Gaz

Ruda antracytu.

Paliwem jest każdy materiał zdolny do uwolnienia energii podczas gwałtownego utleniania w wyniku wydzielania się ciepła . Polega na uwolnieniu energii z formy potencjalnej ( energia wiązania ) do postaci użytkowej, bezpośrednio ( energia cieplna ) lub energii mechanicznej ( silniki cieplne ), pozostawiając po sobie ciepło, dwutlenek węgla i jakiś inny związek chemiczny .

W paliwie o wilgotności 0% i bez wodoru w składzie pierwiastkowym wyższa wartość opałowa pokrywa się z niższą.

Rodzaje

Paliwa można podzielić na przykład na stałe, płynne i gazowe . Paliwa stałe to węgiel , drewno i torf naturalny . Węgiel jest spalany w kotłach w celu podgrzania wody , która może być odparowana do napędzania silników parowych lub bezpośrednio do produkcji ciepła użytkowego do celów termicznych (ogrzewanie). Torf i drewno są wykorzystywane głównie do ogrzewania domowego i przemysłowego, chociaż torf był używany do wytwarzania energii , a lokomotywy lub statki wykorzystujące drewno jako paliwo były w przeszłości powszechne.

Paliwa palne obejmują olej napędowy (olej napędowy lub gazowy), naftę , benzynę ( nafta), a wśród gazów gazowych , gaz ziemny lub gaz płynny (LPG), reprezentowany przez propan i butan . W silnikach spalinowych lub w kotłach stosuje się benzynę, olej napędowy, a nawet gazy .

W organizmach zwierząt głównym paliwem są węglowodany , lipidy , białka , które dostarczają energii do ruchu mięśni , wzrostu oraz procesów odnowy i regeneracji komórek, poprzez powolne spalanie, pozostawiając również jako odpady energię cieplną, która służy do utrzymywania ciała w odpowiedniej temperaturze, aby procesy życiowe mogły działać.

Substancje używane do wywołania reakcji jądrowej w procesie rozszczepiania nazywane są również paliwami , chociaż proces ten nie jest właściwie spalaniem . Również sam wodór nie jest paliwem , gdy jest używany do dostarczania energii (i w dużych ilościach) w procesie syntezy jądrowej , w którym dwa atomy wodoru są skondensowane atomowo, tworząc jeden z helu , z dużym uwalnianiem energii. Ten sposób pozyskiwania energii nie został w pełni opanowany przez człowieka (z wyjątkiem jego najbardziej gwałtownej postaci: wodorowej bomby atomowej , znanej również jako bomba wodorowa), ale jest powszechny we wszechświecie, szczególnie jako źródło energii z gwiazd . .

Funkcje

Główną cechą paliwa jest ciepło wydzielane przy całkowitym spaleniu jednostki masy ( kg ) paliwa, zwanej wartością opałową , mierzone jest w dżulach na kilogram , w systemie międzynarodowym (SI) (zwykle w kilodżulach na kilogram) . , ponieważ dżul jest bardzo małą jednostką). W technicznym systemie jednostek , w kaloriach na kilogram , aw systemie anglosaskim w BTU na funt .

Tabela wartości opałowych substancji palnych ^{[ potrzebne źródło ]}

Gaz	MJ/kg	kalorie/kg
Gazu ziemnego	53,6	12.800
Acetylen	48,55	11 600
Propan Benzyna Butan	46,0	11 000
Diesel	42,7	10200
olej opałowy	40,2	9600
Antracyt	34,7	8300
Koks	32,6	7800
gaz oświetleniowy	29,3	7000
95º alkohol	28,2	6 740
Węgiel brunatny	20,0	4800
Torf	19,7	4700
Węgiel	16,7	4000

Inną cechą paliw, w pewnych bardzo ważnych przypadkach, jest tzw. temperatura zapłonu , czyli temperatura, przy której rozpoczyna się wspomniana reakcja spalania.

Paliwa kopalne

Paliwa kopalne powstały miliony lat temu z organicznych szczątków martwych roślin i zwierząt. W ciągu tysięcy lat ewolucji planety szczątki żywych istot, które ją zamieszkiwały na różnych etapach, osadzały się na dnie mórz, jezior i innych zbiorników wodnych. Tam zostały pokryte kolejnymi warstwami osadu. Reakcje rozkładu chemicznego i ciśnienie wywierane przez ciężar tych warstw przez miliony lat przekształciły te organiczne szczątki w to, co obecnie znamy jako paliwa kopalne. Są to zasoby nieodnawialne, a raczej odnawialne, ale ich odnowienie zajęłoby miliony lat iw pewnym momencie się skończą. Wręcz przeciwnie, inne paliwa, takie jak drewno , wymagają jedynie lat na ich odnowienie.

Pod względem chemicznym paliwa kopalne są mieszaninami zmineralizowanych związków organicznych, które są wydobywane z podglebia w celu wytworzenia energii poprzez spalanie . Pochodzenie tych związków to materia organiczna, która po milionach lat została zmineralizowana. Za paliwa kopalne uważa się węgiel , pochodzący z drewna lasów okresu karbońskiego , ropa i gaz ziemny , pochodzący z innych organizmów.

Wśród najczęściej używanych paliw kopalnych znajdują się te pochodzące z ropy naftowej: benzyna , nafta , olej napędowy , olej opałowy ; gazy z ropy naftowej ( LPG ): butan , propan ; gaz ziemny oraz różne odmiany węgla : torf , węgiel , węgiel brunatny itp.

Biopaliwa

Tak zwane biopaliwa (nieco niesłusznie, bo paliwa kopalne również pochodzą z materii organicznej, żywej, skamieniałej), to substancje z królestwa roślin, które mogą być wykorzystane jako paliwo, albo bezpośrednio, albo po przetworzeniu środkami chemicznymi.

Wśród nich są:

• ciała stałe (wykorzystanie stałych materiałów rolniczych: drewna lub pozostałości po innych procesach, takich jak bezużyteczne łupiny owoców), które aglomerują się w pelety paliwowe;
• ciecze, na ogół pochodzące z przemian chemicznych niektórych materiałów organicznych, takich jak bioalkohol lub biodiesel ;
• gazowe, takie jak tzw. biogaz , który jest naturalną pozostałością po gniciu organizmów żywych w kontrolowanej atmosferze i który składa się w mniej więcej równych częściach z metanu i dwutlenku węgla .

Wady

Generalnie, zwykle stosowanymi paliwami są węgiel lub węglopochodne (węglowodory, pochodne drewna, które również zawierają węgiel, a nawet węglowodany pochodzące z pożywienia człowieka), dzięki czemu w procesach spalania powstaje gaz, dwutlenek węgla.

Ponadto, zwłaszcza paliwa stałe, wytwarzają sadzę i popiół lotny, które zanieczyszczają powietrze w miejscu ich emisji.

Zobacz także

• Wikisłownik zawiera definicje i inne informacje na temat paliwa .
• Wpływ środowiska
• Zmiana klimatu
• Kryzys energetyczny
• Ślad ekologiczny
• Paliwo jądrowe
• Spalanie
• biopaliwo