سوخت

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پمپ الکل در برزیل

ماده سوختنی ماده‌ای است که در اثر تغییرات (معمولاً شیمیائی) تولید انرژی مفید می‌کند که بعداً می‌تواند تبدیل به انرژی مکانیکی شود. این تغییرات معمولاً با سوختن (یعنی ترکیب با اکسیژن) همراه است. فرایندهای مورد استفاده برای تبدیل سوخت به انرژی عبارتند از: واکنش‌های شیمیایی مختلف و گرمازا واکنش‌های هسته‌ای مانند شکافت هسته‌ای یا گداخت هسته‌ای. هیدروکربن‌ها تا حد زیادی شایع‌ترین منبع سوخت مورد استفاده توسط انسان است، اما در بسیاری از موارد فلزات رادیو اکتیو نیز استفاده می‌شوند.

تاریخچه[ویرایش]

اولین استفاده از سوخت توسط بشر ، احتراق و سوزاندن تکه های چوب در حدود 2 میلیون سال پیش توسط انسان راست قامت (homo erectus) بود . به صورت کلی در طول تاریخ زندگی بشر که تا به حال با آن آشنا شده ایم ، تنها سوخت هایی که بیشترین استفاده را داشته است از گیاهان و یا چربی حیوانات بدست می آمده است و مورد استفاده انسان قرار گرفته است . انسان ها از 6000 سال قبل از میلاد مسیح برای ذوب آهن از زغال چوب و مشتقات چوب استفاده میکردند . بعد ها این سوخت ها جای خودشان را با کُک عوض کردند . به دلیل اینکه در حوالی قرن 18 جنگل های اروپا در حال نابودی بودند . در حال حاضر زغال چوب تنها برای اعمالی مانند باربیکیو ( کباب کردن ) ، استعمال قلیان و دیگر کار ها استفاده میشود .

اولین بار روغن خام (نفت خام) توسط شیمی دانان پارسی تقطیر شد که کاملا واضح توضیح آن در دست نوشته های عربی نوشته شده است که به محمد بن زکریا رازی اشاره دارد . او فرایند تقطیر نفت خام / نفت را به نفت سفید و همچنین سایر ترکیبات هیدروکربن را در کتاب الاسرار توضیح داده است .

نفت سفید به همان روش قیر از سنگ نفت بدست می آید که در این روش با گرما دادن به سنگ نفت و سپس تقطیر آن نفت سفید به دست می آید. زکریا رازی همچنین اولین توضیح را درباره چراغ نفتی توسط نفت خام داد که البته آن را نفتا نامیده است که هم اکنون به آن نفت می گویند .

خیابان های بغداد به صورت کامل با غیر پوشانده شده است . که منبع بدست آوردن این غیر ها میادین طبیعی نفتی است .

در قرن نهم میلادی میادین نفتی در مناطق اطراف باکوی امروزی مورد بهره برداری قرار گرفت .این میادین برای اولین بار توسط جغرافی دان عرب علی بن حسین مسعودی در قرن 10 میلادی معرفی شد و سپس توسط مارکو پولو در قرن 13 میلادی اینگونه توصیف شد که خروجی این میادین در حدود صد ها بار کشتی است .

با وجود در اختیار بودن انرژی های شیمیایی که میتوان انرژی آن ها را با احتراق آزاد کرد ، امّا توسعه مفهموم موتور بخار در انگلستان در سال 1769 ، با استفاده زغال سنگ به عنوان انرژی همراه بود که بخش عمده ای از سوخت ها را در آن زمان تشکیل می داد .

بعداً از زغال سنگ برای به حرکت در آوردن کشتی ها و لوکوموتیو استفاده شد. در قرن نوزدهم ، گاز استخراج شده از زغال سنگ برای روشنایی خیابان ها در لندن مورد استفاده قرار می گرفت. در قرن های 20 و 21 میلادی ، اولویت استفاده از زغال سنگ تولید برق است که 40 درصد از سهم منبع برق جهانی در سال 2005 را تأمین می کرد.

سوخت های فسیلی در طی انقلاب صنعتی به سرعت مورد استفاده قرار گرفتند ، زیرا از غلظت و انعطاف پذیری بیشتری نسبت به منابع انرژی سنتی مانند انرژی حرکتی آب برخوردار بودند. سوخت های فسیلی در حال حاضر محور اصلی پیشرفت جامعه امروزی است . به شکلی که اکثر کشور های جهان از سوخت های فسیلی به عنوان منبع تامین انرژی استفاده می کنند . که البته خطر هایی را مانند گرمایش جهانی و خطرات اقلیمی را با خود به همراه دارد .

در حال حاضر انسان ها سعی میکنند که جهت مصرف سوخت ها را به سوخت های تجدیدپذیر تغییر بدهند . سوخت هایی (انرژی) مانند الکل ، توربین های بادی و ... .

شیمیایی[ویرایش]

سوخت‌های شیمیایی موادی هستند که باعث آزاد شدن انرژی از طریق واکنش با مواد اطراف آنها است که مهمترین آنها توسط فرایند اکسیداسیون می‌باشد.

چوب یکی از اولین سوخت‌های مورد استفاده توسط انسان بود و هنوز هم منبع اصلی انرژی در بسیاری از نقاط جهان است.

سوخت‌های زیستی

سوخت‌های زیستی می‌تواند به عنوان سوخت مایع، جامد یا گاز متشکل یا حاصل از زیست توده تعریف شود. زیست توده نیز می‌تواند برای گرم کردن یا تولید برق استفاده شود. سوخت‌های زیستی را می‌توان از هر منبع کربن مثل گیاهان که به سرعت جایگزین می‌شود بدست اورد. بسیاری گیاهان مختلف و مواد مشتق شده از گیاهان برای تولید سوخت زیستی استفاده می‌شود.

شاید اولین سوخت کار گرفته شده توسط انسان چوب است. شواهد نشان می‌دهد آتش کنترل شده تا ۱٫۵ میلیون سال پیش مورد استفاده قرار گرفت در Swartkrans، آفریقای جنوبی است. چوب به عنوان یک سوخت تا به امروز باقی مانده است. چوب دارای چگالی انرژی ۱۰–۲۰ MJ / به ازای هر کیلوگرم اخیرا سوخت‌های زیستی برای استفاده در حمل و نقل خودرو (برای مثال Bioethanol و بیودیزل) مورد توجه واقع شده.

سوخت‌های فسیلی

سوخت‌های فسیلی شامل هیدروکربن‌ها، عمدتا زغال سنگ و نفت (نفت خام یا گاز طبیعی)، که از بقایای فسیل شده گیاهان و حیوانات قرار گرفته در حرارت بالا و فشار بالا در غیاب اکسیژن در داخل پوسته زمین طی میلیون‌ها سال تشکیل می‌شوند.

هسته‌ای[ویرایش]

سوخت هسته‌ای، هر گونه ماده‌ای است که به منظور مصرف انرژی هسته‌ای استخراج شده است.

شکافت

قرص‌های سوخت هسته‌ای

شایع‌ترین نوع از سوخت هسته‌ای مورد استفاده توسط انسان عناصر سنگین شکافت پذیر است که می‌تواند به وسیله انجام واکنش‌های شکافت هسته‌ای زنجیره‌ای در یک راکتور شکافت هسته‌ای انرژی تولید کند. معمول‌ترین سوخت‌های هسته‌ای شکافت پذیر ۲۳۵U و ۲۳۹Pu، هستند.

اعمال استخراج، تصفیه استفاده و جمع‌آوری این عناصر را چرخه سوخت هسته‌ای که در نهایت برای تولید انرژی هسته‌ای یا بمب‌های هسته‌ای استفاده می‌شوند.

چرخه سوخت هسته‌ای، ارتباط به تولید برق هسته‌ای و سلاح‌های هسته‌ای دارد.

استفاده در طول زمان[ویرایش]

واردات سوخت کشورهای جهان در سال ۲۰۰۵ میلادی

اولین استفاده از سوخت احتراق چوب یا میله‌های هومو ارکتوس در نزدیکی ۲ میلیون سال پیش است.

زغال سنگ برای اولین بار به عنوان یک سوخت حدود ۱۰۰۰ پیش از میلاد در چین مورد استفاده قرار گرفت. با توسعه موتور بخار در سال ۱۷۹۹، زغال سنگ را به استفاده بیشتر رایج است به عنوان یک منبع قدرت است. زغال سنگ بعد به درایو کشتی و لوکوموتیو مورد استفاده قرار گرفت. قرن ۱۹ میلادی، گاز استخراج شده از زغال سنگ برای روشنایی خیابانی در لندن مورد استفاده قرار گرفت. در قرن ۲۰، استفاده اصلی از زغال سنگ برای تولید برق، به ۴۰ درصد از عرضه برق جهان در سال ۲۰۰۵ رسیده است.

تبدیل زباله به سوخت راه حلی جدید برای تولید گاز طبیعی می‌باشد.

برخی سوخت‌های معروف[ویرایش]

جستارهای وابسه[ویرایش]

منابع[ویرایش]

Wikipedia contributors, "Fuel," Wikipedia, The Free Encyclopedia, http://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Fuel&oldid=190758336 (accessed February ۱۹، ۲۰۰۸).