تحقیق در مورد انواع سوخت
تعریف سوخت
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: واکنش های شیمیایی مختلف و گرمازا واکنش های هسته ای مانند شکافت هسته ای یا گداخت هسته ای. هیدروکربن ها تا حد زیادی شایع ترین منبع سوخت مورد استفاده توسط انسان است، اما در بسیاری از موارد فلزات رادیو اکتیو نیز استفاده می شوند.
سوخت شیمیایی و انواع آن
سوخت های شیمیایی موادی هستند که باعث آزاد شدن انرژی از طریق واکنش با مواد اطراف آنها است که مهمترین آنها توسط فرایند اکسیداسیون می باشد.
الف) سوخت های زیستی
سوخت های زیستی می تواند به عنوان سوخت مایع، جامد یا گاز متشکل یا حاصل از زیست توده تعریف شود. زیست توده نیز می تواند برای گرم کردن یا تولید برق استفاده شود. سوخت های زیستی را می توان از هر منبع کربن مثل گیاهان که به سرعت جایگزین می شود بدست اورد. بسیاری گیاهان مختلف و مواد مشتق شده از گیاهان برای تولید سوخت زیستی استفاده می شود.
شاید اولین سوخت کار گرفته شده توسط انسان چوب است. شواهد نشان می دهد 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 سوخت های زیستی برای استفاده در حمل و نقل خودرو (برای مثال Bioethanol و بیودیزل) مورد توجه واقع شده.
ب) سوخت های فسیلی
سوخت های فسیلی شامل هیدروکربن ها، عمدتا زغال سنگ و نفت (نفت خام و 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 میلیون ها سال تشکیل میشوند.
سوخت هسته ای
سوخت هسته ای، هر گونه ماده ای است که به منظور مصرف انرژی هسته ای استخراج شده است.
شکافت
شایع ترین نوع از سوخت هسته ای مورد استفاده توسط انسان عناصر سنگین شکافت پذیر است که می تواند به وسیله انجام واکنش های شکافت هسته ای زنجیره ای در یک راکتور شکافت هسته ای انرژی تولید کند. معمول ترین سوخت های هسته ای شکافت پذیر ۲۳۵U و ۲۳۹Pu، هستند.
اعمال استخراج، تصفیه استفاده وجمع آوری این عناصر را چرخه سوخت هسته ای که در نهایت برای تولید انرژی هسته ای یا بمبهای هسته ای استفاده می شوند.
چرخه سوخت هسته ای ،ارتباط به تولید برق هسته ای و سلاح های هسته ای دارد.
انواع سوخت
سوخت ها دارای انواع مختلفی هستند . آن ها را به طور کلی می توان به سه گروه جامد ، مایع و گاز تقسیم کرد .
– سوخت جامد
شامل موادی مانند چوب ، زغال سنگ و کک اند . انسان هزاران سال از چوب به عنوان سوخت استفاده کرده است . این ماده نخستین سوختی است که مورد استفاده قرار گرفته است . پارافین و پیه دو نوع دیگر از سوخت جامدند . از این مواد معمولاً برای ساختن شمع استفاده می شود . در میان سوخت های جامد ، زغال سنگ همچنان پر مصرف ترین و فراوان ترین سوخت در جهان است . مصرف عمده ی این ماده در تولید نیروی برق است .
– سوخت مایع
اکثر سوخت های مایع از نفت خام حاصل می شوند . بنزین ، نفت سفید و گازوئیل همگی از نفت خام به دست می آیند . در برخی از کشورها از الکل به عنوان سوخت استفاده می شود . روغن های گیاهی و حیوانی نیز نوعی سوخت مایع به حساب می آیند .
– سوخت گاز
گاز طبیعی ، گاز زغال سنگ و گاز آب مهم ترین انواع سوخت های گازی شکل اند . گاز طبیعی بیشتر در پخت و پز و تولید حرارت مورد استفاده قرار می گیرد . این گاز را می توان در اعماق زمین و در مجاورت حوزه های نفتی یافت . گاز زغال سنگ مخلوطی از گاز های هیدروژن ، متان و هیدروکربن های دیگر ، منواکسید کربن و اندکی نیتروژن ، اکسیژن و کربن دی اکسید است . این گاز هنگام تبدیل زغال سنگ به کک تولید می شود . گاز زغال سنگ برای تولید الکتریسیته در کارخانه های ذوب فلزات به کار می رود . گاز آب ترکیبی از گاز های هیدروژن و منواکسید کربن است . این گاز با عبور بخار آب از روی کک داغ به دست می آید و از آن در صنایع گوناگون استفاده می شود . گاز بوتان نیز یکی دیگر از سوخت های مهم گازی شکل اند .
