أمثلة على مصادر الطاقة غير المتجددة

فيما يلي بعض الأمثلة الهامة لمصادر الطاقة غير المتجددة:

الموارد غير المتجددة التي تراكمت في طبيعتها على مدى فترة زمنية طويلة ولا يمكن تجديدها بسرعة عند استنفادها على سبيل المثال ، الفحم والبترول والغاز الطبيعي والوقود النووي مثل اليورانيوم والثوريوم.

1. الفحم:

الفحم عبارة عن وقود أحفوري صلب يتكون في عدة مراحل ، حيث تعرضت البقايا المدفونة لنباتات الأرض التي عاشت قبل 300-400 مليون سنة لحرارة وضغط مكثفين على مدى ملايين السنين. تم دفن النباتات القديمة على طول ضفة الأنهار والمستنقعات بعد الموت في التربة وبسبب الحرارة والضغط تحولت تدريجيا إلى الجفت والفحم على مدى ملايين السنين من الزمن.

هناك ثلاثة أنواع من الفحم هي الفحم الحجري (الفحم الحجري) والبيتومين (الفحم الناعم) والليغنيت (الفحم البني). يحتوي الفحم أنثراسايت الحد الأقصى من الكربون (90 ٪) والقيمة الحرارية (8700 كيلو كالوري / كغ). تحتوي البتيومين والليغنيت والجفت على 80 و 70 و 60٪ من الكربون على التوالي. الفحم هو الوقود الأحفوري الأكثر وفرة في العالم.

عندما يحترق الفحم ينتج غاز ثاني أكسيد الكربون ، وهو غاز من غازات الدفيئة مسؤول عن التسبب في ارتفاع درجة حرارة الأرض.

2. البترول:

الزيت هو زيتي ، قابل للاشتعال ، سميك بني داكن أو أخضر ، سائل يحدث بشكل طبيعي في الترسبات ، عادة تحت سطح الأرض. يطلق عليه أيضا باسم النفط الخام. النفط يعني النفط الصخري (البتراء - الصخر ، الإيلاين - النفط ، اليوناني والأوليم - النفط ، اللاتينية) ، الاسم الموروث لاكتشافه من الصخور الرسوبية.

يتم استخدامه في الغالب لإنتاج زيت الوقود ، وهو مصدر الطاقة الرئيسي اليوم. البترول هو أيضا المادة الخام للعديد من المنتجات الكيميائية ، بما في ذلك المذيبات والأسمدة والمبيدات الحشرية والبلاستيك. لارتفاع الطلب في حياتنا اليومية ، يطلق عليه أيضا باسم "الذهب الأسود".

استخدم النفط بشكل عام منذ تاريخ البشرية المبكرة لإشعال النيران والحرائق. لقد تطورت أهميتها في الاقتصاد العالمي ببطء. تم استخدام الخشب والفحم للتدفئة والطهي ، في حين تم استخدام زيت الحوت للإضاءة. على أية حال ، أنتج زيت الحوت سائلاً أسوداً كريه الرائحة يعرف باسم القطران أو الزيت الصخري ، وكان يُنظر إليه على أنه مادة يجب تجنبها.

عندما اصطدت صناعة صيد الحيتان حوت العنبر إلى الانقراض تقريبا ، وكانت الثورة الصناعية بحاجة إلى وقود لتشغيل المولدات والمحركات ، كانت هناك حاجة إلى مصدر جديد للطاقة.

في البحث عن منتجات جديدة ، كان ؛ اكتشف أنه ، من النفط الخام أو النفط ، يمكن استخراج الكيروسين 1 واستخدامها كوقود خفيف وتسخين. كان الطلب الكبير على النفط في نهاية القرن التاسع عشر ، مما أجبر على إنشاء صناعة البترول.

غالبًا ما يعتبر البترول شريان الحياة لكل الصناعات الأخرى تقريبًا. لمحتواه من الطاقة العالية وسهولة استخدامه ، يبقى النفط مصدر الطاقة الرئيسي.

الطاولة. كثافة الطاقة من أنواع الوقود الأحفوري المختلفة:

تم العثور على رواسب كبيرة من النفط في أجزاء مختلفة من العالم بشكل كبير وتختلف تركيبة المواد الكيميائية بشكل كبير. وبالتالي ، تختلف التركيبات الأساسية للبترول اختلافاً كبيراً من النفط الخام إلى النفط الخام.

وليس من المستغرب أن يختلف التركيب ، لأن التوزيع المحلى للحياة النباتية والحيوانية والبحرية هو نوع قاحل متنوع تماماً ، ويفترض أنه كان متنوعًا بشكل مماثل عندما تشكلت سلائف البترول. علاوة على ذلك ، يختلف التاريخ الجيولوجي لكل عملية إيداع ويسمح بتغير كيمياء كيميائي حيث أن المادة العضوية المودعة في الأصل قد نضجت في البترول.

الطاولة. الصهريج العام للبترول

غاز البترول المسال (LPG):

يتم تصنيع غاز البترول المسال أثناء تكرير النفط الخام ، أو المستخرج من تيارات النفط أو الغاز عند خروجها من الأرض. غاز البترول المسال (ويسمى أيضا غاز البترول المسال ، غاز البترول السائل ، غاز البترول المسال ، غاز البترول المسال ، أو غاز السيارات) هو خليط من الغازات الهيدروكربونية المستخدمة كوقود في الطهي ، أجهزة التدفئة ، المركبات ، واستبدال الفلوروكربونات بشكل متزايد كوقود للهباء و المبرد للحد من الأضرار التي تلحق بطبقة الأوزون.

تشتمل الأنواع المختلفة من غاز البترول المسال التي يتم شراؤها وبيعها على خلطات تكون في المقام الأول من البروبان ، ومزيج من البيوتان في المقام الأول ، ويمزج بما في ذلك البروبان والبيوتان ، حسب الموسم. البروبلين والبوتيلين عادة ما تكون موجودة أيضا في تركيزات صغيرة. يتم إضافة رائحة قوية ، ethane الإيثان ، بحيث يمكن الكشف عن تسرب بسهولة.

في درجات الحرارة والضغوط العادية ، سوف تتبخر غاز البترول المسال. وبسبب هذا ، يتم توفير LPG في زجاجات الفولاذ المضغوط. من أجل السماح بالتوسع الحراري للسائل المتضمن ، يجب عدم ملء هذه الزجاجات تمامًا ؛ عادة ، يتم تعبئتها بين 80٪ و 85٪ من قدرتها.

3. الغاز الطبيعي:

لقد برز الغاز الطبيعي كوقود واعد بسبب طبيعته البيئية الصديقة ، وكفاءته ، وفعاليته من حيث التكلفة. يعتبر الغاز الطبيعي أكثر الوقود الصديق للبيئة استنادًا إلى المعلومات المتوفرة. يعتبر الغاز الطبيعي من الناحية الاقتصادية أكثر كفاءة حيث أن 10٪ فقط من الغاز المنتج يضيع قبل الاستهلاك ولا يحتاج إلى توليد من أنواع أخرى من الوقود.

علاوة على ذلك ، يتم استخدام الغاز الطبيعي في حالته الطبيعية. يحتوي الغاز الطبيعي على محتوى حراري عالي يتراوح من 1000 إلى 11000 وحدة حرارية بريطانية لكل Scf لغاز أنبوب الغاز عالي الجودة وله درجة حرارة عالية من اللهب. من السهل التعامل مع الغاز الطبيعي وسهولة استخدامه وأساسيات مكافئ الطاقة ، فقد تم التحكم في السعر تحت زيت منافسه.

كما أنها مادة كيميائية مناسبة لصناعة البتروكيماويات. ومن هنا يمكن للغاز الطبيعي أن يحل محل النفط في كلا القطاعين ، أي الوقود (الصناعة والمنزلية) والمواد الكيميائية (الأسمدة البتروكيماوية والمواد الكيميائية العضوية).

الطاولة. جميع إمدادات الغاز في كل من الهند وقطاع القطارات من قبل GAIL - (2003-04) في (MMSCMD):

تم تشكيل الغاز الطبيعي من بقايا الحيوانات البحرية الصغيرة والنباتات التي ماتت قبل 200-400 مليون سنة. الغاز الطبيعي هو خليط من الهيدروكربونات الخفيفة بما في ذلك الميثان والإيثان والبروبان والبيوتان والبينتان. تشتمل المركبات الأخرى الموجودة في الغاز الطبيعي على ثاني أكسيد الكربون والهيليوم وكبريتيد الهيدروجين والنيتروجين.

إن تركيبة الغاز الطبيعي ليست ثابتة أبداً ، ومع ذلك ، فإن المكون الأساسي للغاز الطبيعي هو الميثان (عادة ، 90٪ على الأقل). الميثان قابل للاشتعال بشكل كبير ، يحترق بسهولة وكامل تقريبا. إنه يصدر القليل جدا من تلوث الهواء.

الغاز الطبيعي ليس تآكلًا أو سامًا ، ودرجة حرارة الاشتعال عالية ، وله نطاق ضيق قابل للاشتعال ، مما يجعله وقودًا أحفوريًا آمنًا بطبيعته مقارنةً بمصادر الوقود الأخرى. بالإضافة إلى ذلك ، بسبب ثقلها النوعي (0.60) ، أقل من الهواء (1.00) ، يرتفع الغاز الطبيعي في حالة الهروب ، وبالتالي يتبدد من موقع أي تسرب.

يمكن استخدام الغاز الطبيعي كوقود بطريقتين:

1. الغاز الطبيعي المضغوط (CNG):

وهو الشكل الأكثر شيوعًا ، وغازًا طبيعيًا مسالًا. وتشير التقديرات إلى أن السيارات التي تستخدم الغاز الطبيعي تنبعث منها غازات دفيئة بنسبة 20٪ أقل من السيارات التي تعمل بالبنزين أو الديزل. في العديد من البلدان ، يتم تقديم سيارات NGV لتحل محل الحافلات وسيارات الأجرة وغيرها من أساطيل المركبات العامة. الغاز الطبيعي في المركبات غير مكلفة ومريحة.

2. خلايا الوقود:

الغاز الطبيعي هو أحد أنواع الوقود المتعددة التي يمكن لخلايا الوقود أن تعمل بها. أصبحت خلايا الوقود تقنية مهمة بشكل متزايد لتوليد الكهرباء.

إنها تشبه البطاريات القابلة لإعادة الشحن ، إلا أنها تستخدم بدلاً من استخدام شاحن كهربائي. يستخدمون الوقود ، مثل الغاز الطبيعي ، لتوليد الطاقة الكهربائية حتى في حالة استخدامها. توفر خلايا الوقود لأنظمة توليد الموزعة العديد من الفوائد ، وهي منطقة مثيرة للإبتكار والبحث لتطبيقات الجيل الموزع. مخطط التدفق للاستخدام التجاري للغاز الطبيعي

3. الطاقة النووية:

تشتهر الطاقة النووية بقوتها التدميرية العالية كما يتضح من الأسلحة النووية. يمكن أيضا تسخير الطاقة النووية لتوفير الطاقة التجارية. ويمكن أيضا تسخير الطاقة النووية لإثبات الطاقة التجارية.

يمكن توليد الطاقة النووية بواسطة نوعين من التفاعل:

(ط) الانشطار النووي:

إنه التغير النووي الذي تنقسم فيه نواة نظائر معينة ذات عدد كبير من الكتلة إلى نوى أخف على القصف بالنيوترونات ويتم إطلاق كمية كبيرة من الطاقة من خلال تفاعل متسلسل. تستفيد المفاعلات النووية من التفاعل السلسلي النووي. من أجل السيطرة على معدل الانشطار ، يُسمح فقط لنيترون واحد يطلق ليضرب لتقسيم نواة أخرى. اليورانيوم - 235 نواة أكثر شيوعا في المفاعلات النووية.

(2) الاندماج النووي:

إذا أجبرت النوى الخفيفة معا ، فإنها سوف تندمج مع عائد الطاقة لأن كتلة الخليط ستكون أقل من مجموع كتل النواة الفردية.

إذا كانت الكتلة النووية مجتمعة أقل من كتلة الحديد في ذروة منحنى الطاقة الرابطة ، عندئذ تكون الجسيمات النووية أكثر إحكامًا من تلك الموجودة في النوى الأخف ، وهذا الانخفاض في الكتلة يأتي في شكل طاقة وفقًا لعلاقة أينشتاين.

بالنسبة للعناصر أثقل من الحديد ، فإن الانشطار سيولد الطاقة. بالنسبة لمصادر الطاقة النووية المحتملة للأرض ، يبدو أن تفاعل اندماج الدوتريوم والتريتيوم الذي يحتويه نوع من الحبس المغنطيسي هو المسار الأكثر احتمالاً. ومع ذلك ، بالنسبة لتغذية النجوم ، سوف تهيمن تفاعلات الاندماج الأخرى.

الطاقة النووية لديها إمكانات هائلة ولكن أي تسرب من المفاعل قد يسبب تلوثًا نوويًا مدمرًا. التخلص من النفايات النووية هو أيضا مشكلة كبيرة. الطاقة النووية في الهند لا تزال غير متطورة بشكل جيد. توجد أربع محطات للطاقة النووية بطاقة إنتاجية تصل إلى 2005 ميجاوات.

إن مزايا وعيوب استخدام الطاقة النووية مذكورة في الجدول 2.5.

جدول 2.5. مزايا وعيوب الطاقة النووية: