Spalování paliv (jako je dřevo, zemní plyn, ropa nebo uhlí) používá lidstvo po stovky let k výrobě tepelné energie. Spalujeme butanový plyn na vaření, benzín na pohon automobilů, uhlí na výrobu elektřiny. Ve všech těchto procesech se spalování používá k výrobě tepla z exotermické chemické reakce, která oxiduje palivo.
Tuto reakci lze vidět na obrázku níže:
Palivem může být plyn, benzín, dřevo nebo uhlí. Okysličovadlem může být plynný kyslík ve vzduchu; a aktivační energie může být jiskra. Vytvořené plyny jsou H2O, CO2, CO, NO2, POUZE2 a další.
Pevným odpadem je popel a komponenty těžkých kovů. Pouze přítomnost paliva a okysličovadla nezaručuje zahájení procesu spalování. K zahájení reakce je nutné dát minimum tepelné energie. Aktivační energie je energie potřebná ke spuštění procesu spalování. Jakmile reakce začne, skončí, když dojde palivo.
Některé výsledky spalování jsou:
- výroba velkého množství energie ve formě tepla, které se využívá různými způsoby, jako např jednoduché vytápění prostor, výroba termoelektrické energie a provoz auta.
- spotřeba paliva. Když používáme paliva z neobnovitelných zdrojů, jako je ropa nebo její deriváty, hoříme látka, jejíž výroba trvalo přírodě stovky tisíc let, a jejíž zásoby jsou konečný. Proto je časem tendence tyto rezervy docházet, nebo bude velmi obtížné je levně vytěžit.
- dalším důsledkem spalování organických paliv je zvýšení znečištění ovzduší. Plyny jako SO, SO2, DEVÁTÁ2 a žádná3 kombinují se s vodní párou přítomnou v atmosféře, což vede k kyselině sírové a kyselině dusičné, které se vracejí na povrch Země ve formě kyselého deště. Jiné plyny jako CO a CO2, uvolňované do atmosféry, přispívají ke skleníkovému efektu, který může způsobit zvýšení průměrné teploty planety.
Termodynamická studie nám umožňuje racionálně využívat přírodní paliva, která můžeme z přírody extrahovat. Kromě optimalizace procesu spalování můžeme snížit znečištění ovzduší, co nejvíce znovu použít pevný odpad a vyrábět stále efektivnější stroje.
V současné době se vynakládá velké úsilí na využívání obnovitelných zdrojů energie, jako je solární energie, a alternativních paliv, jako je alkohol a vodík.
Autor: Domitiano Marques
Vystudoval fyziku