محتويات
الوقود الأحفوري
يٌعرّف الوقود الأحفوري على أنه مواد ذات تركيب كيميائي لزج تحمل كمية كبيرة من الطاقة، تحتوي جميعها على الكربون أو الهيدروكربونات نتجت من أصل بيولوجي، ويشمل الوقود الأحفوري؛ الفحم والنفط والغاز الطبيعي والصخر الزيتي والزيوت الثقيلة، إذ تشكل من بقايا الكائنات الحية التي دُفنت وتعرضت لعدة عوامل جيولوجية منها الحرارة والضغط الشديدين والعوامل الرسوبية والطبقية المختلفة، وللوقود الأحفوري استخدامات عديدة في قطاعات الطاقة والتنقل وغيرها، ولكن على الجانب الآخر يؤدي استخدامه الكثير من الأضرار الصحية للإنسان والبيئة.[١]
أنواع الوقود الأحفوري
تشكل الوقود الأحفوري من بقايا الكائنات الحية، عن طريق تعرضها لعدة عوامل جيولوجية منها الضغط والحرارة الشديدين، ويأتي الوقود الأحفوري بعدة أشكال وأنواع، فيما يلي ذكر لأبرز أنواع الوقود الأحفوري:
الفحم الحجري
وهو قطع سوداء أو قطع بنية من الصخور الرسوبية ما بين الهشة إلى الصلبة نسبيًا، بدأ الفحم في التكون خلال فترة العصر الكربوني منذ حوالي 300 إلى 360 مليون سنة، عن طريق اضمحلال الغطاء النباتي الأرضي، وتراكم الطبقات الرسوبية فوقه، وتعرضه للضغط والحرارة الشديدين بمرور الوقت، حيث تحولت الرواسب إلى فحم، يوجد الفحم بكثرة مقارنة بأنواع الوقود الأحفوري الأخرى.[٢]
يُستخرج الفحم الحجري باستخدام الطرق السطحية أو الجوفية، ويوفر ثلث إجمالي الطاقة في جميع أنحاء العالم، كما تمثل الصين والهند والولايات المتحدة أكبر مستهلكي ومنتجي الفحم في عام 2018، ويصنف الفحم إلى أربع فئات - أنثراسايت، وبيتومين، وشبه بيتومين، وليجنيت - وذلك بالاعتماد على محتواه من الكربون.[٢]
النفط
والنفط هو سائل يتكون بشكل أساسي من الكربون والهيدروجين، أسود اللون غالبًا، إلا أنه ينتمي إلى مجموعة متنوعة من الألوان واللزوجة حسب تركيبته الكيميائية، تشكل الكثير منه خلال حقبة الحياة الوسطى (Mesozoic)، بين 252 و 66 مليون سنة مضت، وذلك عن طريق رواسب بقايا الكائنات الحية الدقيقة البحرية في قاع البحر، حيث انتهت هذه الرواسب بعد ملايين السنين على شكل نفط محتجز في مساحات صغيرة بين الصخور، يُستخرج النفط الخام من الآبار البرية والبحرية، ثم يتم تكريره إلى مجموعة من المنتجات البترولية المتنوعة، تشمل كل من البنزين والديزل، وتعد الولايات المتحدة والمملكة العربية السعودية وروسيا أكبر الدول المنتجة للنفط، والتي تمثل مجتمعة ما يقارب 40% من إمدادات العالم. [٢]
الغاز الطبيعي
وهو غاز عديم الرائحة يتكون أساسًا من الميثان، وله استخدامات متعددة، كما أنه وفير ونظيف نسبيًا مقارنة بالفحم والنفط، يتكون من بقايا الكائنات الحية الدقيقة البحرية، مثل النفط، وهو نوع جديد نسبيًا من مصادر الطاقة، فحتى عام 1999، استُخدم الفحم أكثر من الغاز الطبيعي، أما الآن فقد تجاوز استخدام الغاز الطبيعي الفحم في البلدان المتقدمة.[٣]
يستخرج الغاز الطبيعي عن طريق الجمع بين تقنيات التكسير -أو التكسير الهيدروليكي- مع الحفر الأفقي وطرق الاستخراج الأخرى، إذ مكّنت هذه الطرق صناعة الوقود الأحفوري من استخراج الموارد التي كان الوصول إليها في السابق مكلف للغاية، ونتيجة لذلك، تجاوز الغاز الطبيعي الفحم ليصبح الوقود المصدر الأول لإنتاج الكهرباء في الولايات المتحدة، إذ تتصدر الولايات المتحدة العالم في إنتاج الغاز الطبيعي، تتبعها روسيا ثم إيران.[٢]
استخدامات الوقود الأحفوري
يعتمد العالم أجمعه على الوقود الأحفوري في العديد من القطاعات الأساسية، ومع أن له العديد من الأضرار على الصحة والبيئة، إلّا أن العالم ما زال بحاجة له في الكثير من مجالات الحياة والاستخدامات اليومية، وفيما يلي أبرز استخدامات الوقود الأحفوري: [٤]
- عمليات التنقل: يوفر النفط 99% من الطاقة للسيارات على شكل بنزين وديزل.
- التدفئة: يستخدم الوقود الأحفوري كمصدر لتوليد الطاقة الحرارية (الحرارة) في المنازل والقطاعات الصناعية والتجارية.
- توليد الكهرباء: تعتمد مولدات الكهرباء بشكل أساسي على الوقود الأحفوري في تشغيلها.
بدائل الوقود الأحفوري
أدت زيادة الانبعاثات الكربونية الملوثة، وارتفاع أسعار الوقود، إلى الحاجة الملحّة في إيجاد بدائل للوقود الأحفوري والحد من التلوث، وفيما يلي أبرز مصادر الوقود البديلة للوقود الأحفوري، وأبرز الفوائد التي تقدمها والتحديات التي تواجهها:[٥]
الطاقة النووية
وهي من أكثر أشكال الطاقة البديلة وفرة، تتميز بعدد من الفوائد المباشرة من حيث الانبعاثات والكفاءة، وتعتمد ثلاثة عشر دولة على الطاقة النووية لإنتاج ربع احتياجاتها من الكهرباء على الأقل اعتبارًا من عام 2015، ويوجد حاليًا ما يقارب 450 محطة للطاقة النووية تعمل في جميع أنحاء العالم، أما عن عيوبها فتتمثل في احتمالية وقوع كوارث جسيمة عند حدوث خطأ ما في المحطة، كما حصل في حادثة تشيرنوبيل وفوكوشيما.
الطاقة الشمسية
تعد الشمس واحدة من أكثر مصادر الطاقة وفرة على الأرض، كما أن تطور التكنولوجيا بشكل كبير على مر السنين أدى لإنتاج الطاقة على نطاق واسع وتوليد الطاقة للمنازل الفردية، إذ يفوق توفير الأموال في فواتير الطاقة من المصادر التقليدية تكاليف التثبيت الأولية، ومع ذلك، فإن الخلايا الشمسية عرضة للتلف على مدى فترات زمنية طويلة وليست فعّالة في الظروف الجوية غير المثالية.
طاقة الرياح
أصبح هذا النوع من توليد الطاقة شائعًا بشكل متزايد في السنوات الأخيرة، فهو يقدم نفس الفوائد التي تقدمها العديد من مصادر الوقود البديلة الأخرى من حيث أنه يستخدم كمصدر متجدد ولا ينتج عنه أي نفايات، ولكن لسوء الحظ، يواجه هذا الشكل من توليد الطاقة أيضًا تحديات، إذ تعمل توربينات الرياح على تشويه المناظر الطبيعية وقد تكون خطرة على بعض أشكال الحياة البرية.
تأثير الوقود الأحفوري على الإنسان والبيئة
للوقود الأحفوري تأثيرات كبيرة وضارة جدًا على صحة الإنسان والبيئة؛ حيث يسبب أضرارًا جسيمة نتيجة استخراجه واحتراقه، وفيما يلي أبرز الأضرار الناتجة عن الوقود الأحفوري والتي تؤثر على صحة الإنسان والبيئة:[٦]
- الانبعاثات السامة: ينبعث من الوقود الأحفوري ملوثات هواء ضارة قبل وقت طويل من احتراقه، تؤدي هذه الانبعاثات أضرارًا صحية جسيمة للعاملين في استخراجه.
- الاحتباس الحراري: عند حرق النفط والفحم والغاز، فإنه لا تلبى الاحتياجات البشرية من الطاقة فحسب، بل يتم التأثير على البيئة من خلال خلق أزمة الاحتباس الحراري أيضًا؛ حيث ينتج الوقود الأحفوري كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون عند حرقه، إذ تؤدي انبعاثات الكربون إلى حبس الحرارة في الغلاف الجوي وتغير المناخ.
- تلوث الهواء: ينتج عن احتراق الوقود الأحفوري أكثر من مجرد ثاني أكسيد الكربون، إذ تولد محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم، انبعاثات الزئبق الخطرة، فضلاً عن انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت (التي تساهم في هطول الأمطار الحمضية). وفي الوقت نفسه، فإن السيارات والشاحنات والقوارب التي تعمل بالوقود الأحفوري تساهم بشكل رئيسي في انبعاثات أول أكسيد الكربون السام وأكسيد النيتروجين، مما ينتج عنه الضباب الدخاني (وأمراض الجهاز التنفسي) في الأيام الحارة.
المراجع
- ↑ "Fossil fuel", www.britannica.com. Edited.
- ^ أ ب ت ث "Fossil fuels, explained", www.nationalgeographic.com. Edited.
- ↑ "Characteristics, origin, applications and effects of fossil fuels ", www.lenntech.com. Edited.
- ↑ "Uses for Fossil Fuels", sciencing.com. Edited.
- ↑ "11 Different Sources of Alternative Energy", www.renewableresourcescoalition.org. Edited.
- ↑ "Fossil Fuels: The Dirty Facts", www.nrdc.org. Edited.
