سوخت
سوخت(بهانگلیسی:Fuel) مادهای است که در اثر تغییرات (معمولاً شیمیائی) تولیدانرژیمفید میکند که بعداً میتواند تبدیل بهانرژی مکانیکیشود. این تغییرات معمولاً با سوختن (یعنی ترکیب بااکسیژن) همراه است. فرایندهای مورد استفاده برای تبدیل سوخت به انرژی عبارتند از: واکنشهای شیمیایی مختلف و گرمازا واکنشهای هستهای مانندشکافت هستهاییا 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 تکههای چوب در حدود ۲ میلیون سال پیش توسط انسانراست قامت(homo erectus) بود. به صورت کلی در طول تاریخ زندگی بشر که تا به حال با آن آشنا شدهایم، تنها سوختهایی که بیشترین استفاده را داشتهاست از گیاهان یا چربی حیوانات بدست میآمدهاست و مورد استفاده انسان قرار گرفتهاست. انسانها از ۶۰۰۰ سال قبل از میلاد مسیح برای ذوبآهناززغال چوبو مشتقاتچوباستفاده میکردند. بعدها این سوختها جای خودشان را باکُکعوض کردند. به دلیل اینکه در حوالی قرن ۱۸ جنگلهای اروپا در حال نابودی بودند. در حال حاضر زغال چوب تنها برای اعمالی مانندباربیکیو(کباب کردن)، استعمالقلیانو دیگر کارها استفاده میشود.
اولین بار روغن خام (نفت خام) توسطشیمی دانان پارسیتقطیرشد که کاملاً واضح توضیح آن در دست نوشتههای عربی نوشته شدهاست که بهمحمد بن زکریا رازیاشاره دارد. او فرایند تقطیر نفت خام / نفت را بهنفت سفیدو همچنین سایر ترکیباتهیدروکربنرا درکتاب الاسرارتوضیح دادهاست.
نفت سفید به همان روشقیرازسنگ نفتبدست میآید که در این روش با گرما دادن به سنگ نفت و سپس تقطیر آن نفت سفید به دست میآید. زکریا رازی همچنین اولین توضیح را دربارهٔچراغ نفتیتوسط نفت خام داد که البته آن را نفتا نامیدهاست که هماکنون به آن نفت میگویند.
خیابانهایبغدادبه صورت کامل با غیر پوشانده شدهاست. که منبع بدست آوردن این غیرها میادین طبیعی نفتی است.
در قرن نهم میلادیمیادین نفتیدر مناطق اطرافباکوی امروزی مورد بهرهبرداری قرار گرفت. این میادین برای اولین بار توسط جغرافیدان عربعلی بن حسین مسعودیدر قرن ۱۰ میلادی معرفی شد و سپس توسطمارکو پولودر قرن ۱۳ میلادی اینگونه توصیف شد که خروجی این میادین در حدود صدها بار کشتی است.
با وجود در اختیار بودنانرژیهای شیمیاییکه میتوان انرژی آنها را بااحتراقآزاد کرد، امّا توسعه مفهمومموتور بخاردرانگلستاندر سال ۱۷۶۹، با استفادهزغال سنگبه عنوان انرژی همراه بود که بخش عمده ای از سوختها را در آن زمان تشکیل میداد.
بعداً از زغال سنگ برای به حرکت درآوردنکشتیهاولوکوموتیواستفاده شد. در قرن نوزدهم، گاز استخراج شده از زغال سنگ برای روشنایی خیابانها درلندنمورد استفاده قرار میگرفت. در قرنهای ۲۰ و ۲۱ میلادی، اولویت استفاده از زغال سنگ تولید برق است که ۴۰ درصد از سهم منبع برق جهانی در سال ۲۰۰۵ را تأمین میکرد.
سوختهای فسیلیدر طیانقلاب صنعتیبه سرعت مورد استفاده قرار گرفتند، زیرا از غلظت و انعطافپذیری بیشتری نسبت به منابع انرژی سنتی مانند انرژیحرکتی آببرخوردار بودند. سوختهای فسیلی در حال حاضر محور اصلی پیشرفت جامعه امروزی است. به شکلی که اکثر کشورهای جهان از سوختهای فسیلی به عنوان منبع تأمین انرژی استفاده میکنند. که البته خطرهایی را مانندگرمایش جهانیو خطرات اقلیمی را با خود به همراه دارد.
در حال حاضر انسانها سعی میکنند که جهت مصرف سوختها را بهسوختهای تجدیدپذیرتغییر بدهند. سوختهایی (انرژی) مانندالکل،توربینهای بادیو….
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.
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 جنوبیاست. چوب به عنوان یک سوخت تا به امروز باقی ماندهاست. چوب دارای چگالی انرژی ۱۰–۲۰ MJ / به ازای هر کیلوگرم اخیرا سوختهای زیستی برای استفاده درحمل و نقلخودرو (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 مصرفانرژیهستهای استخراج شدهاست.
شکافت
شایعترین نوع از سوخت هستهای مورد استفاده توسط انسانعناصر سنگین شکافت پذیراست 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.
اعمالاستخراج، تصفیه استفاده و جمعآوری این عناصر راچرخه سوخت هستهایکه در نهایت برای تولیدانرژی هستهاییا بمبهای هستهای استفاده میشوند.
چرخه سوخت هستهای، ارتباط به تولید برق هستهای وسلاحهای هستهایدارد.
استفاده در طول زمان
[ویرایش]
اولین استفاده از سوخت احتراق چوب یا میلههای هومو ارکتوس در نزدیکی ۲ میلیون سال پیش است.
زغال سنگبرای اولین بار به عنوان یک سوخت حدود ۱۰۰۰ پیش از میلاد درچینمورد 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 رسیدهاست.
تبدیل زباله به سوختراه 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).
