المحتوى
ال الوقود البديل سميت بذلك لأنها صممت في المقام الأول كبدائل لـ استخدام الوقود الأحفوري في وسيلة النقل.
أ وقود إنها مادة لديها القدرة على إطلاق الطاقة على شكل حرارة ، من خلال المرور بعملية عنيفة أكسدة.
ال الوقود يطلق الطاقة لأنه من خلال كسر الروابط الكيميائية لجزيئاته ، فإن الطاقة التي تحمل هذه الروابط تكون مجانية. هذه الطاقة تسمى طاقة الربط وهي أ الطاقة الكامنةبمعنى آخر ، إنه يؤثر على أي كائن خارج الجزيء نفسه. في اللحظة التي يتم فيها إطلاق الطاقة ، في حالة الوقود ، يتم تحويلها إلى حرارة.
يمكن استخدام هذه الطاقة الحرارية (الحرارة) بعدة طرق:
- مباشرة كحرارة (طاقة حرارية): هذا ما يحدث على سبيل المثال عندما نستخدم الحطب (الوقود) لإشعال النار.
- تحويلها إلى حركة (الطاقة الميكانيكية): المحركات هي الأجهزة التي تتيح استخدام الطاقة المنبعثة من الوقود لتحريك الأشياء المختلفة. على سبيل المثال ، عندما نستخدم البنزين (الوقود) الذي يمكن من خلاله تحريك السيارة من خلال المحرك. ومع ذلك ، لا يتم استخدام كل الطاقة و الإحتراق تنتج دائما طاقة حرارية (حرارة).
لماذا هم ضروريون؟
الوقود التقليدي ، مثل المشتق من الفحم والمشتق من النفط (البنزين والديزل وما إلى ذلك) يطلق الغاز أثناء الاحتراق نشبع، ماذا سامة بتركيزات كبيرة.
بالإضافة إلى ذلك ، حتى عندما لا تكون بتركيزات كبيرة ، فإنها تنتج أمطارًا حمضية ، وتضر بالنباتات وتؤثر على جودة التربة. من ناحية أخرى ، يشكل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي طبقة تسمح بدخول حرارة الشمس ولكنها تمنع خروجها ، مما يساهم في ظاهرة الاحتباس الحراري والاحتباس الحراري.
ال هدف الوقود البديل هو توفير مصدر طاقة نظيفة ومستدامة، أي أنها لا تأتي من الموارد غير متجدد، مثل الزيت.
الوقود البديل جديد نسبيًا ولا تزال التقنيات المطلوبة لإنتاجه واستخدامه في المراحل الأولية من التطوير حاليًا. لذلك ، على الرغم من استخدام العديد من أنواع الوقود البديلة حاليًا ، لا يزال العديد منها يحتاج إلى طاقة أكبر لإنتاجها من تلك التي يتم الحصول عليها من الاحتراق. ومع ذلك ، لا يزال يجري التحقيق في الاستخدامات المحتملة لأنه يعتبر أنه مع التكنولوجيا المناسبة سيتحسن أدائها.
- يمكن أن تخدمك: أمثلة على الوقود في الحياة اليومية
أمثلة على أنواع الوقود البديلة
| BTL | وقود الديزل الحيوي |
| هيدروجين | الإيثانول الحيوي |
| وقود كهربائي | CTL |
- BTL: الكتلة الحيوية إلى سائل. يأتي الاختصار BTL من اللغة الإنجليزية "Biomass to Liquids". ال الكتلة الحيوية إنها مادة حية ، أي الكائنات الحية. BTL هو نوع من الوقود الاصطناعي مشابه للوقود الأحفوري (البنزين أو الكيروسين أو الديزل) الذي يتم إنتاجه من النباتات.
- هيدروجين: هو أبسط وأصغر جزيء: اثنان ذرات هيدروجين. يتحد مع الأكسجين والمواد الأخرى لاستخدامه كوقود. ميزة استخدام هذه المادة كوقود هي أنها لا تنبعث منها الغازات الملوثة. الجانب السلبي هو أنه ليس مجانيًا بشكل طبيعي. لهذا السبب ، يتم استخدام طاقة أكبر لإنتاجه مما يمكن استرداده في عملية الاحتراق. يمكن استخدامه في خلايا الوقود لتوليد الكهرباء أو الحرارة. يمكن أيضًا حرقها في محركات الاحتراق.
- وقود كهربائي: يجري تصنيع سيارات قادرة على استخدام الكهرباء كوقود. الميزة هي أن الكهرباء لا تصدر الغازات السامة. الجانب السلبي هو أن المركبات ذات الاستقلالية الكافية لم يتم إنشاؤها بعد. إن كون المركبة ذاتية القيادة يعني أنها تستطيع قطع عدد كبير من الكيلومترات دون تحميل الوقود. هذا ليس هو الحال مع السيارات الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك ، يوجد في عدد قليل من المدن نظام متاح لشحن هذه المركبات ، بينما يتوفر البنزين في جميع أنحاء العالم.
- الإيثانول الحيوي: إنه إيثانول (منتج كحولي التخمير) التي يمكن الحصول عليها من محاصيل مثل الذرة أو فول الصويا. إنه مشروع وقود بديل مفضل لأنه مواد خام إنه قابل للتجديد بسهولة. ومع ذلك ، هناك أيضًا موقف حاسم يلقي باللوم على استخدام المحاصيل في إنتاج الوقود في زيادة أسعار المواد الغذائية. كما أنه لم يتم التأكد بعد من أنه لا ينتج أي غازات سامة. ومع ذلك ، فمن المحتمل جدًا أنه في حالة انبعاث الغازات السامة ، فإنها ستكون بدرجة أقل بكثير من الوقود الحفري. بنفس الطريقة التي يحدث بها الهيدروجين ، فإن أحد عيوب الإيثانول الحيوي هو أن الطاقة المستخدمة حاليًا في إنتاجه أكبر من تلك التي يتم الحصول عليها من الوقود.
- وقود الديزل الحيوي: وقود سائل يتم إنتاجه بشكل خاص من الدهون ، أي الزيوت النباتية والدهون الحيوانية. على عكس الإيثانول الحيوي ، لا يتم إنتاجه عن طريق التخمير ولكن عن طريق الأسترة والأسترة التبادلية. المواد الخام عادة ما تكون زيت بذور اللفت وزيت النخيل والكاميلينا. الدهون الحيوانية لها عيب في إنتاج وقود الديزل الحيوي الذي يتصلب في درجات حرارة أعلى من المرغوب فيه.
- CTL: فحم إلى سائل. يمكن أن يتحول الفحم إلى سائل يتكون بواسطة الهيدروكربونات بفضل عملية كيميائية تسمى عملية بوت بروش. يتم استخدام مذيب عالي الضغط وعالي الضغط على الفحم. ثم يضاف الهيدروجين ويستمر المنتج في التكرير.
