שריפת דלקים (כמו עץ, גז טבעי, נפט או פחם) שימשה במשך מאות שנים על ידי האנושות כדי לייצר אנרגיה תרמית. אנו שורפים גז בוטאן לבישול, בנזין להפעלת מכוניות, פחם לייצור חשמל. בכל התהליכים הללו משתמשים בעירה ליצירת חום מתגובה כימית אקסותרמית המחמצנת את הדלק.
ניתן לראות תגובה זו באיור להלן:
הדלק יכול להיות גז, בנזין, עץ או פחם. החמצון יכול להיות גז החמצן שבאוויר; ואנרגיית הפעלה יכולה להיות ניצוץ. הגזים שנוצרו הם ה- H2O, CO2, CO, NO2, רק2 ואחרים.
פסולת מוצקה היא רכיבי אפר ומתכת כבדה. רק הימצאותם של דלק וחמצון אינה מבטיחה את תחילת תהליך הבעירה. יש צורך לתת מינימום אנרגיה תרמית בכדי להתחיל בתגובה. אנרגיית הפעלה היא האנרגיה הדרושה כדי להתחיל בתהליך הבעירה. ברגע שהתגובה מתחילה, היא מסתיימת כשנגמר הדלק.
חלק מתוצאות הבעירה הן:
- ייצור אנרגיה רבה בצורת חום, המשמשת בדרכים שונות, כגון חימום חלל פשוט, ייצור אנרגיה תרמו-אלקטרית ותפעול מכוניות.
- צריכת דלק. כאשר אנו משתמשים בדלקים ממקורות שאינם מתחדשים, כגון נפט, או נגזרותיו, אנו בוערים חומר שהטבע לקח מאות אלפי שנים לייצר, ושמורותיו הן סוֹפִי. לכן, לאורך זמן, הנטייה היא שהמאגרים הללו יגמרו או שיהיה קשה מאוד לחלץ אותם בזול.
- תוצאה נוספת של שריפת דלקים אורגניים היא הגידול בזיהום האוויר. גזים כמו SO, SO2, תשיעי2 ולא3 הם משתלבים עם אדי מים הקיימים באטמוספירה, וכתוצאה מכך נוצרת חומצה גופרתית וחומצה חנקתית, שחוזרים לפני כדור הארץ בצורת גשם חומצי. גזים אחרים כגון CO ו- CO2, ששוחרר לאטמוספרה, תורמים לאפקט החממה, שעלול לגרום לעלייה בטמפרטורה הממוצעת של כדור הארץ.
המחקר התרמודינמי מאפשר לנו להשתמש באופן רציונלי בדלקים הטבעיים שאנו יכולים להפיק מהטבע. בנוסף למיטוב תהליך השריפה, אנו יכולים להפחית את זיהום האטמוספירה, לעשות שימוש חוזר בפסולת מוצקה ככל האפשר ולבנות מכונות יעילות יותר ויותר.
נכון לעכשיו, נעשה מאמץ רב להשתמש במקורות אנרגיה מתחדשים כגון אנרגיה סולארית ודלקים אלטרנטיביים כגון אלכוהול ומימן.
מאת דומיטיאנו מארקס
בוגר פיזיקה
