سوخت فسیلی

سوخت‌های فسیلی به‌طور کلی ۳ دسته‌اند:

• زغال‌سنگ
• نفت
• گاز طبیعی

هر سه دسته چند صد هزار سال قبل حتی پیش از پیدایش دایناسورها شروع به شکل‌گیری کرده‌اند و به خاطر آن است که به آن‌ها سوخت‌های فسیلی می‌گویند. در آن زمان زمین پر از باتلاقهایی بوده که با درختان عظیم و سرخس‌ها و دیگر گیاهان برگ دار پوشیده بوده و همان‌طور که درخت‌ها و گیاهان می‌مردند، در اعماق اقیانوس‌ها غرق و به تدریج دفن می‌شدند و لایه اسفنجی شکلی به نام پیت تشکیل می‌شد. بعد از گذشت صدها سال، پیت با شن و خاک و رس و مواد معدنی دیگر پوشیده شده و این مواد معدنی به مرور زمان به نوعی صخره رسوبی تبدیل می‌شد. همین‌طور که لایه‌های بیشتری روی هم انباشته می‌شود، وزنشان هم بیشتر می‌شود و پیت را تحت فشار قرار می‌دهند و لایه پیت آنقدر له و فشرده می‌شود تا آب آن تخلیه می‌شود و بعد از میلیون‌ها سال تبدیل به زغال‌سنگ، نفت و گاز طبیعی می‌شوند.

زغال‌سنگ

زغال‌سنگ ماده‌ای است سخت سیاه و سنگ مانند که از کربن، هیدروژن، اکسیژن و مقداری گوگرد تشکیل شده‌است. امروزه مادهٔ اصلی سازندهٔ زغال‌سنگ، یعنی پیت در بسیاری از کشورهای دنیا یافت می‌شود و حتی به عنوان منبع انرژی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

نفت

نفت یکی دیگر از سوخت‌های فسیلی است که آن هم بیش از سیصد میلیون سال پیش شکل گرفته بعضی دانشمندان معتقداند که منشأ نفت موجودات آبزی هستند که هر کدام به اندازهٔ نوک یک سوزن هستند و آن‌ها می‌توانند درست شبیه گیاهان عمل کنند یعنی نور خورشید را به انرژی ذخیره شده در خودشان تبدیل نمایند این موجودات ریز بعد از مرگ به کف دریا سقوط می‌کنند و کم‌کم در زیر لایه‌های رسوبی و صخره‌ها مدفون می‌شوند و سنگ‌ها و صخره‌ها به این موجودات ریز فشار می‌آورند و انرژی موجود در بدن آن‌ها نمی‌تواند تخلیه شود و کربن به مرور زمان تحت گرما و فشار شدید تبدیل به نفت می‌شود، سوخت‌های فسیلی قابل تجدید نیستند

گاز طبیعی

گاز طبیعی از هوا سبک‌تر است و به‌طور عمده از گازی به نام متان ساخته شده متان ترکیب شیمیایی ساده‌ای است که از اتم‌های کربن و هیدروژن ساخته شده و فرمول شیمیایی آن ch_۴ است یک اتم کربن به همراه ۴ اتم هیدروژن است این گاز شدیداً قابل اشتعال است گاز طبیعی اغلب در نزدیکی منابع زیر زمینی نفت پیدا می‌شود و از زیر زمین به بالا پمپ شده از طریق لوله‌هایی به مخازن گاز منتقل می‌شود.

سوخت‌های فسیلی از اهمیت بالایی برخوردار هستند زیرا می‌توانند سوزانده شوند (اکسید کربن دی‌اکسید و آب) و مقادیر قابل‌توجهی انرژی در واحد جرم تولید کنند. استفاده از زغال‌سنگ به عنوان سوخت به پیش از تاریخ ثبت شده می‌رسد. از زغال‌سنگ برای راه‌اندازی کوره‌های گدازگری سنگ معدن فلز استفاده می‌شد. در حالی که هیدروکربن‌های نیمه جامد حاصل از تراوش‌ها نیز در دوران باستان سوزانده می‌شدند،^[۱۳] بیشتر برای ضدآب کردن و مومیایی کردن استفاده می‌شدند.^[۱۴]

قبل از نیمه دوم قرن هجدهم، آسیاب‌های بادی و آبی انرژی مورد نیاز برای کارهایی مانند آسیاب کردن آرد، اره کردن چوب یا پمپاژ آب را تأمین می‌کردند، در حالی که سوزاندن چوب یا زغال‌سنگ نارس گرمای خانگی را تأمین می‌کرد. استفاده گسترده از سوخت‌های فسیلی، در ابتدا زغال‌سنگ و بعداً نفت، در موتورهای بخار، انقلاب صنعتی را آغاز کرد. در همان زمان، چراغ‌های روشنایی گازی با استفاده از گاز طبیعی یا گاز زغال‌سنگ در حال استفاده گسترده بودند. اختراع موتور احتراق داخلی و استفاده از آن در خودروها و کامیون‌ها تقاضا برای بنزین و گازوئیل را که هر دو از سوخت‌های فسیلی ساخته می‌شوند، به شدت افزایش داد. سایر اشکال حمل و نقل، راه‌آهن و هواپیما نیز به سوخت‌های فسیلی نیاز دارند. کاربرد عمده دیگر سوخت‌های فسیلی در تولید برق و به عنوان خوراک صنعت پتروشیمی است. قیر، بقایای باقی مانده از استخراج نفت، در ساخت جاده‌ها استفاده می‌شود.

گاز طبیعی که زمانی به عنوان یک محصول جانبی غیر ضروری تولید نفت سوزانده می‌شد، اکنون به عنوان یک منبع بسیار ارزشمند در نظر گرفته می‌شود.^[۱۵] ذخایر گاز طبیعی نیز منبع اصلی هلیوم هستند.

نفت خام سنگین، که بسیار چسبناکتر از نفت خام معمولی است، و ماسه‌های نفتی، که در آن قیر مخلوط با ماسه و خاک رس یافت می‌شود، در اوایل دهه ۲۰۰۰ به عنوان منابع سوخت فسیلی اهمیت بیشتری پیدا کردند.^[۱۶] شیل نفتی و مواد مشابه، سنگ‌های رسوبی حاوی کروژن، مخلوط پیچیده‌ای از ترکیبات آلی با وزن مولکولی بالا هستند که هنگام گرم شدن (پیرولیز) نفت خام مصنوعی تولید می‌کنند. با پردازش اضافی، می‌توان آنها را به جای سایر سوخت‌های فسیلی تثبیت شده به کار برد. در طول دهه‌های ۲۰۱۰ و ۲۰۲۰، به دلیل هزینه کربن بالای آنها نسبت به ذخایر با سهولت پردازش، سرمایه‌گذاری از بهره‌برداری از چنین منابعی حذف شد.^[۱۷]

نحوه تأمین انرژی یکی از دغدغه‌های جهان امروز شده‌است چه کشورهای که تأمین‌کننده مواد خام انرژی هستند و چه آنهای که با فناوری خود آن را قابل استفاده می‌کنند بسیاری از مردم تمایل دارند بدانند که تا ۲۰۴۰ جهان در مسیر استفاده از انرژی‌های سبز و قابل بازیابی مثل انرژی باد و خورشید حرکت خواهیم کرد یا خیر، سازمان چشم‌انداز بین‌المللی انرژی به این گونه فکر می‌کند که این تا سال ۲۰۴۰ جهان بیشتر از سوخت فسیلی مثل زغال‌سنگ و نفت استفاده می‌کند و مصرف انرژی جهانی به شدت افزایش خواهد یافت و درخواست تقاضای انرژی‌های جهانی در کشورهای در حال توسعه به‌خصوص آسیا افزایش پیدا می‌کند و چین که به تازگی جایگاه بالاترین مصرف انرژی جهان را دارد که این عنوان قبل از این دراختیار کشور آمریکا بود دارای بیشترین سهم در رشد مصرف جهانی در سی سال آینده خواهد بود از مشکلاتی که در آینده گریبان کشورهای توسعه یافته را خواهد گرفت رشد بی‌رویه انتشار کربن در سال ۲۰۴۰ خواهد بود و این عمل باعث می‌شود تغییرات و فشارهای جدید در ژئوپلتیک به وجود آید همچنین این تغییر به پیشرفت فناوری‌های مربوط به انرژی هم منجر می‌شود که در صورتی که کشورهای تولیدکننده انرژی به این فناوری‌ها دسترسی پیدا نکنند ضرر بزرگی در بازار انرژی در سال ۲۰۴۰ خواهند خورد از جمله این کشورها می‌توان روسیه را مثال زد که به‌شدت به درآمدهای حاصل از نفت و گاز خود وابسته است.^[۱۸]