Arderea combustibililor (cum ar fi lemnul, gazele naturale, petrolul sau cărbunele) a fost folosită de sute de ani de către omenire pentru a produce energie termică. Ardem gaz butan pentru gătit, benzină pentru a alimenta mașinile, cărbune pentru a produce electricitate. În toate aceste procese, arderea este utilizată pentru a genera căldură dintr-o reacție chimică exotermă care oxidează combustibilul.
Această reacție poate fi văzută în figura de mai jos:
Combustibilul poate fi gaz, benzină, lemn sau cărbune. Oxidantul poate fi oxigenul gazos din aer; iar energia de activare poate fi o scânteie. Gazele generate sunt H2O, CO2, CO, NR2, NUMAI2 si altii.
Deșeurile solide sunt componente de cenușă și metale grele. Numai prezența combustibilului și a oxidantului nu garantează începerea procesului de ardere. Este necesar să se dea un minim de energie termică pentru a începe reacția. Energia de activare este energia necesară pentru a începe procesul de ardere. Odată ce începe reacția, aceasta se termină atunci când combustibilul se epuizează.
Unele rezultate ale arderii sunt:
- producerea de multă energie sub formă de căldură, care este utilizată în moduri diferite, cum ar fi încălzire simplă a spațiului, generarea de energie termoelectrică și funcționarea mașini.
- consum de combustibil. Când folosim combustibili din surse neregenerabile, cum ar fi petrolul sau derivații săi, ardem o substanță pe care natura a avut nevoie de sute de mii de ani pentru a o fabrica și ale cărei rezerve sunt finit. Prin urmare, în timp, tendința este ca aceste rezerve să se epuizeze sau va fi foarte dificil să le extragem ieftin.
- un alt rezultat al arderii combustibililor organici este creșterea poluării aerului. Gazele ca SO, SO2, A IX-A2 si nu3 se combină cu vapori de apă prezenți în atmosferă, rezultând acid sulfuric și acid azotic, care revin la suprafața Pământului sub formă de ploi acide. Alte gaze precum CO și CO2, eliberate în atmosferă, contribuie la efectul de seră, care poate determina o creștere a temperaturii medii a planetei.
Studiul termodinamic ne permite să folosim rațional combustibilii naturali pe care îi putem extrage din natură. Pe lângă optimizarea procesului de ardere, putem reduce poluarea atmosferică, putem refolosi deșeurile solide cât mai mult posibil și putem construi mașini din ce în ce mai eficiente.
În prezent, se depun eforturi mari pentru utilizarea surselor de energie regenerabile precum energia solară și a combustibililor alternativi precum alcoolul și hidrogenul.
De Domitiano Marques
Absolvent în fizică
