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化石燃料是什么?种类该如何划分?

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化石燃料是什么?种类该如何划分?

发布日期:2016-09-26 作者: 点击:

 化石燃料亦称矿石燃料,是一种烃或烃的衍生物的混合物,其包括的天然资源为煤炭、石油和天然气等,是不可再生资源?;剂系脑擞媚苁构ひ荡蠊婺7⒄?,而替代水车。当发电的时候,在燃烧化石燃料的过程中会产生能量,从而推动涡轮机产生动力。旧式的发电机是使用蒸汽来推动涡轮机的。现时,很多发电站都已采用燃气涡轮引擎,那是利用燃气直接来推动涡轮机的。


  在踏入全球现代化的步伐20世纪至21世纪中,化石燃料(fossil fuel)潜在着能源短缺的?;?,特别是从石油提炼出来的汽油,是引致全球石油?;囊桓鲈?。现时,全球正趋向发展可再生能源和核能,这可以帮助增加全球的能源所需。


  人类不断地燃烧化石燃料而排放二氧化碳(温室气体的主来源之一),是加快全球变暖的因素之一。此外,生物燃料中的二氧化碳成份是来自大气层,因此发展生物燃料可以减少在大气层上的二氧化碳,因为可靠种植来减少二氧化碳的含量,从而减低温室效应。


  到目前为止,世界各国所用的燃料几乎都是化石燃料,即石油、天然气和煤。自然界经历几百万年逐渐形成的化石燃料,可能在几百年内全部被人类耗尽。据观察、研究表明,今天在地下已没有煤和石油在形成。石油也叫原油,它是黄色到黑色的可燃性粘稠液体,常跟天然气共存,是很复杂的混合物。石油的性质因产地不同而不同,密度、粘度和凝固点的差别很大,例如,凝固点有的高达30℃,有的低到-66℃。热值从43.7~46.2MJ/kg。石油中各组分的沸点差别也很大,从25℃~500℃以上。石油里的主要元素是碳和氢,分别占83~87%和11~14%。此外还含有少量的硫(0.06~8%)、氮(0.02~1.7%)、氧(0.08~1.8%)以及微量金属元素(镍、钒、铁、铜)等。天然气从广义上讲,指埋藏在地层中自然形成的气体的总称。但通常所指的天然气只指贮藏在地层较深部的可燃性气体(气态的化石燃料)和跟石油共存的气体(常称油田伴生气)。天然气的主要成分是甲烷。此外,根据不同的地质条件,还含有不同数量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烃以及二氧化碳、氮气、氢气、硫化物等非烃类物质。有的气田中还含有氦气。甲烷含量高的天然气叫干气,两个或两个以上碳原子烷烃含量较高的天然气称为湿气。我国四川自贡盛产天然气。煤也叫煤炭,它是埋藏在地下的固态可燃性矿物。煤是一种混合物,没有单一的分子结构,经过科学家长期研究,已经有煤结构的普通型式介绍。煤的结构里有大量的碳原子环,一些环相互稠合,另一些环键合成长链。比较常见的有W.H.怀泽的烟煤结构模型,但都还没有能揭示煤的实质结构。煤中有机质元素主要是碳,其次是氢,还有氧、氮和硫等元素。

种类划分


  化石燃料是指煤炭、石油、天然气等这些埋藏在地下和海洋下的不能再生的燃料资源?;剂现邪绰癫氐哪芰康氖康乃承蚍钟忻禾坷?、石油、油页岩、天燃气、油砂以及海下的可燃冰等。


  煤炭是埋藏在地下的植物受地下和地热的作用,经过几千万年乃至几亿年的炭化过程,释放出水份、二氧化碳、甲烷等气体后,含氧量减少而形成的。煤中有机质是复杂的高分子有机化合物,主要由碳、氢、氧、氮、硫和磷等元素组成,含碳量非常丰富。由于地质条件和进化程度不同,含碳量不同,从而发热量也就不同。按发热量大小顺序分为无烟煤、半无烟煤、烟煤和褐煤等。煤炭在地球上分布较为广泛,不集中某一产地。


  石油是水中堆积的微生物残骸,在高压的作用下形成的碳氢化合物。石油经过精制后可得到汽油、煤油、柴油和重油。石油在地球上分布不均,中东占54%,北美占12%,南美占9%,几乎占了可确认埋藏量的3/4。


  油页岩是水藻炭化后形成的,含灰分过多,多半不能自烯。油砂是含重质油4~20%的砂子。油页岩和油砂在美洲大陆偏多。


  天然气直接采掘于地下,含甲烷为主。在摄氏零下162度被冷却,液化后,作为液化天然气 用大型专用海轮或油罐输送。天然气的分布也非常偏于中东,美洲和欧洲大陆。


  可燃冰是发现的储存在深海低的一种以甲烷的固体形式存在的可燃物。


  面临现状


  从探明的储量分析,现地球上的石油、天然气和煤炭的总储量分别为:


  石油 1万亿桶


  天然气 120万亿立方米


  煤炭 1万亿吨按照全世界对化石燃料的消耗速度计算,这些能源可供人类使用的时间大约还有:


  石油   45-50年


  天然气  50-60年


  煤炭   200-220年


  尽量减少对不可再生的化石燃料的消耗,在有可能的情况下多使用可再生能源(如太阳能、风能、水能、生物能、潮汐能),是我们要关心和参与的事情。


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