Спалювання палива (наприклад, деревини, природного газу, нафти або вугілля) використовувалось людством протягом сотень років для отримання теплової енергії. Ми спалюємо бутановий газ для приготування їжі, бензин для живлення автомобілів, вугілля для виробництва електроенергії. У всіх цих процесах згоряння використовується для отримання тепла в результаті екзотермічної хімічної реакції, яка окислює паливо.
Цю реакцію можна побачити на малюнку нижче:
Паливом може бути газ, бензин, деревина або вугілля. Окислювачем може бути газ кисню в повітрі; а енергія активації може бути іскрою. Гази, що утворюються, є H2O, CO2, CO, NO2, ТІЛЬКИ2 і інші.
Твердими відходами є зола та компоненти важких металів. Тільки наявність палива та окислювача не гарантує початку процесу горіння. Для початку реакції необхідно дати мінімум теплової енергії. Енергія активації - це енергія, необхідна для запуску процесу горіння. Як тільки реакція починається, вона закінчується, коли паливо закінчується.
Деякі результати горіння є:
- виробництво великої кількості енергії у вигляді тепла, яке використовується по-різному, наприклад просте опалення приміщення, генерація термоелектричної енергії та робота автомобілів.
- витрата палива. Коли ми використовуємо паливо з невідновлюваних джерел, таких як нафта або її похідні, ми згоряємо речовина, якій природа виробила сотні тисяч років, і запаси якої є кінцевий. Тому з часом тенденція до того, що ці запаси закінчуються, або буде дуже важко їх дешево видобути.
- ще одним результатом спалювання органічного палива є збільшення забруднення повітря. Гази типу SO, SO2, ДЕВЯТА2 та НІ3 вони поєднуються з водяною парою, яка присутня в атмосфері, в результаті чого з’являються сірчана та азотна кислоти, які повертаються на поверхню Землі у вигляді кислотних дощів. Інші гази, такі як CO і CO2, що потрапляють в атмосферу, сприяють парниковому ефекту, який може спричинити підвищення середньої температури планети.
Термодинамічне дослідження дозволяє нам раціонально використовувати природне паливо, яке ми можемо видобути з природи. Окрім оптимізації процесу горіння, ми можемо зменшити забруднення атмосфери, максимально використати тверді відходи та побудувати все більш ефективні машини.
В даний час докладається багато зусиль для використання відновлюваних джерел енергії, таких як сонячна енергія, та альтернативних видів палива, таких як алкоголь та водень.
Доміціано Маркес
Закінчив фізику