ما اهم انواع الوقود في العصر الحديث

ما اهم انواع الوقود في العصر الحديث

عادة ما يتكرر سؤال ما هي أهم أنواع الوقود في العصر الحديث في مادة العلوم للصف الثاني الابتدائي، ففيما يلي سنذكر لكم الإجابة

• أهم أنواع الوقود هي الغاز والفحم بالإضافة إلى منتجات البترول
• وذلك بسبب قدرتهم على إنتاج الحرارة عندما يحترقون، مما يمكن استخدامهم في تشغيل السيارات والطائرات وفي المصانع وللتدفئة.

الوقود الحيوي السائل

أقدم نوع من الوقود المستخدم هو الوقود الحيوي، وفيما يلي سنقدم لك بعض المعلومات حوله

• هو وقود يتم استخراجه من الكائنات الحية، وليس من النفط أو الفحم، بما في ذلك بعض النباتات والحيوانات.
• كان الإنسان يستخدمه قديما للتدفئة وأيضا للطبخ.
• يمكن استخدامه في محركات الاحتراق الداخلي كبديل جيد لكل من البنزين والديزل، ويستخدم أيضا في توليد الكهرباء.
• ينقسم الوقود الحيوي إلى 3 أنواع وهم:
  • يعنى بالوقود الحيوي الصلب جميع بقايا النباتات إلى جانب الأخشاب، حيث يتم حرقها لتوليد الكهرباء وتسخين الماء.
  • الوقود الحيوي السائل: يتم تحقيق الديزل الحيوي والإيثانول والزيوت النباتية من خلال خلطها مع بعض المنتجات النفطية واستخدامها في محركات السيارات.
  • الوقود الحيوي الغازي: ويتم إنتاج غاز الميثان نتيجة تحلل النباتات وروث الحيوانات وبعض المخلفات، ويتم استخدامه في توليد الكهرباء بالإضافة إلى عمليات التسخين.
• يجب أن نذكر أن الوقود الحيوي السائل ينتج من النباتات الغنية بالسكر مثل قصب السكر والنباتات الغنية بالنشا مثل الذرة، وكذلك النباتات الغنية بالزيوت مثل دوار الشمس والصويا والنخيل.

الوقود الكحولي الهلامي

سنشير في النقاط التالية إلى مفهوم الوقود الكحولي الهلامي بالتفصيل:

• استخدام الكحولات كوقود كان شائعا في الماضي، وظهر حينها الوقود الكحولي الهلامي.
• وهذا الوقود يتكون من أربعة كحولات وهم كالآتي:
  • الميثانون ينتج من الغاز الطبيعي بالإضافة إلى الكتلة الحيوية، ولكن عن طريق العمليات الكيميائية المشابهة.
  • الإيثانون: يتم استخراجه من المواد الحيوية عن طريق خضوعها لعمليات التخمير، ويجب أن نذكر أن هناك نوعا منه ليس آمنا للاستخدام بسبب احتمالية أن يؤدي إلى الوفاة بسبب احتوائه على 5% من الميثانول.
  • البيتانول: يتميز بكثافة الطاقة فيه حيث يشبه البنزين، لذا يستخدم في محركات الاحتراق.
  • البيوتانول: يتميز بسلسلته الهيدروكربونية التي تجعله يشبه البنزيل ويستخدم أيضا في محركات الاحتراق الداخلي، ويتم إنتاجه من الوقود الأحفوري والكتلة الحيوية.

اشهر أنواع الوقود استخدامًا

هناك مجموعة من أنواع الوقود تستخدم بشكل شائع في حياتنا اليومية، وفيما يلي سنوضحها لكم:

وقود الإيثانول

يطلق عليه أيضا اسم الكحول الإيثيلي بالإضافة إلى كحول الحبوب، وهو عبارة عن:

• سائل شفاف يتكون عند تخمير السكريات الموجودة في بعض النباتات، بشكل خاص في سيقان وأوراق الذرة وأنواع مختلفة من الصبار.
• يتسم بكونه قابلًا للاشتعال.
• يستخدم في المناديل الطبية، ويستخدم أيضا كمضاد للجراثيم، وخاصة في تلك التي تحتوي على مواد هلامية معقمة.
• يحتوي البنزين على 10% إيثانول، ويتم تعزيز أداء محرك السيارة عند إضافة الإيثانول إليه بواسطة الأوكتان.

وقود الميثانول

لا يختلف وقود الميثانول كثيرا في خصائصه عن وقود الإيثانول حيث إنه:

• يعد سائلًا وليس له لون، وكذلك قابل للاشتعال.
• يتم إنتاجه من المواد الخام مثل الفحم ومخلفات المزارع بالإضافة إلى الغاز الطبيعي، وعملية إنتاجه أبسط من عملية إنتاج الإيثانول.
• يمكن أيضا أن يتم إنتاج الميثانول من النفايات الموجودة في المدافن والتي تطلق غاز الميثان، حيث يتحول غاز الميثان إلى ميثانول مع مرور الوقت.
• ويجب أن يعلم أن هناك نوعا من الميثانون السام غير صالح للاستهلاك البشري، ولكن يمكن استخدامه في صناعة المنظفات وكذلك مضادات التجمد.

وقود الديزل

يعد الديزل من بين أهم أنواع الوقود بسبب كفاءته وفعاليته الأعلى مقارنة بالبنزين، وذلك للأسباب التالية:

• يتم خضوعه لعملية التكرير لأكثر من مرة قبل استخدامه.
• تطلق غازات قليلة المؤثرات الحرارية، وتستخدم كوقود للمركبات.

وقود الديزل الحيوي

يختلف وقود الديزل الحيوي عن وقود الديزل وذلك في الأمور الآتية:

• وقود الديزل الحيوي هو زيت نباتي يتم استخراجه بواسطة العديد من العمليات من الجليسرين.
• يتم إنتاج هذا الوقود أيضا من نفايات زيت الطعام والدهون والزيوت الحيوانية عبر عملية تحويلية تعرف باسم الأسترة.
• يستخدم في السيارات القياسية وفي توليد الطاقة، بالإضافة إلى استخدامه في مواد التشحيم.

الغاز الطبيعي

يتميز وقود الغاز الطبيعي بأنه نظيف، وهذا ما جعل العديد من البلدان حول العالم يستخدمونه بشكل واسع، ويتميز بالنقاط التالية:

• عديم الرائحة، وكذلك اللون والمذاق.
• لا ينتج أي انبعاثات، فهو صديق للبيئة وأقل ضررا من البنزين والديزل.
• يمكن استعماله لتوليد حرارة المواقد.

خصائص الوقود

كما ذكرنا سابقا، الوقود هو مادة تولد الطاقة والحرارة عند احتراقها، وفيما يلي سنوضح خصائصه لكم:

• القيمة الحرارية: الطاقة المنبعثة عند اشتعال وحدة كتلة الوقود.
• كفاءة الوقود: والكفاءة تعرف من خلال عملية تحويل الطاقة الكامنة في الوقود إلى شكل قابل للاستخدام في مختلف الأمور، ومن الجدير بالذكر أنه لا يوجد وقود يتميز بكفاءة 100%.

تصنيف الوقود

يتم تصنيف الوقود إلى مصادر الطاقة المتجددة التي تستخلص من الطاقة الشمسية ولا تنضب، ومصادر الطاقة غير المتجددة مثل الفحم التي تنفد، وبناء على ذلك يتم تقسيمه إلى 5 أنواع وهي:

الوقود الصلب

يقصد بالوقود الصلب هو الوقود المنتج من احتراق المواد الصلبة، حيث كان أول أنواع الوقود المستخدمة من قبل البشر لإنتاج الطاقة، وفيما يلي سنقدم لكم مزيدا من المعلومات حوله:

• يُنتج من الفحم، والفحم النباتي، والخشب.
• تسبب في خروج العديد من انبعاثات المواد السامة، وعلى الرغم من ذلك يتم الاستفادة منها في اكتشاف أنواع جديدة من الوقود التي لا تستخدم للتدخين مثل الفخم.

الوقود السائل

يتم استخدامه تجاريا لإنتاج الطاقة الميكانيكية لقيادة المركبات بالإضافة إلى:

• يتم الحصول عليه من خلال تعريض بعض المواد العضوية للضغط الشديد والحرارة.
• يتميز بكونه سهل النقل ولا ينتج عنه رماد عند احتراقه.

الوقود الغازي

يقصد به الوقود الموجود في الحالة الغازية وذلك عند درجة حرارة الغرفة العادية، مثل:

• غاز البترول.
• الغاز الطبيعي المتاح بعد ضغطه في أنابيب المنازل.

الوقود الحيوي

الوقود الحيوي يشمل جميع أنواع الوقود السابقة، حيث يكون في حالة غازية أو سائلة أو صلبة، ويتم الحصول عليه من الكتلة الحيوية الطبيعية مثل:

• المواد العضوية الغنية بالكربون وبالأخص النباتات.
• الإيثانول الحيوي.
• يجب الإشارة إلى أنه يتم محاولة تطبيقه على نطاق واسع في صناعة السيارات.

الوقود الأحفوري

الوقود الأحفوري يعتبر مصدرا جيدا للطاقة لعدة أسباب، ومن بينها ما يلي:

• ينتج من المواد العضوية المدفونة.
• إنها مزيج من هذه المواد التي يمكن تحويلها إلى الفحم والنفط الخام والغاز الطبيعي.

اختيار الوقود المثالي

يجب أخذ الأمور الآتية في عين الاعتبار قبل اختيار الوقود:

• يجب التأكد من أنه يحتوي على قيمة حرارية عالية بالإضافة إلى معدل كفاءة مناسب.
• يجب أن يكون محتوى رطوبته منخفضا وكذلك نسبة الرماد.
• يجب أن تكون درجة حرارة اشتعاله متوسطة أيضا.
• يفضل أن يتميز بسهولة التخزين والنقل لتقليل التكاليف.
• التأكد من عدم إنتاجها من مواد ثانوية قد تكون ضارة للبيئة.