تشكيل هذا النوع من الوقود الأحفوري، حيث يتم تكوين الغاز الطبيعي عند وضع المواد العضوية تحت ضغط عالي لفترة طويلة وتسخينها.
- تتكون مادة الكيروجين بفعل التحلل اللاهوائي للمادة العضوية الموجودة في بقايا الحيوانات والنباتات، ومع تسخين هذه المادة تمر بثلاث حالات، الحالة الصلبة وهي أول الحالات، وفيها يتم تكوين الفحم، ومع عملية التسخين يتم تحويل مادة الكيروجين إلى الحالة السائلة وهي النفط الخام، ثم عملية التبخير وهي الحالة الثالثة والتي ينتج منها الغاز الطبيعي.
- بسبب احتوائها على غازات قابلة للاشتعال مثل الميثان، لا يمكن استخراج الغازات الطبيعية مباشرة، ولكن يتم إنتاجها عن طريق تكسير النفط.
تأثير الوقود الحفري على البيئة
- يعتبر الفحم ضمن المصادر غير المرغوب فيها للطاقة بسبب الأضرار التي يسببها في الغلاف الجوي.
- في الفترة من عام 2005 إلى عام 2016، قامت 334 محطة توليد للطاقة بتبديل الفحم بالغاز الطبيعي.
اضرار الوقود الحفري على البيئة
على الرغم من الأضرار الناشئة عن استخدام الغاز الطبيعي، إلا أنها أقل مضرة من استخدام الفحم، وفيما يلي سوف نستعرض الأضرار والفوائد المترتبة على استخدام الوقود الأحفوري فيما يتعلق بالبيئة:
- أشارت صحيفة نيتشر ساستنابيلتي إلى نجاة آلاف الأرواح وملايين الأطنان الزراعية بفضل إغلاق محطات الفحم، حيث كانت تعمل هذه المحطات على زيادة انبعاث ثاني أكسيد الكربون، وارتفاع درجة حرارة الكوكب.
- تنتج المحطات التي تعمل بالفحم غاز الأوزون، بالإضافة إلى الملوثات التي تسبب تكوين جسيمات صغيرة جدا وبعض الجزيئات الدقيقة التي يبلغ قطرها 2.5 ميكرومتر. تسبب هذه الغازات أضرارا في جهاز التنفس لدى الإنسان، وتؤثر أيضا على الأنسجة الزراعية، حيث تقوم الأوراق بامتصاص هذه الغازات.
- إن إغلاق المحطات التي كانت تعمل بالفحم ساهم في تحسين إنتاج أكثر من 570 مليون طن من القمح والذرة وفول الصويا في الحقول المجاورة لتلك المحطات، بالإضافة إلى إنقاذ ما يقارب 38200 شخص.
- الغاز الطبيعي، بدلا من الفحم في محطات الطاقة، ينتج جسيمات دقيقة بكمية أقل تصل إلى نصف ما ينتجه الفحم، بالإضافة إلى إنتاجه لغاز الأوزون بنفس الكمية تقريبا.
فوائد الوقود الحفري للبيئة
- تم استخدام الفحم في العديد من الصناعات المعتمدة على الحديد والصلب والصناعات التحويلية والقطارات البخارية، بالإضافة إلى استخدامه في التدفئة المنزلية.
- يستخدم الغاز الطبيعي في العديد من الاستخدامات مثل تشغيل السيارات والطهي، بالإضافة إلى استخدامه في صناعة البلاستيك والأسمدة ومواد الطلاء.
في ختام مقالنا، أوضحنا مثالا على الوقود الأحفوري، بالإضافة إلى ذكرنا العديد من التأثيرات البيئية للوقود الحفري، وخاصة الأضرار والفوائد المترتبة على استخدامه.
المراجع