Lënda djegëse

Një lëndë djegëse është çdo material që mund të bëhet për të reaguar me substanca të tjera në mënyrë që të çlirojë energji si energji termike ose të përdoret për punë. Koncepti fillimisht u aplikua vetëm për ato materiale të afta për të çliruar energji kimike, por që atëherë është aplikuar edhe për burime të tjera të energjisë termike, si energjia bërthamore (nëpërmjet ndarjes bërthamore dhe shkrirjes bërthamore).

Energjia e nxehtësisë e çliruar nga reaksionet e karburanteve mund të shndërrohet në energji mekanike nëpërmjet një motori termik. Herë të tjera, vetë nxehtësia vlerësohet për ngrohjen, gatimin ose proceset industriale, si dhe ndriçimin që shoqëron djegien. Lëndët djegëse përdoren gjithashtu në qelizat e organizmave në një proces të njohur si frymëmarrje qelizore, ku molekulat organike oksidohen për të çliruar energji të përdorshme. Hidrokarburet dhe molekulat organike të lidhura me to janë burimi më i zakonshëm i karburantit që përdoret nga njerëzit, por substanca të tjera, duke përfshirë metalet radioaktive, përdoren gjithashtu.

Karburantet janë në kontrast me substanca ose pajisje të tjera që ruajnë energjinë potenciale, të tilla si ato që lëshojnë drejtpërdrejt energji elektrike (si bateritë dhe kondensatorët) ose energjinë mekanike (të tilla si volantët, burimet, ajri i kompresuar ose uji në një rezervuar).

Klasifikimi i lëndëve djegëse

Karburantet ndahen sipas kritereve të ndryshme, siç janë gjendja e tyre e grumbullimit në lëndë djegëse të ngurta, të lëngëta dhe të gazta. Varësisht nga origjina, bëhet një dallim midis lëndëve djegëse natyrale, të rafinuara ose sintetike. Karburantet mund të jenë organike, të tilla si nafta , gazi natyror, qymyri ose inorganike, si hidrogjeni ose monoksidi i karbonit .

Varësisht nga lloji i lëshimit të energjisë, karburantet ndahen në lëndët djegëse kimike që çlirojnë energjinë termike përmes oksidimit dhe karburanteve elektrokimike që përdoren, për shembull, në qelizat e karburantit për të gjeneruar energji elektrike .

Cilësia e karburantit përshkruhet nga vlera kalorifike ose vlera kalorifike . Vlera kalorifike gjithashtu merr parasysh përdorimin e nxehtësisë së kondensimit të ujit të përfshirë në gazin e djegies si avull (shfrytëzimi i vlerës kalorifike ). Për karburantet absolutisht të thata që nuk përmbajnë hidrogjen të lidhur kimikisht, vlera e tyre kalorifike dhe vlera kalorifike janë identike.

Lëndët djegëse fosile janë prodhuar kryesisht nga proceset e gjata, shpesh miliona vjet bio dhe gjeokimike. Lëndët djegëse të ngurta u nënshtrohen një coalification, akumulimin e karbonit në shtresa organike mbyllur nga shtresat e tokës. Dy hapat kryesore të koalicionit janë kalimi nga materia organike, të cilat zakonisht përbëheshin nga lloje bimore më të larta, të tilla si drurë apo fidane, deri te thëngjilli i kaftë dhe kalimi i mëtejshëm i qymyrit kafe në qymyr të fortë . Origjina e naftës mendohet të jetë kafshë dhe bimë më të ulëta të detit. Të gjitha rezervat ekzistuese të karburantit quhen burime. Këto janë të ndara në burime të dyshuara dhe të provuara. Burimet e provuara vazhdojnë të ndahen në burime të degradueshme dhe me sa duket jo-degradable. Nëse çmimi teknik i një burimi është i siguruar, ky burim quhet një rezervë . Përmbajtja e energjisë e lëndëve djegëse fosile të forta shpesh jepet në të ashtuquajturat njësi të qymyrit të rëndë (SKE).

Materialet e para të rinovueshme tani dallohen nga këto, të cilat janë burime të ripërtëritshme të rregullta ( lëndë djegëse biogjenike si druri , biokarburantet , biogazi ).

Karburantet bërthamore , të tilla si uraniumi i pasuruar dhe plutoniumi , të cilat nga fission bërthamore ose deuterium dhe tritium , të cilat mund të lëshojnë energji nga bashkimi bërthamor , gjithashtu nuk janë në mesin e karburanteve fosile.

Gjendja fizike dhe përdorimi

Karburantet përdoren në të tre shtetet klasike të grumbullimit (të ngurta , të lëngëta dhe të gazta ). Ato janë furnizuar për përdorime të ndryshme.

Karburantet e ngurta, të tilla si thëngjilli i fortë , linjiti dhe druri , tani përdoren kryesisht për gjenerimin e energjisë elektrike në centralin e avullit . Përveç kësaj, nevojiten lëndë djegëse solide për inxhinieri të procesit dhe prodhimin e metaleve në shkrirjen e hekurit dhe çelikut. Rëndësia për ngrohjen e ndërtesave është e vogël. Përmbajtja e energjisë është dhënë në njësitë e thëngjillit të rëndë (SKE).
Karburantet e lëngëta si derivate të ndryshme të naftës ( benzinë , naftë , vaj për ngrohje ) dhe biokarburantet kanë një peshë të konsiderueshme në transportin dhe ngrohjen e ndërtesave. Për më tepër, ato shërbejnë si lëndë e parë për produktet në industrinë kimike . Përmbajtja e energjisë është dhënë në njësitë e naftës (Oe).
Lëndët djegëse të gazta si gaz natyror dhe biogazi përdoren kryesisht për ngrohjen e ndërtesave dhe gjenerimin e energjisë elektrike. Ato përdoren gjithashtu në industrinë kimike si lëndë djegëse dhe lëndë e parë. Gazi natyror është gjithashtu në më të vogla dhe të mesme kaldajave me avull për të gjeneruar avull qëlluan . Përmbajtja e energjisë është dhënë në kWh / kg.

Çmimet e karburantit

Çmimi i tregut botëror për karburantet ndryshon për shkak të shumë faktorëve. Matur kundrejt njësisë së qymyrit të fortë , çmimi luhatet në periudhën 1970 - 2004:

për naftën në 900%
për qymyrin në 300%

Çmimet për karburantet kryesore kanë një ndikim të ndjeshëm në ekonomitë kombëtare. Çmimet e larta, për shembull, mund të përbëjnë inflacionin ekzistues.

Kërkesa e karburantit

Përcaktimi i kërkesës për karburant është i nevojshëm për të përcaktuar sasinë e porosive ose të magazinimit, për të vlerësuar kostot e konsumit dhe për të bërë llogaritjet krahasuese me bartësit e tjerë të energjisë ose teknologjitë. Kjo vlen edhe për ekonominë në tërësi, si dhe për një fabrikë të vetme djegëse ose konsumator, qoftë fiks apo celular.

Ndër të tjera, kërkesa e karburantit varet nga: performanca e sistemit, efikasiteti, koha e rrjedhjes, lloji i karburantit dhe faktorë të veçantë si kontrolli dhe rregullimi.

Gjendja kombëtare

Shumica e karburanteve të përdorura në Gjermani duhet të importohen. Kjo vlen kryesisht për lëndët djegëse të lëngëta dhe të gazta, pasi Evropa Qendrore ka shumë pak burime vetanake në këtë fushë. Nga ana tjetër, lëndët djegëse natyrale janë duke u promovuar si burime minerale në këtë zonë gjeografike, me subvencione për të mbështetur kostot e subvencioneve , për të mbajtur konkurrencën e brendshme me çmimet e paguara në tregun botëror.

Sigurimi i karburanteve nga burimet e rinovueshme ( lëndët djegëse biogjenike ) po bëhet gjithnjë e më e rëndësishme për sektorët e energjisë dhe transportit. Në vitin 2009, 5.5% e energjisë finale të kërkuar në Gjermani nga karburantet biogjenike (si bioenergjia ). Ato përbëjnë rreth dy të tretat e energjisë së rinovueshme (10.1%). Pjesa më e madhe e bioenergjisë është nxehtësia. Megjithatë, potenciali i përgjithshëm i bioenergjisë në Gjermani është i kufizuar, kështu që vetëm një pjesë e kërkesës për energji mund të mbulohet nga ajo.

Letërsi

Karl-Heinz Schmidt, Ingo Romey, Fritz Mensch: Qymyri - Nafta - Gaz natyror: Kimi dhe teknologjia. [1] 1. Aufl., Vogel Verlag, Würzburg 1981, ISBN 978-3-8023-0684-6 .

Shiko edhe

Biokarburanti

Referime