Die Verbrennung von Brennstoffen (wie Holz, Erdgas, Öl oder Kohle) wird seit Hunderten von Jahren von der Menschheit zur Gewinnung von Wärmeenergie genutzt. Wir verbrennen Butangas zum Kochen, Benzin zum Antrieb von Autos, Kohle zur Stromerzeugung. Bei all diesen Prozessen wird die Verbrennung verwendet, um Wärme aus einer exothermen chemischen Reaktion zu erzeugen, die den Brennstoff oxidiert.
Diese Reaktion ist in der folgenden Abbildung zu sehen:
Der Brennstoff kann Gas, Benzin, Holz oder Kohle sein. Das Oxidationsmittel kann das Sauerstoffgas in der Luft sein; und Aktivierungsenergie kann ein Funke sein. Die erzeugten Gase sind das H2O, CO2, CO, NO2, NUR2 und andere.
Fester Abfall ist Asche und Schwermetallbestandteile. Nur das Vorhandensein von Brennstoff und Oxidationsmittel garantiert nicht den Beginn des Verbrennungsprozesses. Es ist notwendig, ein Minimum an thermischer Energie zuzuführen, um die Reaktion zu starten. Aktivierungsenergie ist die Energie, die benötigt wird, um den Verbrennungsprozess zu starten. Sobald die Reaktion beginnt, endet sie, wenn der Kraftstoff aufgebraucht ist.
Einige Verbrennungsergebnisse sind:
- die Produktion von viel Energie in Form von Wärme, die auf unterschiedliche Weise genutzt wird, wie zum Beispiel einfache Raumheizung, die Erzeugung thermoelektrischer Energie und der Betrieb von Autos.
- Kraftstoffverbrauch. Wenn wir Kraftstoffe aus nicht erneuerbaren Quellen wie Öl oder seinen Derivaten verwenden, verbrennen wir eine Substanz, für deren Herstellung die Natur Hunderttausende von Jahren gebraucht hat und deren Reserven vorhanden sind endlich. Daher besteht die Tendenz, dass diese Reserven im Laufe der Zeit zur Neige gehen oder es sehr schwierig wird, sie kostengünstig zu fördern.
- Ein weiteres Ergebnis der Verbrennung organischer Brennstoffe ist die Zunahme der Luftverschmutzung. Gase wie SO, SO2, NEUNTE2 und nein3 Sie verbinden sich mit dem in der Atmosphäre vorhandenen Wasserdampf, wodurch Schwefelsäure und Salpetersäure entstehen, die in Form von saurem Regen an die Erdoberfläche zurückkehren. Andere Gase wie CO und CO2, die in die Atmosphäre freigesetzt werden, tragen zum Treibhauseffekt bei, der zu einem Anstieg der Durchschnittstemperatur des Planeten führen kann.
Die thermodynamische Studie ermöglicht es uns, die natürlichen Brennstoffe, die wir aus der Natur gewinnen können, auf rationelle Weise zu nutzen. Neben der Optimierung des Verbrennungsprozesses können wir die Luftverschmutzung reduzieren, feste Abfälle so weit wie möglich wiederverwenden und immer effizientere Maschinen bauen.
Derzeit werden große Anstrengungen unternommen, um erneuerbare Energiequellen wie Solarenergie und alternative Kraftstoffe wie Alkohol und Wasserstoff zu nutzen.
Von Domitiano Marques
Abschluss in Physik
