الوقود
الوقود هو مادة أساسية تزودنا بالطاقة الحرارية اللازمة للقيام بالعديد من الأنشطة الحياتية. تُستخدم هذه الطاقة في مجموعة متنوعة من المجالات، مثل توليد الكهرباء، وطبخ الطعام، بالإضافة إلى تشغيل المحركات المختلفة مثل محركات السيارات والقطارات، وكذلك في أنظمة التدفئة والتبريد. يُصنَّف الوقود إلى نوعين رئيسيين: الوقود الطبيعي والوقود الصناعي. من المهم الإشارة إلى أن معظم أنواع الوقود تولد الحرارة من خلال تفاعلها مع الأكسجين، في حين أن الوقود النووي ينتج الحرارة نتيجة انشطار أو اندماج ذراته.
أنواع الوقود
حسب المصدر
- الوقود الطبيعي: يشمل الغاز الطبيعي، والنفط، والفحم الحجري، وقد تشكل هذا النوع من الوقود منذ ملايين السنين في باطن الأرض، نتيجة التعرض لعوامل الضغط والحرارة على كائنات حية كالأسماك والنباتات. يقوم الإنسان باستخراجه، ويعرف هذا الوقود أيضاً بالوقود الأحفوري، حيث تشكل نسبة استخدامه من قبل البشر حوالي تسعين بالمائة.
- الوقود الصناعي: يعتمد هذا النوع على حرق المواد العضوية القابلة للاشتعال، مثل الخشب والسماد والنفايات، بينما تُصنع بعض الأنواع منه من مواد كيميائية.
حسب الحالة
الوقود الصلب
- الفحم الحجري: يتوزع الفحم الحجري إلى أربعة أنواع رئيسية؛ الفحم تحت الحمري، واللجنيت المعروف بالفحم البني، وفحم الأنتراسيت، والفحم الحمري، والذي يعتبر النوع الأكثر استخدامًا. يُستخدم بكثافة في إنتاج الكهرباء، وفي تدفئة المباني، فضلاً عن توليد الطاقة لتشغيل محركات الآلات.
- البيوماس: يُعرف أيضاً بالكتلة الحيوية، وهذا النوع من الوقود استخدم منذ زمن بعيد ولا يزال مُستخدمًا في الدول النامية. من الأمثلة عليه الأخشاب، وورق الشوفان والبندق.
- الخث: هو مادة نباتية لم تتحلل بالكامل موجودة بكثرة في المستنقعات. بعد استخراجها، يتم تجفيفها ومن ثم حرقها لإنتاج الطاقة، وتستخدم بشكل أساسي في تدفئة المنازل.
الوقود السائل
- النفط: يُعرف أيضًا بالزيت الخام، ويتواجد في أشكال تتراوح من القار الداكن إلى الزيت البني المصفى. عادة ما يخضع النفط لعمليات التكرير لإنتاج أنواع مختلفة من الوقود مثل زيت الديزل، والبترول، والبرافين. يُستخدم البترول بشكل رئيسي لتوليد الطاقة للآلات، بينما تستخدم الزيوت المقطرة الخفيفة في تدفئة المنازل الصغيرة.
- الوقود السائل الصناعي: يتم إنتاج هذا الوقود من معالجة الغاز الطبيعي، والفحم الحجري، والرمال القارية، وصخر الزيت.
الوقود الغازي
- الغاز الطبيعي: يتكون هذا الغاز أساساً من الميثان، ويتميز بعدم وجود لون أو رائحة. يُستخدم الغاز في تدفئة المنازل، ويوفر الطاقة للحركات الصناعية، كما يُستخدم أيضاً في الطهي.
- الغاز الصناعي: يتم إنتاجه عن طريق تسخين البيوماس والنفط والفحم، لتحويلها من الحالة الصلبة إلى الحالة السائلة، كما يمكن الحصول عليه من معالجة السماد الحيواني والمواد البيوماسية باستخدام بكتيريا لاهوائية، مما ينتج غاز الميثان.
الوقود النووي: يُنتج الطاقة من خلال انشطار واندماج ذراته، ومن أبرز العناصر النووية المستخدمة في هذا المجال اليورانيوم والبلوتونيوم. غالباً ما يستخدم الوقود النووي في إنتاج الكهرباء، وتأمين الطاقة للسفن والغواصات.
