L'exploitation et la combustion de combustibles fossiles a généré l'essor économique et industriel des deux derniers siècles. Comprendre le processus de combustion des combustibles fossiles, ainsi que la raison pour laquelle les combustibles fossiles brûlent si bien, est important de savoir pourquoi ils continuent d'être le carburant de choix par défaut pour générer de l'électricité, déplacer les véhicules et les maisons de chaleur.
Histoire
Les combustibles fossiles sont les restes de plantes et d'animaux qui sont morts il y a environ 300 millions d'années. Comme leurs restes se sont couverts de terre végétale, et l'action de recyclage de la croûte de la terre ont déplacé leurs restes de plus en plus sous-sol, les restes sont venus sous une immense pression et la chaleur. Le résultat est un matériau d'hydrocarbure dense qui prend trois formes principales: le charbon (un combustible fossile solide comme le roc), de l'huile ou du pétrole (un combustible fossile liquide) et le gaz naturel (combustible fossile gazeux).
Le charbon a été découvert dans la Chine ancienne il y a 3000 ans et a été utilisé pour une variété de fins telles que le chauffage des maisons et des métaux. Huile ou de pétrole a infiltré à la surface par des fissures dans la croûte appelée «fissures». L'huile qui a rendu à la surface a été appelé "pitch" ou "goudron" et a été utilisé pour sceller début des bateaux et des canots ainsi que pour la guerre où il a été incendié et versé sur les ennemis dès l'époque romaine. Le gaz naturel s'infiltre également à la surface où il peut être allumé par certaines conditions atmosphériques ou peut simplement dissiper sans danger dans l'atmosphère.
Importance
Les combustibles fossiles sont particulièrement importants car ils sont emballés avec des hydrocarbures faciles à brûler. Les hydrocarbures sont des molécules qui se composent entièrement de chaînes de carbone et d'hydrogène, qui est un procédé de stockage d'énergie. La combustion des combustibles fossiles produit beaucoup de chaleur très rapidement. Cette capacité de chaleur est mesurée en unités thermiques britanniques, ou BTU. Wood, qui a été traditionnellement utilisé pour chauffer les maisons pendant des siècles en Europe et en Amérique, a une gamme de BTU comprise entre 2000 et 5000 BTU par livre de matière. Le charbon, d'autre part, a entre 4.000 et 15.500 BTU par livre de matière, en fonction du type de charbon utilisé.
Fonction
Les combustibles fossiles sont oxydées par l'application de chaleur, qui agit comme un catalyseur pour la réaction chimique exothermique dite combustion. Quand un combustible fossile est placée dans un environnement chauffé, ses molécules sont excitées au point qu'ils brûlent, ce qui est la rupture des liaisons électriques entre les atomes d'hydrogène et de carbone. L'hydrocarbure réagit avec l'oxygène dans l'air lors de la combustion, en formant de la vapeur d'eau (H2O) et le dioxyde de carbone (CO2). Dans le cas contraire une chaleur suffisante est appliquée à la combustion, puis le résultat est un grand nombre de molécules de carbone libre sous la forme de suie. environnements à haute chaleur de fournir suffisamment d'énergie pour permettre la rupture des hydrocarbures en eau et en dioxyde de carbone dans des quantités plus grandes.
Effets
Petroleum, comme il vient de la terre, est mal adapté à une utilisation comme combustible à haute énergie et doit donc être affinée. Raffinage augmente la longueur des molécules d'hydrocarbures vers le point où il devient un liquide très tassé d'énergie. Un gallon d'essence typique a 125.000 BTU de magasins d'énergie thermique en son sein. Les petites explosions dans le moteur (appelé combustion) voitures électriques, les camions, les avions, les navires et autres machines utilisées dans la vie quotidienne américaine. Par conséquent, l'essence permet de, transport efficace pas cher des biens et des personnes sur de grandes distances.
Avantages
Chauffage par les combustibles fossiles, comme le gaz naturel, est également plus efficace que les autres méthodes de chauffage. Le gaz naturel est forcé sous pression à travers une série de tubes dans un four (four ou dans certains cas). Le gaz est forcé à sortir de petites buses qui sont réglementées par des moyens mécaniques ou électroniques. Le gaz naturel a 1027 BTU par pied carré de gaz, mais compte tenu des gaz les plus naturels sont plus légers que l'air, le gaz naturel est vendu en 100.000 unités de BTU, appelé thermies. Le gaz naturel est relativement pas cher à produire (ou dans certains cas, la capture) et peut être généré par les humains et la société humaine (méthane provenant de la décomposition des déchets ou l'extraction du charbon, par exemple), ce qui en fait une ressource renouvelable, mais il ne peut pas être techniquement considéré comme un «combustible fossile» plus.