لقد اعتمدت البشرية منذ فترات طويلة على مصادر الوقود الأحفوري، حيث قدمت هذه المصادر العديد من الفوائد التي أسهمت بشكل كبير في تحسين جودة الحياة البشرية. على مر السنين، أصبحت مصادر الوقود الأحفوري عنصرًا أساسيًا في العديد من الاكتشافات الصناعية والاختراعات التي غيرت طريقة حياة الإنسان.

أنواع الوقود الأحفوري

هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الوقود الأحفوري المستخدمة في إنتاج الطاقة، وهي:

الفحم الحجري

• الفحم الحجري يعتبر من المصادر غير المتجددة للطاقة، وهو عبارة عن صخر رسوبي يتسم بلونه الأسود الداكن أو البني الغامق.
• يحتوي الفحم الحجري على كمية كبيرة من الطاقة المخزنة التي يمكن الاستفادة منها عند حرقه.
• يتكون الفحم الحجري بشكل أساسي من مركبات الهيدروكربونات بالإضافة إلى عنصر الكربون.
• الهيدروكربونات هي عبارة عن اتحاد بين الكربون والهيدروجين.
• تنقسم أنواع الفحم الحجري إلى أربعة أنواع وفقًا لخصائصها ونسبة الكربون بها، وهي: الفحم الحجري شبه القاري، اللغنيت، البيتومين، والأنثراسايت.

تكوين الفحم الحجري

• يتم دفن النباتات الميتة في بيئات المستنقعات.
• تتعرض هذه النباتات لدرجات حرارة وضغط عالٍ.
• بعد ملايين السنين، تتحول المواد العضوية المدفونة إلى فحم حجري يتصف بكثافة كربونية مرتفعة.

الاستخدامات

• التدفئة سواء في المنازل أو الاستخدامات التجارية.
• توليد الكهرباء.
• تدخل في عدة صناعات مختلفة مثل الإسمنت، والفولاذ، والوقود الصناعي، وألياف الكربون، والأدوية، والقطران.

الغاز الطبيعي

• يعتبر الغاز الطبيعي مصدرًا للوقود الأحفوري، ويتميز بعدم وجود رائحة أو لون له.
• يتكون الغاز الطبيعي بشكل رئيسي من غاز الميثان، الذي يتكون من ذرة كربون واحدة و4 ذرات هيدروجين.
• بالإضافة إلى غاز الميثان، يحتوي الغاز الطبيعي أيضًا على بعض السوائل والغازات الهيدروكربونية مثل بخار الماء وغاز ثاني أكسيد الكربون.

تكوين الغاز الطبيعي

• تتراكم بقايا الحيوانات والنباتات تحت طبقات سميكة من قيعان المحيطات وسطح اليابسة.
• بعد مرور ملايين السنين وتعرض هذه البقايا لدرجات حرارة وضغط كبيرين، يتم خلطها مع الطين والرمل، مما يؤدي إلى تحولها إلى مواد غنية بالهيدروكربونات.
• تتحول المواد الغنية بالهيدروكربونات إلى حالة غازية نتيجة ارتفاع درجات الحرارة والضغط.

الاستخدامات

• التدفئة المنزلية.
• إنتاج الأسمدة والمواد الكيميائية.
• تشغيل أجهزة التكييف.
• توليد الكهرباء بواسطة التوربينات التي تستخدم مشتقات الغاز الطبيعي.

النفط

• النفط، المعروف أيضًا بالبترول أو الصخر الزيتي، يُعتبر أحد أهم أشكال الوقود الأحفوري.
• هو عبارة عن مواد سائلة يتم استخراجها من باطن الأرض، وتتكون بشكل رئيسي من الهيدروجين والكربون.
• يتنوع تركيب النفط وفقًا للظروف التي شكلته وعمق موقعه تحت سطح الأرض.
• يمثل النفط أحد المصادر الأساسية للطاقة على مستوى العالم.

تكوين النفط

• يتم ترسيب العوالق البحرية الميتة في قيعان المحيطات.
• يحدث تراكم لكميات كبيرة من المواد العضوية في بيئات خالية من الأكسجين.
• بعد مرور ملايين السنين وزيادة معدلات الدفن مع ارتفاع الحرارة والضغط، تتحول المواد العضوية إلى سائل كثيف وغني بالهيدروكربونات يعرف بالنفط الخام.

الاستخدامات

• إنتاج الوقود بمختلف أنواعه مثل الديزل والسولار والبنزين، للاستخدام في التدفئة وتوليد الكهرباء والمركبات.
• تدخل في صناعة البلاستيك بأنواعه المتعددة.
• تستخدم في صناعة الملابس، حيث أن معظم الألياف المكتسبة لصناعة الملابس في الوقت الحالي تُصنع من النفط.
• تساهم في إنتاج مستحضرات التنظيف ومستحضرات التجميل مثل الشامبو والصابون ومعجون الأسنان.

تعريف الوقود الأحفوري

يمثل الوقود الأحفوري المواد التي تحتوي على مركبات الهيدروكربون، والتي تكونت نتيجة عمليات بيولوجية على عمق الأرض، ويمكن تعريفه كما يلي:

• الوقود الأحفوري هو بقايا عضوية من حيوانات ونباتات متحللة دفنت تحت طبقات الرسوبيات والصخور لعدة ملايين من السنين، وتحولت إلى مواد غنية بالكربون.
• يصنف الوقود الأحفوري أيضًا كمصدر غير متجدد، ويشمل عدة أمثلة مثل النفط والفحم والغاز الطبيعي، والتي تمثل حوالي 80% من الطاقة المستخدمة عالميًا.

المشاكل الناتجة عن استهلاك الوقود الأحفوري

بعد استعراض أمثلة الوقود الأحفوري، سيتم تناول المشاكل البيئية الناتجة عن استخدامها:

• يُعتبر ثقب طبقة الأوزون من الآثار السلبية لاستخدام الوقود الأحفوري بشكل مفرط.
• تزايد حدوث الأمطار الحمضية.
• تلوث المياه والهواء نتيجة الأنشطة الصناعية.
• تشير التقارير إلى أن 30% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي ناتجة عن حرق النفط.
• يمثل الغاز الطبيعي نحو خُمس مجمل انبعاثات الكربون، نظرًا لتكوينه من الميثان.
• تشير التقديرات إلى أن حرق الفحم يمكن أن يسبب حرائق تحت الأرض يصعب إطفاؤها.
• غبار الفحم يمكن أن ينفجر، مما يجعل من صناعات تعدين الفحم مهنة محفوفة بالمخاطر.
• ينتج عن الاحتراق واستخدام هذه المواد انتشار العديد من الأمراض وزيادة معدلات الوفاة المبكرة.
• يمكن أن يولد استخراج الغاز الطبيعي زلازل وتلوث المياه الجوفية.
• تؤدي عمليات استخراج النفط إلى تلوث الهواء وظهور الضباب الدخاني.
• يُسجل ارتفاع درجات الحرارة العالمية وظهور آثار الاحتباس الحراري، مما يؤدي إلى ارتفاع مستويات البحار وفقدان التنوع البيولوجي.

أسئلة شائعة حول الوقود الأحفوري

فيما يلي بعض الأسئلة الشائعة المتعلقة بالوقود الأحفوري:

هل يتطلب الوقود الأحفوري وقتًا طويلًا للتشكل؟

• يتشكل الوقود الأحفوري نتيجة تحلل الحيوانات والنباتات ببطء، ويستغرق ذلك ملايين السنين، وأحيانًا مئات الملايين.

هل يعتبر الوقود الأحفوري مصدرًا رخيصًا للطاقة؟

• نعم، يُعتبر الوقود الأحفوري مصدرًا رخيصًا للطاقة، وواصلت تقنيات استخراجه وعملية توليد الطاقة منه دون تغيير خلال الخمسين عامًا الماضية.