องค์ประกอบในเชื้อเพลิงฟอสซิล

เชื้อเพลิงฟอสซิล 3 รูปแบบหลัก ได้แก่ ถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติ ก่อตัวขึ้นในช่วงยุคคาร์บอนิเฟอรัส ซึ่งได้ชื่อมาจากคาร์บอน ซึ่งเป็นองค์ประกอบทั่วไปที่พบในเชื้อเพลิงฟอสซิลทั้งหมด พวกมันก่อตัวขึ้นจากซากอินทรีย์ของพืชและสัตว์ที่ถูกแปลงเป็นถ่านหิน น้ำมัน หรือก๊าซธรรมชาติโดยการสัมผัสกับความร้อนและความกดดันของเปลือกโลกเป็นเวลาหลายล้านปี รากอินทรีย์ของเชื้อเพลิงฟอสซิลอธิบายถึงการมีอยู่ของคาร์บอน แต่องค์ประกอบอื่นๆ เช่น ไฮโดรเจน ซัลเฟอร์ ไนโตรเจน และออกซิเจน ก็เป็นส่วนประกอบของเชื้อเพลิงฟอสซิลเช่นกัน

ตามที่ Penn State College of Earth and Mineral Sciences ระบุว่าถ่านหินประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน กำมะถัน และออกซิเจน ถ่านหินมีสามประเภทซึ่งแต่ละประเภทมีองค์ประกอบทางเคมีของตัวเอง แอนทราไซต์มีคาร์บอนมากที่สุด ในขณะที่ลิกไนต์มีคาร์บอนต่ำที่สุด แต่มีไฮโดรเจนและออกซิเจนสูงที่สุด เนื้อหาของถ่านหินบิทูมินัสอยู่ระหว่างแอนทราไซต์และลิกไนต์ ถ่านหินยังมีแร่ธาตุอยู่บ้าง ซึ่งโดยทั่วไปคือแร่ควอทซ์ ไพไรต์ แร่ดินเหนียว และแคลไซต์ ธาตุต่างๆ เช่น เหล็กและสังกะสีที่ยังคงอยู่ในพีท หรือชั้นของพืชที่เน่าเปื่อย ซึ่งสุดท้ายกลายเป็นถ่านหิน อาจรวมกันเพื่อสร้างแร่ธาตุเหล่านี้

เช่นเดียวกับถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน กำมะถัน และออกซิเจน ไม่มีแร่ธาตุอย่างถ่านหิน และแทนที่จะเป็นสารสีดำที่แข็ง ก๊าซธรรมชาติจะเบากว่าอากาศ ตามรายงานของคณะกรรมการพลังงานแคลิฟอร์เนีย ไม่มีกลิ่นและมองไม่เห็น และพบใกล้ปิโตรเลียมใต้ดิน ธาตุคาร์บอนและไฮโดรเจนในก๊าซธรรมชาติมักจะรวมกันเป็นก๊าซมีเทนหรือ CH4 ซึ่งไวไฟสูง

น้ำมันหรือปิโตรเลียมยังประกอบด้วยคาร์บอน ไฮโดรเจน ซัลเฟอร์ ออกซิเจน และไนโตรเจน แต่อยู่ในรูปของเหลว ทั้งน้ำมันและก๊าซธรรมชาติจะพบอยู่ใต้ดินระหว่างชั้นหินหรือหินที่มีรูพรุนที่กักเก็บน้ำมันไว้ เมื่อไดอะตอม สัตว์ทะเล เช่น แพลงก์ตอนพืช ตายและตกลงสู่พื้นทะเล พวกมันจะถูกฝังในตะกอนและหินในที่สุด ภายใต้แรงกดดันและความร้อนสูง ชั้นไดอะตอมเหล่านี้จะกลายเป็นน้ำมันหรือก๊าซธรรมชาติ หากสภาพอากาศร้อนเกินไป น้ำมันก็จะกลายเป็นก๊าซ น้ำมันถูกขุดและกลั่นเป็นน้ำมันเบนซิน น้ำมันก๊าด หรือผลิตภัณฑ์อื่นๆ

การเผาไหม้เกิดขึ้นเมื่อเชื้อเพลิงฟอสซิลถูกเผา และองค์ประกอบในเชื้อเพลิงฟอสซิลออกซิไดซ์หรือรวมกับออกซิเจน เมื่อถ่านหินถูกเผา คาร์บอนออกซิไดซ์เพื่อก่อให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์หรือ CO2 ในทำนองเดียวกัน ไนโตรเจนจะกลายเป็นไนตรัสออกไซด์หรือ NO2 และกำมะถันจะกลายเป็นซัลเฟอร์ไดออกไซด์หรือ SO2 ปริมาณแร่ธาตุที่พบในถ่านหินและน้ำมันจะกลายเป็นเถ้า