Η καύση καυσίμων (όπως ξύλο, φυσικό αέριο, πετρέλαιο ή άνθρακας) έχει χρησιμοποιηθεί για εκατοντάδες χρόνια από την ανθρωπότητα για την παραγωγή θερμικής ενέργειας. Καύουμε αέριο βουτάνιο για μαγείρεμα, βενζίνη για ηλεκτροκίνητα αυτοκίνητα, άνθρακα για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Σε όλες αυτές τις διαδικασίες, η καύση χρησιμοποιείται για την παραγωγή θερμότητας από μια εξώθερμη χημική αντίδραση που οξειδώνει το καύσιμο.
Αυτή η αντίδραση φαίνεται στο παρακάτω σχήμα:
Το καύσιμο μπορεί να είναι αέριο, βενζίνη, ξύλο ή άνθρακας. Ο οξειδωτής μπορεί να είναι το αέριο οξυγόνο στον αέρα. και η ενέργεια ενεργοποίησης μπορεί να είναι μια σπίθα. Τα αέρια που παράγονται είναι το Η2Ο, CO2, CO, ΟΧΙ2, ΜΟΝΟ2 και άλλοι.
Τα στερεά απόβλητα είναι στοιχεία τέφρας και βαρέων μετάλλων. Μόνο η παρουσία καυσίμου και οξειδωτικού δεν εγγυάται την έναρξη της διαδικασίας καύσης. Είναι απαραίτητο να δοθεί ελάχιστη θερμική ενέργεια για να ξεκινήσει η αντίδραση. Η ενέργεια ενεργοποίησης είναι η ενέργεια που απαιτείται για την έναρξη της διαδικασίας καύσης. Μόλις ξεκινήσει η αντίδραση, τελειώνει όταν εξαντληθεί το καύσιμο.
Ορισμένα αποτελέσματα καύσης είναι:
- την παραγωγή πολλής ενέργειας με τη μορφή θερμότητας, η οποία χρησιμοποιείται με διαφορετικούς τρόπους, όπως απλή θέρμανση χώρου, παραγωγή θερμοηλεκτρικής ενέργειας και λειτουργία αυτοκίνητα.
Μην σταματάς τώρα... Υπάρχουν περισσότερα μετά τη διαφήμιση.)
- κατανάλωση καυσίμου. Όταν χρησιμοποιούμε καύσιμα από μη ανανεώσιμες πηγές, όπως το πετρέλαιο ή τα παράγωγά του, καίμε μια ουσία που η φύση χρειάστηκε εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια για την κατασκευή, και της οποίας τα αποθέματα είναι πεπερασμένος. Επομένως, με την πάροδο του χρόνου, η τάση είναι να εξαντληθούν αυτά τα αποθέματα ή θα είναι πολύ δύσκολο να τα εξαγάγετε φθηνά.
- Ένα άλλο αποτέλεσμα της καύσης οργανικών καυσίμων είναι η αύξηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Αέρια όπως SO, SO2, NINTH2 και όχι3 Συνδυάζονται με υδρατμούς που υπάρχουν στην ατμόσφαιρα, με αποτέλεσμα το θειικό οξύ και το νιτρικό οξύ, τα οποία επιστρέφουν στην επιφάνεια της Γης με τη μορφή όξινης βροχής. Άλλα αέρια όπως CO και CO2, απελευθερώνεται στην ατμόσφαιρα, συμβάλλει στο φαινόμενο του θερμοκηπίου, το οποίο μπορεί να προκαλέσει αύξηση στη μέση θερμοκρασία του πλανήτη.
Η θερμοδυναμική μελέτη μας επιτρέπει να χρησιμοποιούμε, με ορθολογικό τρόπο, τα φυσικά καύσιμα που μπορούμε να εξαγάγουμε από τη φύση. Εκτός από τη βελτιστοποίηση της διαδικασίας καύσης, μπορούμε να μειώσουμε την ατμοσφαιρική ρύπανση, να επαναχρησιμοποιήσουμε τα στερεά απόβλητα όσο το δυνατόν περισσότερο και να κατασκευάσουμε όλο και πιο αποδοτικές μηχανές.
Επί του παρόντος, καταβάλλεται μεγάλη προσπάθεια για τη χρήση ανανεώσιμων πηγών ενέργειας όπως η ηλιακή ενέργεια και εναλλακτικά καύσιμα όπως το αλκοόλ και το υδρογόνο.
Από τον Domitiano Marques
Αποφοίτησε στη Φυσική
Θα θέλατε να αναφέρετε αυτό το κείμενο σε σχολείο ή ακαδημαϊκό έργο; Κοίτα:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Καύση"; Σχολείο της Βραζιλίας. Διαθέσιμο σε: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/combustao.htm. Πρόσβαση στις 27 Ιουνίου 2021.
