الوقود
الوقود يعد من المواد الأساسية التي توفر لنا الطاقة الحرارية اللازمة لممارسة حياتنا اليومية. هذه الطاقة تستخدم في مجالات عدة، مثل توليد الكهرباء، إعداد الطعام، وتشغيل محركات مختلفة، بما في ذلك محركات السيارات والقطارات. بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم الوقود في عمليات التدفئة والتبريد. يُقسم الوقود إلى نوعين رئيسيين: الوقود الطبيعي والوقود الصناعي. ومن الجدير بالذكر أن معظم أنواع الوقود تنتج الحرارة من تفاعلها مع الأكسجين، بينما الوقود النووي يولد الحرارة من خلال عملية انشطار أو اندماج الذرات.
أنواع الوقود
حسب المصدر
- الوقود الطبيعي: يشمل الغاز الطبيعي، النفط، والفحم الحجري. تكون هذه الأنواع من الوقود تحت الأرض قبل ملايين السنين نتيجة تعرض الكائنات الحية لعوامل الضغط والحرارة. يستخرج الإنسان هذا الوقود من باطن الأرض، ويُشار إلى هذا النوع من الوقود بالوقود الأحفوري، حيث تصل نسبته المستخدمة من قبل الإنسان إلى حوالي 90%.
- الوقود الصناعي: يعتمد هذا النوع على حرق المواد العضوية القابلة للاشتعال مثل الخشب، السماد الحيواني، والنفايات. كما تُصنع بعض الأنواع الأخرى من المواد الكيميائية.
حسب الحالة
الوقود الصلب
- الفحم الحجري: يُقسم الفحم الحجري إلى أربعة أنواع رئيسية، هي: الفحم تحت الحمري، اللجنيت (المعروف أيضاً بالفحم البني)، فحم الأنتراسيت، والفحم الحمري الذي يُعتبر الأكثر أهمية واستخداماً. يُستخدم الفحم بشكل كبير في إنتاج الكهرباء، وكذلك في تدفئة المباني والمنازل، إضافةً إلى توليد الطاقة لتحريك محركات الآلات.
- البيوماس: يُعرف أيضاً بالكتلة الحيوية ويعتبر من أقدم أنواع الوقود المستخدمة، ولا يزال شائع الاستخدام في الدول النامية. يشمل هذا القول الأخشاب، وورق قشر الشوفان، والبندق، وغيرها.
- الخث: هو وقود يتكون من نباتات متحللة جزئياً، ويتواجد بكثرة في المناطق الرطبة. بعد استخراج الخث، يتم تجفيفه ومن ثم حرقه لإنتاج الطاقة، ويستخدم بشكل رئيسي في تدفئة المنازل.
الوقود السائل
- النفط: يُعرف أيضاً بالزيت الخام، ويتواجد في شكل يتراوح من القار السميك الأسود إلى الزيت البني المصفر. يُكرر النفط لإنتاج أنواع مختلفة من الوقود، مثل زيت الديزل، والبترول، والبرافين. يُستخدم البترول أساساً لتوليد الطاقة لمحركات المركبات، في حين تُستخدم الزيوت المقطرة الخفيفة لتدفئة المباني الصغيرة والمنازل.
- الوقود السائل الصناعي: يُنتج هذا النوع من معالجة الغاز الطبيعي، الفحم الحجري، الرمال القارية، وصخر الزيت.
الوقود الغازي
- الغاز الطبيعي: يتكون هذا الغاز بشكل رئيسي من الميثان ويمتاز بعدم وجود لون أو رائحة. يُستخدم الغاز الطبيعي في تدفئة المنازل، وتزويد الآلات بالطاقة، إضافةً إلى استخدامه في الطهي المنزل.
- الغاز الصناعي: يتم إنتاجه من خلال تسخين البيوماس، النفط، والفحم الحجري بهدف تحويلها من الحالة الصلبة إلى الحالة الغازية. يمكن أيضًا الحصول على الغاز الصناعي من معالجة السماد الحيواني والمواد البيوماسية باستخدام البكتيريا اللاهوائية التي تنتج غاز الميثان.
الوقود النووي: ينتج الطاقة من انشطار واندماج ذراته. يُعتبر اليورانيوم والبلوتونيوم من أهم العناصر المستخدمة في إنتاج الطاقة النووية. يُستخدم الوقود النووي عادةً في توليد الكهرباء وتزويد السفن والغواصات بالطاقة.