Kütuste (näiteks puit, maagaas, nafta või kivisüsi) põletamist on inimkond sadu aastaid kasutanud soojusenergia tootmiseks. Põletamiseks küpsetame butaangaasi, autode toiteks bensiini, elektri tootmiseks kivisütt. Kõigis neis protsessides kasutatakse kütust oksüdeeriva eksotermilise keemilise reaktsiooni abil soojuse saamiseks põlemist.
Seda reaktsiooni võib näha alloleval joonisel:
Kütus võib olla gaas, bensiin, puit või kivisüsi. Oksüdeerija võib olla õhus olev hapnikugaas; ja aktiveerimisenergia võib olla säde. Tekkivad gaasid on H2O, CO2, CO, NO2, AINULT2 ja teised.
Tahked jäätmed on tuhk ja raskmetallkomponendid. Ainult kütuse ja oksüdeerija olemasolu ei taga põlemisprotsessi algust. Reaktsiooni alustamiseks on vaja anda minimaalselt soojusenergiat. Aktiveerimisenergia on energia, mis on vajalik põlemisprotsessi käivitamiseks. Kui reaktsioon algab, lõpeb see siis, kui kütus saab otsa.
Mõned põlemistulemused on:
- palju energiat soojuse kujul, mida kasutatakse erineval viisil, näiteks lihtne ruumi soojendamine, termoelektrilise energia genereerimine ja autod.
Ärge lõpetage kohe... Peale reklaami on veel;)
- kütusekulu. Kui kasutame taastumatutest energiaallikatest pärinevaid kütuseid, näiteks õli või selle derivaadid, siis me põleme aine, mille valmistamiseks kulus loodusel sadu tuhandeid aastaid ja mille varud on piiratud. Seetõttu on aja jooksul tendents, et need varud saavad otsa või on väga raske neid odavalt ammutada.
- orgaaniliste kütuste põletamise teine tulemus on õhusaaste suurenemine. Gaasid nagu SO, SO2, Üheksas2 ja ei3 nad kombineeruvad atmosfääris oleva veeauruga, mille tulemuseks on väävelhape ja lämmastikhape, mis naasevad maapinnale happevihmade kujul. Muud gaasid nagu CO ja CO2, atmosfääri paisatud, aitab kaasa kasvuhooneefektile, mis võib põhjustada planeedi keskmise temperatuuri tõusu.
Termodünaamiline uuring võimaldab meil ratsionaalsel viisil kasutada looduslikke kütuseid, mida saame loodusest ammutada. Lisaks põlemisprotsessi optimeerimisele saame vähendada õhusaastet, tahkeid jäätmeid võimalikult palju taaskasutada ja ehitada üha tõhusamaid masinaid.
Praegu nähakse palju vaeva taastuvate energiaallikate, näiteks päikeseenergia, ja alternatiivsete kütuste, nagu alkohol ja vesinik, kasutamisega.
Autor Domitiano Marques
Lõpetanud füüsika
Kas soovite sellele tekstile viidata koolis või akadeemilises töös? Vaata:
SILVA, Domitiano Correa Marques da. "Põlemine"; Brasiilia kool. Saadaval: https://brasilescola.uol.com.br/fisica/combustao.htm. Juurdepääs 27. juunil 2021.
