Visninger
Brændstof er materiale, der kan bruges til at generere energi til at producere mekanisk arbejde på en kontrolleret måde. De processer, der anvendes til at konvertere brændstof til energi omfatte kemiske reaktioner, Såsom forbrænding, Og kernereaktioner, såsom nuklear fission eller kernefusion. Brændstoffer er også anvendt i celler af organismer i en proces kendt som stofskifte. Kulbrinter er langt den mest almindelige kilde til brændstof er i brug, men mange andre stoffer kan bruges som godt.
Indholdsfortegnelse |
Kemisk
Kemiske brændstoffer er stoffer, der genererer energi ved at reagere med stoffer omkring dem, især af processen for oxidation.
Biobrændstoffer
Uddybende artikel: Biofuel
Biofuel kan groft defineres som fast, flydende eller gas, som består af eller er fremstillet af biomasse. Biomasse kan også bruges direkte til opvarmning eller el-kendt som biomasse brændsel. Biobrændstoffer kan fremstilles fra enhver carbon kilde, som kan genopfyldes hurtigt f.eks planter. Mange forskellige planter og plante-afledte materialer, der anvendes til biobrændsel fremstillingen.
Måske den tidligste brændsel, som var ansat af mennesker er træ. Erfaringen viser, kontrollerede brand blev brugt op til 1,5 millioner år siden på Swartkrans, Sydafrika. Det er ukendt hvor hominid arter i brug første gang brand, som både Australopithecus og en tidlig art af Homo var til stede på de steder.[1] Som brændsel, har træ var i brug indtil den dag i dag, selv om det har været afløst for mange formål af andre kilder. Træ har en energitætheden på 10-20 MJ/kg.[2]
For nylig biobrændstoffer er udviklet til brug i bilindustrien transport (for eksempel E10 brændstof), Men der er udbredt offentlig debat om, hvordan kulstof effektive disse brændstoffer er.
Fossile brændstoffer
Uddybende artikel: Fossile brændstoffer
Fossile brændstoffer er kulbrinter, Primært kul og råolie (flydende eller naturgas), Dannet af forstenede rester af døde planter og dyr[3] ved udsættelse for varme og tryk i Earth'S skorpe over hundreder af millioner af år[4]. I almindelig sprogbrug, også udtrykket fossile brændstoffer omfatter kulbrinte-holdige naturressourcer , der ikke er fremstillet helt fra biologiske kilder, såsom tjæresand. Sidstnævnte kilder er korrekt kendt som mineralske brændstoffer.
Moderne store industrielle udvikling er baseret på fossile brændstoffer, som har stort set fortrængt vand-drevet møller, samt forbrænding af [træ eller tørv for varme. Med den globale modernisering i det 20. og 21. århundrede, væksten i produktionen af energi fra fossile brændstoffer, især benzin stammer fra olie, er en af årsagerne til større regionale og globale konflikter og miljøspørgsmål. Løftet om vedvarende energi at opfylde fremtidige energibehov er begrænset af den omstændighed, at den populære vedvarende - sol, vind, vandkraft og jordvarme - producere electricy, ikke brændstof, og derfor ikke direkte erstatninger for fossile brændstoffer.
Afbrænding af fossile brændstoffer ved at mennesker er den største kilde til udledning af kuldioxid, Hvilket er en af de drivhusgasser , som øger strålingspåvirkning og bidrager til global opvarmning. Den atmosfæriske koncentration af CO2, En drivhusgas, er stigende, giver anledning til bekymringer, at solvarme vil blive fanget og gennemsnitlige overfladetemperatur af Jorden vil stige som reaktion.
Nuklear Uddybende artikel: Nukleart brændsel
Nukleart brændsel er materiale, der er forbrugt til at udlede nuklear energi. Teknisk set denne definition omfatter alle spørgsmål, fordi de enkelte elementer vil under de rette betingelser frigive atomenergi, det eneste materialer, der normalt betegnes som nukleart brændsel om, er dem, der vil producere energi uden at blive bragt under ekstreme tvang.
Fission
Nukleart brændsel pellets bruges til at oprette atomkraft.
Den mest almindelige type af nukleart brændstof, der anvendes af mennesker er for tung fissile elementer, der kan gøres for at gennemgå nuklear fission kædereaktioner i en nuklear fission reaktor; nukleart brændsel kan henvise til det materiale eller fysiske objekter (for eksempel brændstof bundter bestående af brændselsstave), Der består af brændstoffet materiale, måske blandet med strukturelle, neutron modererendeEller neutron reflekterende materialer. De mest almindelige fissile nukleart brændsel 235U og 239Pu, Og handlinger minedrift, raffinering, rensning, med anvendelse, og i sidste ende bortskaffelse af disse elementer udgør tilsammen den nukleare brændselskredsløb, Hvilket er vigtigt for dens relevans for atomkraft generation og nukleare våben.
Fusion
Brændstoffer, der producerer energi ved processen kernefusion er i øjeblikket ikke udnyttes af mennesket, men er den vigtigste kilde til brændstof til stjerner, den mest magtfulde energikilder i naturen. Fusion brændstoffer tendens til at være lys elementer såsom hydrogen som vil kombinere nemt.
I stjerner at gennemgå kernefusion, Brændstof består af atomkerner som kan frigive energi ved optagelsen af en proton eller neutron. I de fleste stjerner brændstoffet leveres af brint, der kan kombinere sammen for at danne helium gennem proton-proton kædereaktion eller af CNO cyklus. Når hydrogen brændstof er opbrugt, kan kernefusion fortsætte med en gradvis tungere grundstoffer, selv om netto frigives energi er lavere på grund af den mindre forskel i nukleare bindende energi. Når jern-56 eller nikkel-56 kerner er fremstillet, ikke yderligere energi kan opnaas ved kernefusion, da disse har den højeste nukleare bindende energier.[5]
Verdenshandelen
Brændstof import i 2005
Verdensbanken rapporterede, at USA var den øverste brændstof importør i 2005 efterfulgt af EU og Japan.[redigér]
Brug tiden
Den første brug af brændstof var forbrænding af træ eller stave af Homo erectus nær 2 millioner år siden.[6][side behov] I hele de fleste af menneskets historie brændstoffer udvundet af planter eller animalsk fedt var de eneste tilgængelige til human brug. Kul, En træ-derivat, har været anvendt siden mindst 6.000 fvt til smeltning af metaller. Det var kun fortrængt af koks, Der stammer fra kul, som skovene begyndt at blive nedfisket omkring det 18. århundrede. Charcoal briketter er nu almindeligt anvendt som brændstof til grill madlavning.[7]
Kul blev første gang brugt som brændsel omkring 1000 f.Kr. i Kina. Med udviklingen af den dampmaskine i 1769, kom kul til mere almindelig brug som strømkilde. Kul blev senere brugt til at drive skibe og lokomotiver. I det 19. århundrede, udvundet gas fra kul blev brugt til gadebelysning i London. I det 20. århundrede, er den primære anvendelse af kul til produktion af elektricitet, Som giver 40% af verdens strømforsyningen i 2005.
