Exploitatie en verbranding van fossiele brandstoffen heeft geleid tot de economische en industriële boom van de afgelopen twee eeuwen. Inzicht in het proces van verbranding van fossiele brandstoffen, is alsook waarom fossiele brandstoffen zo goed branden, belangrijk om te weten waarom ze blijven worden de standaard brandstof van keuze voor de opwekking van elektriciteit, verplaatsen van voertuigen en het verwarmen van huizen.
Geschiedenis
Fossiele brandstoffen zijn de resten van planten en dieren die rond 300 miljoen jaar geleden gestorven. Zoals hun overblijfselen werd bedekt met bovengrond, en de recycling actie van de aardkorst verplaatst hun blijft verder en verder ondergronds, de resten kwam onder enorme druk en warmte. Het resultaat is een koolwaterstof-dichte materiaal dat drie belangrijkste vormen aanneemt: steenkool (een rocklike fossiele brandstof), olie of petroleum (een vloeibare fossiele brandstof) en aardgas (een gasvormige fossiele brandstof).
Kolen 3000 jaar geleden in het oude China werd ontdekt en werd gebruikt voor verschillende doeleinden zoals de verwarming van huizen en metaalbewerking. Olie of petroleum heeft sijpelde naar de oppervlakte door middel van scheuren in de aardkorst genaamd "scheuren." De olie die het aan de oppervlakte maakte heette "gooien" of "tar" en werd gebruikt voor het afdichten van vroege boten en kano's ook wat oorlogvoering waar het wordt vastgesteld op brand en gegoten op vijanden zo vroeg als de Romeinse tijd. Aardgas sijpelt ook aan de oppervlakte, waar het kan worden ontstoken door bepaalde atmosferische omstandigheden of gewoon onschuldig in de atmosfeer kan verdrijven.
Betekenis
Fossiele brandstoffen zijn bijzonder belangrijk, omdat ze zijn verpakt met gemakkelijk-aan-burn koolwaterstoffen. Koolwaterstoffen zijn moleculen die bestaan volledig uit ketens van koolstof en waterstof, dat een methode is voor het opslaan van energie. Verbranding van fossiele brandstoffen produceert een veel warmte zeer snel. Deze capaciteit voor warmte wordt gemeten in Britse thermische eenheden, of BTU. Hout, die werd traditioneel als warmte huizen eeuwenlang in Europa en Amerika gebruikt, heeft BTU allerlei tussen 2.000 en 5.000 BTU per pond van materiaal. Kolen, heeft aan de andere kant, tussen 4000 en 15.500 BTU per pond van materiaal, afhankelijk van het soort kolen gebruikt.
Functie
Fossiele brandstoffen worden geoxideerd door middel van de toepassing van warmte, die als een katalysator om de exotherme chemische reactie bekend als verbranding fungeert. Wanneer een fossiele brandstof is geplaatst in een verwarmde omgeving, zijn zijn moleculen enthousiast om het punt dat ze branden, dat is het versnijden van de elektrische bindingen tussen de atomen waterstof en koolstof. De koolwaterstof reageert met de zuurstof in de lucht tijdens de verbranding, vorming van waterdamp (H2O) en koolstofdioxide (CO2). Als dat niet genoeg warmte wordt toegepast op de verbranding, dan is het resultaat een heleboel gratis koolstofmoleculen in de vorm van roet. Hoog-vuur-omgevingen bieden voldoende energie om het breken van koolwaterstoffen in water en kooldioxide in grotere hoeveelheden.
Effecten
Aardolie, zoals het komt uit de grond, is niet geschikt voor gebruik als een hoog-energetische brandstof en dus moet worden verfijnd. Raffinage verhoogt de lengte van de koolwaterstof moleculen tot het punt waar het wordt een zeer energie-ingepakte vloeistof. Een gallon van typische benzine heeft 125.000 BTU van thermische energie wordt opgeslagen in het. De kleine explosies in de motor (verbranding genoemd) macht auto's, vrachtwagens, vliegtuigen, schepen en andere machines die gebruikt worden in het dagelijks leven van de Amerikaanse. Dientengevolge, zorgt benzine voor het goedkoop en efficiënt vervoer van goederen en personen over grote afstanden.
Voordelen
Verwarming via fossiele brandstoffen, zoals aardgas, is ook efficiënter dan andere methoden van verwarming. Aardgas is gedwongen onder druk door middel van een reeks van buizen in een oven (of oven in sommige gevallen). Het gas wordt gedwongen uit kleine sproeiers die door mechanische of elektronische middelen worden geregeld. Aardgas heeft 1,027 BTU per vierkante voet van gas, maar gezien de meeste natuurlijke gassen zijn lichter dan lucht, aardgas wordt verkocht in 100.000 BTU-eenheden, kan genoemd. Aardgas is relatief goedkoop te produceren (of in sommige gevallen vangen) en kunnen worden gegenereerd door de mens en de menselijke samenleving (methaan uit vuilnis ontleding of kolen mijnbouw, bijvoorbeeld), waardoor het een hernieuwbare hulpbron, hoewel het niet kan technisch worden beschouwd "fossiele brandstof" meer.