Wie funktionieren fossile Brennstoffe?
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Fossile Brennstoffe: Ihre Ursprünge
Fossile Brennstoffe bringen die industrielle Welt voran. Benzin, Öl, Kohle und andere Formen fossiler Brennstoffe haben jedoch mehrere gravierende Mängel. Einer davon ist, dass sie nicht erneuerbare Energiequellen sind. Ein weiterer ist, dass bei ihrem Verbrauch schädliche Nebenprodukte entstehen, insbesondere Kohlendioxid. Diese beiden unglücklichen Eigenschaften haben mit dem Ursprung fossiler Brennstoffe und ihrer Funktionsweise zu tun.
Fossile Brennstoffe sind eine nicht erneuerbare Ressource, was bedeutet, dass die Menge, in der sie verfügbar sind, nicht wieder vorkommen wird. Nach der biologischen Theorie entstanden fossile Brennstoffe als Pflanzen, Algen und mikroskopisch kleine Tiere, die vor Millionen von Jahren lebten. Die produktivste Periode der fossilen Brennstoffe wird passenderweise als Kohlezeit bezeichnet, die vor etwa 300 Millionen Jahren begann und etwa 60 Millionen Jahre dauerte. Während der meisten dieser Millionen von Jahren gab es auf der Erde keine größeren Tiere. Dinosaurier und ihre Knochen kamen erst später auf und trugen nicht zu fossilen Brennstoffen bei. Fossilien aus dem Kohlezeitalter kommen weltweit in unterschiedlichen Konzentrationen vor.
Nach ihrem Tod haben sich die Lebewesen dieser Epoche nicht einfach zersetzt, wie es die meisten Lebewesen tun. Stattdessen wurden sie durch das Eintauchen in Schlamm und Wasser vor den schädlichen Auswirkungen des Sauerstoffs geschützt. Die Fossilien Sie blieben, wo sie waren, während sich die Welt um sie herum veränderte. Die Energie, die die Lebewesen von der Sonne aufnahmen, wurde in gewisser Weise ebenfalls versteinert. Als sich die Ozeane bildeten und verschwanden und sich die Erdschichten absetzten und aufbauten, zerfielen die Moleküle der Fossilien im tiefen Untergrund und reagierten auf Druck und Hitze. Sie wurden zu einfachen Verbindungen, die als Kohlenwasserstoffe bezeichnet werden, und es ist ihr Vorhandensein in diesem Zustand, der diese Fossilien zu wertvollen Brennstoffen als Energiequelle macht.
Energiegewinnung
Die Kohlenwasserstoffe der fossilen Brennstoffe erzeugen Energie durch einen Prozess, der Verbrennung genannt wird. Wenn zum Beispiel ein Stück Kohle einem brennenden Streichholz ausgesetzt wird, brennt es. Durch die Flamme des Streichholzes wird Sauerstoff in die Wasserstoff- und Kohlenstoffverbindungen eingebracht und es entstehen neue Bindungen aus Kohlendioxid und Wasser. Durch die Bildung dieser neuen Bindungen wird Energie freigesetzt, die als Wärme und Licht wahrgenommen werden kann. Durch die Oxidation mit dem Streichholz wird die in der Kohle gespeicherte potenzielle Energie in eine andere Art von Energie umgewandelt, die kinetische Energie.
Die Fähigkeit fossiler Brennstoffe, kinetische Energie freizusetzen, macht sie zu einer starken Antriebskraft für Bewegung. Der Verbrennungsmotor, der das Auto zum Laufen bringt, fungiert als Umwandlungsvorrichtung, die Kraftstoff und Oxidationsmittel auf begrenztem Raum zu einer Reaktion bringt. Durch Drehen des Zündschlüssels entsteht ein Funke, der mit dem Benzindampf reagiert. Es kommt zu einer Explosion, und das Gas dehnt sich aus und bewegt die Kolben des Zylinders. Kraftwerke können auch die Wärme der sich ausdehnenden Gase nach der Verbrennung von fossilem Brennstoff nutzen, um den Generator zu bewegen. Durch diese Bewegungen wird wiederum mechanische Energie erzeugt.
Verschiedene fossile Brennstoffe Aufgrund der unterschiedlichen Organisation der Kohlenwasserstoffe verbrennen die Brennstoffe unterschiedlich schnell. Außerdem sind einige produktiver als andere Nebenprodukte. Methan zum Beispiel verbrennt recht sauber. Bei allen Arten der Verbrennung von fossilen Brennstoffen entsteht jedoch Kohlendioxid. Es ist ein notwendiges Produkt der Reaktion.
Katie L. Norton schreibt seit 2003. Sie besuchte das Columbus College of Art and Design mit dem Schwerpunkt Bildende Kunst und hat einen Bachelor of Arts in Englisch und einen Master of Fine Arts in Kunstgeschichte von der Ohio University.
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