الوقود

الوقود
تعريف الوقود هومادة قابلة للإشتعال تتحد مع الأكسجين فتتحول طاقتها الكيميائية المختزنة إلى طاقة حرارية من خلال تفاعل طارد للحرارة
الوقود قد يكون وقود نووى أو وقود عضوى
ملحوظة :- معظم أنواع الوقود مواد عضوية مكونه من كربون وهيدروجين
وتعتبر الطاقة الشمسية مصدر جميع أنواع الوقود العضوى تعليل ذلك أن مصدرها كلها كالخشب أو الدهون أو غيرهما من نواتج عملية البناء الضوئى
أنواع الوقود :-
وقود غازى ---- وقود سائل ------- وقود صلب ---- وقود حيوى
1- الغاز الطبيعى ---- 1- الجازولين--- 1- الخشب --- 1- السكريات
2- البيوتان والبروبان---- 2- الكيروسين ----2- الفحم الحجرى--2- النشا
3- الأستيلين وغاز الفحم--3- زيت الديزل والمازوت--3- فحم الكوك---3- الدهون
إختيار الوقود
هل كل التفاعلات الطارة للحرارة يمكن أن تصبح مصدر للوقود ؟
لا القليل فقط منها هو الذى يستخدم منه كوقود لأن هناك معايير لإختيار الوقود
بعض الإعتبارات الهامة لإختيار الوقود :-
1- نوعية الوقود هل مخلق أم طبيعى
2- ثمنه وهل هناك طاقة تستخدم فى تصنيعه ذلك إذا كان الوقود مخلق أى محضر ومصنع وليس طبيعى
3- أما إذا كان طبيعى فهل هو سهل النقل والتدول وسهل التخزين
4- هل الوقود مناسب لألة الإحتراق الداخلى
5- هل للوقود قيمة سعرية عالية أى تنتج طاقة كبيرة عند حرقة أم لا
6- هل يحتوى الوقود على مواد صلبه ومدى سهولة أو صعوبة فصلها وهل يمكن الإستفادة منها
7- هل يحتوى الوقود على شوائب وهل هذه الشوائب ضارة للبيئة وهل يمكن فصلها وبيعها قبل حرق الوقود للإستفادة منها فى صناعات أخرى وبالتالى تقلل تكلفة الوقود
8- هل الوقود نفسه سام أم صعب التداول
9- هل يمكن إستخدام الوقود فى أغراض متعدده أم أنه يستخدم فى غرض واحد فقط
بناء" على الإجابة على الأسئلة السابقة فأننا نحدد نوع الوقود المناسب على البعدين الإقتصادى والبيئى.
إحتراق الوقود
تعريف الإحتراق هو عملية أكسدة سريعة يصاحبها إنطلاق طاقة
وليس من الضرورى لعملية الأكسدة أكسجين لكن عملية الإحتراق التى تتم فى الوقود العضوى والذى يمثل غالبية الوقود أن لم يكن كله تتم فى وجود الأكسجين . وهناك بعض المواد غير العضوية تحترق فى وجود مواد غير الأكسجين مثل إحتراق الهيدروجين فى الكلور منتجا" كلوريد الهيدروجين وضوء وحرارة .
H2 + Cl2 -------> 2HCl + heat and light
ويجب أن تعلم أن ما يهمنا هو الوقود العضوى والذى لا يحترق إلا فى وجود الأكسجين
والوقد العضوى مكون من مركبات عضوية أساسها عنصرى الكربون والهيدروجين .
ولذلك دائما" ينتج من حرق هذا النوع من الوقود ثانى أكسيد الكربون وبخار ماء وطاقة
C,H ) + O2 -------> CO2 + H2O + Energy ) مركب عضوى
وتتوقف كمية الطاقة الناتجة على نوع الوقود
ولاحظ أنه قد تنتج طاقة حرارية وضوئية أو حرارية فقط كما فى إحتراق المواد الغذائية حيث يكون الإحتراق بطيئا" لا يتولد عنه ضوء وهو اللازم لنشاط الكائن الحى
أولا" الزيت البترول
مقدمة :- البترول معروف من أيام نوح عليه السلام فقدى غطى الفلك من الداخل والخارج بالقطران .كما أن المصريين القدماء إستخدموه فى تحنيط موتهم والإضاءة ورصف طرق معابدهم!!!!!!!!!
العرب عرفوا طرق تقطير البترول فبل غيرهم بألف عام !!!!!!!!!!!!!!!
أول بئر حفر للبترول كان فى أمريكا عام 1859
أول بلد فى الشرق الأوسط إنتج البترول من أراضيها مصر عام 1910 !!!!!!!!!!!!!!! كما أنها أول بلد قام فيها صناعة تكرير البترول عام 1913 !!!!!!!!!!!
منشأ زيت البترول :-
البترول كلمة لاتينية قديمة معنها زيت الصخر لأنه كان يبنع من بين الصخور.
هناك عدة فروض لتفسير نشأة زيت البترول وأقربها للصواب الفرض العضوى
ينص الفرض العضوى على أن زيت البترول تكون منذ ملايين السنين من تحلل المواد العضوية مثل النباتات والكائنات البحرية نتيجة تراكم التربة عليها لتغيرات أراضية ووجودها تحت أعماق كبيرة فى ضغط وحرارة عاليين
ما هى مقويات الفرض العضوى ؟ لماذا يكون هذا الفرض الأقرب للصواب ؟
1- وجود حفريات بحرية مختلطة بالبترول
2- وجود منابع البترول بالقرب من شواطئ البحار أو تحت سطح مياه البحر
3- عند إجراء تقطير لبعض المواد الدهنية مثل زيت السمك تحت ضغط مرتفع تعطى سائلا" يشبه زيت البترول