العناصر في الوقود الأحفوري

تشكلت الأشكال الثلاثة الرئيسية للوقود الأحفوري - الفحم والنفط والغاز الطبيعي - خلال العصر الكربوني ، والتي اشتق اسمها من الكربون ، وهو عنصر شائع موجود في جميع أنواع الوقود الأحفوري. تشكلت من بقايا نباتات وحيوانات عضوية تم تحويلها إلى فحم أو زيت أو غاز طبيعي بالتعرض للحرارة وضغط قشرة الأرض على مدى ملايين السنين. يفسر الجذر العضوي للوقود الأحفوري وجود الكربون ، لكن العناصر الأخرى ، مثل الهيدروجين والكبريت والنيتروجين والأكسجين هي أيضًا مكونات للوقود الأحفوري.

وفقًا لكلية ولاية بنسلفانيا لعلوم الأرض والمعادن ، يتكون الفحم من الكربون والهيدروجين والنيتروجين والكبريت والأكسجين. هناك ثلاثة أنواع من الفحم ، ولكل منها تركيبته الكيميائية الخاصة. يحتوي أنثراسايت على أكبر قدر من الكربون ، في حين أن اللجنايت هو الأقل في الكربون ، ولكنه أعلى في الهيدروجين والأكسجين. محتوى الفحم البيتوميني يقع بين أنثراسايت والليغنيت. يحتوي الفحم أيضًا على بعض المحتوى المعدني ، وهو عادةً الكوارتز والبايرايت والمعادن الطينية والكالسيت. عناصر مثل الحديد والزنك التي تبقى في الخث ، أو طبقات النباتات المتحللة ، والتي تتشكل في نهاية المطاف في الفحم ، قد تتحد لتكوين هذه المعادن.

مثل الفحم ، يتكون الغاز الطبيعي من الكربون والهيدروجين والنيتروجين والكبريت والأكسجين. لا يحتوي الغاز الطبيعي على محتوى معدني مثل الفحم ، وبدلاً من مادة سوداء صلبة ، يكون الغاز الطبيعي أخف من الهواء ، وفقًا للجنة الطاقة بكاليفورنيا. ليس لها رائحة ولا يمكنك رؤيتها ، وتوجد بالقرب من البترول تحت الأرض. عادةً ما تتحد عناصر الكربون والهيدروجين في الغاز الطبيعي لتكوين غاز الميثان ، أو الميثان ، وهو شديد الاشتعال.

يتكون الزيت أو البترول أيضًا من الكربون والهيدروجين والكبريت والأكسجين والنيتروجين ، ولكنه في صورة سائلة. تم العثور على كل من النفط والغاز الطبيعي تحت الأرض بين طيات الصخور أو داخل الصخور المسامية التي تحتوي على النفط. عندما تموت المخلوقات البحرية مثل العوالق النباتية وتسقط في قاع البحر ، يتم دفنها في النهاية في الرواسب والصخور. تحت ضغط وحرارة كبيرين ، تصبح طبقات الدياتومات هذه نفطًا أو غازًا طبيعيًا. إذا كانت الظروف شديدة الحرارة ، فمن المرجح أن يتحول الزيت إلى غاز. يتم استخراج الزيت ثم تكريره إلى بنزين أو كيروسين أو منتجات أخرى.

يحدث الاحتراق عندما يتم حرق الوقود الأحفوري ، وتتأكسد العناصر الموجودة في الوقود الأحفوري أو تتحد مع الأكسجين. عندما يتم حرق الفحم ، يتأكسد الكربون ليشكل ثاني أكسيد الكربون ، أو ثاني أكسيد الكربون. وبالمثل ، يتحول النيتروجين إلى أكسيد النيتروز ، أو NO2 ، ويتحول الكبريت إلى ثاني أكسيد الكبريت ، أو SO2. يتحول المحتوى المعدني الموجود في الفحم والنفط إلى رماد.