مصادر الكيمياء موقع لتعليم الكيمياء بصورة مبسطة
مصطلح يطلق على نوع من المواد الصلبة القابلة للإشتعال و تعطي طاقة و يشكل الكربون فيها الجزء الرئيسي . من انواع الوقودات التي تنتمي إلى هذا النوع من الوقود الفحم و الخث و الخشب و الليجنايت أو الفحم البُنِّي . و هي تستعمل لاحداث الحرائق للاستخدام المنزلي . و تتعلق خواص هذا النوع من الوقود إلى حد كبير بتركيبه الكيميائي أي بنسبة الكربون و الهيدروجين و الأكسجين و النيتروجين و الكبريت فيه ، و تختلف الحرارة المنتشرة عند حرق كميات واحدة من انواع مختلفة من الوقود . و لأنواع هذا الوقود استخدامات صناعية منذ قديم الزمان، فقد كان الفحم وقود الثورة الصناعية فهو كان وقودا لأفران الحرق و لقطارات السكك الحديدية ، كما لازال الفحم و الخث يستخدمان لتوليد الطاقة لحد وقتنا الحالي . و لتقدير نوعية و جودة الوقود يتعين حساب قدرته الحرارية اي الكمية العظمى من الحرارة المنشرة أثناء احتراق كيلوجرام واحد من الوقود احتراقا كاملا . و من الوقود الصلب يمكن استخلاص أكثر من 300 مركب كيميائي ، كما ان معالجة الليجنايت ينتج مواد كيميائية ثمينة مثل البنزين و الكيروسين .
أنواع الوقود الصلب
الخشب
يمكن أن يشير الوقود الخشبي إلى العديد من أنواع الوقود مثل الحطب والفحم وألواح رقائق الخشب والحبيبات ونشارة الخشب. يعتمد النموذج المعين المستخدم على عوامل مثل المصدر والكمية والجودة والتطبيق. وفي العديد من المناطق ، يعد الخشب أكثر أنواع الوقود المتوفرة بسهولة ، ولا يتطلب أي أدوات في حالة التقاط الخشب أو وجود أدوات قليلة. و يعد حرق الأخشاب اليوم أكبر استخدام للطاقة المستمدة من الكتلة الحيوية للوقود الصلب. يمكن استخدام الوقود الخشبي للطهي والتدفئة ، وأحيانًا لتزويد محركات البخار وتوربينات البخار التي تولد الكهرباء. و يمكن استخدام الخشب في الداخل في الافران أو المواقد أو في الهواء الطلق في الأفران الخارجية. و كما هو الحال مع أي احتراق ، ينتج عن حرق الوقود العديد من المنتجات الثانوية ، والتي قد يكون بعضها مفيدًا (الحرارة والبخار) ، والبعض الآخر غير مرغوب فيه أو مزعج أو خطير.
الكتلة الحيوية
على الرغم من أن الخشب شكل من أشكال الكتلة الحيوية ، يشير المصطلح عادة إلى مواد نباتية أخرى يمكن حرقها كوقود. تشمل أنواع الوقود الحيوي الشائعة نفايات القمح والقش وقشور الجوز وغيرها من المواد الليفية.
الجفت
إن وقود الجفت هو عبارة عن تراكم للغطاء النباتي أو المواد العضوية المتحللة جزئيًا والتي يمكن حرقها بمجرد تجفيفها بدرجة كافية.
الفحم
الفحم عبارة عن صخور رسوبية سوداء أو بنية داكنة قابلة للاحتراق توجد عادة في طبقات الصخور في طبقات أو عروق تسمى طبقات الفحم أو طبقات الفحم. على مر التاريخ ، تم استخدام الفحم كمصدر للطاقة ، يتم حرقها في المقام الأول لإنتاج الكهرباء والحرارة ، ويستخدم أيضًا للأغراض الصناعية ، مثل تكرير المعادن. و الفحم هو أكبر مصدر للطاقة لتوليد الكهرباء في جميع أنحاء العالم ، وكذلك واحد من أكبر المصادر البشرية المنشأ لإطلاق ثاني أكسيد الكربون. يرتبط استخراج الفحم واستخدامه في إنتاج الطاقة ومنتجاته الثانوية بالآثار البيئية والصحية بما في ذلك تغير المناخ. و يمكن تكوين أشكال مختلفة مثل الفحم الذي لا يدخن بشكل طبيعي في شكل الأنثراسايت ، وهو نوع من الفحم المتحولة يحتوي على نسبة عالية جدًا من الكربون والذي ينبعث من لهب لا يدخن عندما يشتعل.
فحم الكوك
فحم الكوك هو وقود يحتوي على القليل من الشوائب ويحتوي على نسبة عالية من الكربون ، وعادة ما يكون مصنوعًا من الفحم. إنها المادة الكربونية الصلبة المستمدة من التقطير المدمر للفحم القاري منخفض الكبريت. فحم الكوك مصنوع من الفحم باللون الرمادي ، الصلب ، المسامي. بينما يمكن تشكيل فحم الكوك بشكل طبيعي ، إلا أن الشكل المستخدم عادة هو من صنع الإنسان. و الشكل المعروف باسم فحم الكوك النفطي أو فحم الكوك مشتق من وحدات تكرير مصافي النفط أو غيرها من عمليات التكسير.
النفايات البلدية
النفايات الصلبة البلدية المعروفة باسم النفايات أو القمامة في الولايات المتحدة والقمامة في بريطانيا ، هي نوع من النفايات يتكون من المواد اليومية التي يتم تجاهلها من قبل الجمهور. مع التكنولوجيا الصحيحة يمكن تغويز وتحويلها إلى مصدر الوقود قابلة للحياة. ومع ذلك ، فهذه تقنية مكلفة ولا يمكن استخدامها إلا عندما يُعرف أن النفايات لا تحتوي على مواد سامة.
دافع الصواريخ
يتكون دافع الصواريخ الصلبة من مؤكسد صلب (مثل نترات الأمونيوم) مرتبطًا بالرقائق أو المساحيق لمركبات الطاقة (مثل RDX) بالإضافة إلى المواد اللاصقة والملدنات والمثبتات والمواد المضافة الأخرى. و الوقود الصلب هو أسهل بكثير لتخزين والتعامل مع الوقود السائل. كما أن لديها كثافة طاقة أعلى لذلك لا يتطلب مساحة كبيرة بنفس مقدار الطاقة المخزنة.
فوائد / عيوب الوقود الصلب
الوقود الصلب ، مقارنة بالوقود السائل أو الوقود الغازي ، غالبًا ما يكون أرخص وأسهل في الاستخراج وأكثر استقرارًا في النقل وفي كثير من الأماكن تكون متاحة بسهولة أكبر.
يستخدم الفحم ، على وجه الخصوص ، في توليد 38.1 ٪ من الكهرباء في العالم لأنه أقل تكلفة وأكثر قوة من نظرائه من السوائل والغاز. ومع ذلك ، فإن أنواع الوقود الصلب أثقل أيضًا من حيث النقل ، وتتطلب طرقًا أكثر تدميراً لاستخراج / الحرق وغالبًا ما يكون لها انبعاثات كربونية ونترات وكبريتات أعلى. باستثناء الوقود المستدام للخشب / الكتلة الحيوية ، عادةً ما يعتبر غير قابل للتجديد لأنه يتطلب تكوين آلاف السنين.
