การเผาไหม้เชื้อเพลิง (เช่น ไม้ ก๊าซธรรมชาติ น้ำมัน หรือถ่านหิน) ถูกใช้เป็นเวลาหลายร้อยปีโดยมนุษย์ในการผลิตพลังงานความร้อน เราเผาก๊าซบิวเทนสำหรับทำอาหาร น้ำมันเบนซินสำหรับรถยนต์ ถ่านหินเพื่อผลิตไฟฟ้า ในกระบวนการทั้งหมดนี้ การเผาไหม้ถูกใช้เพื่อสร้างความร้อนจากปฏิกิริยาเคมีคายความร้อนที่ออกซิไดซ์เชื้อเพลิง
ปฏิกิริยานี้สามารถเห็นได้ในรูปด้านล่าง:
เชื้อเพลิงอาจเป็นก๊าซ น้ำมันเบนซิน ไม้หรือถ่านหิน ตัวออกซิไดเซอร์สามารถเป็นก๊าซออกซิเจนในอากาศ และพลังงานกระตุ้นสามารถจุดประกายได้ ก๊าซที่เกิดขึ้นคือ H2O, CO2, CO, NO2, เท่านั้น2 และคนอื่น ๆ.
ขยะมูลฝอยคือขี้เถ้าและส่วนประกอบโลหะหนัก มีเพียงเชื้อเพลิงและตัวออกซิไดเซอร์เท่านั้นที่ไม่รับประกันการเริ่มต้นกระบวนการเผาไหม้ จำเป็นต้องให้พลังงานความร้อนน้อยที่สุดเพื่อเริ่มปฏิกิริยา พลังงานกระตุ้นเป็นพลังงานที่จำเป็นในการเริ่มกระบวนการเผาไหม้ เมื่อปฏิกิริยาเริ่มต้น มันจะสิ้นสุดเมื่อเชื้อเพลิงหมด
ผลการเผาไหม้บางส่วนคือ:
- การผลิตพลังงานจำนวนมากในรูปของความร้อนซึ่งใช้ในลักษณะต่างๆ เช่น การให้ความร้อนในอวกาศอย่างง่าย การสร้างพลังงานเทอร์โมอิเล็กทริก และการทำงานของ รถ.
- การบริโภคน้ำมันเชื้อเพลิง. เมื่อเราใช้เชื้อเพลิงจากแหล่งที่ไม่หมุนเวียน เช่น น้ำมัน หรืออนุพันธ์ของเชื้อเพลิง เรากำลังเผาไหม้ สารที่ธรรมชาติใช้เวลาหลายร้อยหลายพันปีในการผลิตและมีปริมาณสำรอง จำกัด ดังนั้น เมื่อเวลาผ่านไป แนวโน้มที่เงินสำรองเหล่านี้จะหมดลง หรือจะเป็นการยากมากที่จะดึงออกมาในราคาถูก
- ผลจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงอินทรีย์อีกประการหนึ่งคือการเพิ่มขึ้นของมลพิษทางอากาศ ก๊าซเช่น SO, SO2, NINTH2 และไม่3 รวมกับไอน้ำในบรรยากาศ ทำให้เกิดกรดซัลฟิวริกและกรดไนตริก ซึ่งกลับคืนสู่ผิวโลกในรูปของฝนกรด ก๊าซอื่นๆ เช่น CO และ CO2ที่ปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศมีส่วนทำให้เกิดภาวะเรือนกระจก ซึ่งอาจทำให้อุณหภูมิเฉลี่ยของโลกเพิ่มขึ้น
การศึกษาทางอุณหพลศาสตร์ช่วยให้เราใช้เชื้อเพลิงธรรมชาติที่เราสกัดจากธรรมชาติได้อย่างมีเหตุมีผล นอกเหนือจากการปรับกระบวนการเผาไหม้ให้เหมาะสมแล้ว เราสามารถลดมลภาวะในชั้นบรรยากาศ นำขยะกลับมาใช้ใหม่ได้มากที่สุด และสร้างเครื่องจักรที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น
ปัจจุบัน มีความพยายามอย่างมากในการใช้พลังงานหมุนเวียน เช่น พลังงานแสงอาทิตย์และเชื้อเพลิงทางเลือก เช่น แอลกอฮอล์และไฮโดรเจน
โดย Domitiano Marques
จบฟิสิกส์
