Bränsle

Den aktuella versionen av sidan har ännu inte granskats av erfarna bidragsgivare och kan skilja sig väsentligt från versionen som granskades den 24 oktober 2021; kontroller kräver 6 redigeringar .

Bränsle i ordets breda betydelse är ett ämne som kan frigöra energi under vissa processer, vilket kan användas för tekniska ändamål. Kemiskt bränsle frigör energi under exoterma kemiska reaktioner under förbränning , kärnbränsle  - under kärnreaktioner . Vissa drivmedel (till exempel homogena drivmedel eller fasta drivmedel) kan självförbrännas i frånvaro av ett oxidationsmedel. Men de flesta hushålls- och industribränslen kräver syre för att brinna, och sådana bränslen kan också kallas för brännbara ämnen . De vanligaste brännbara materialen är fossila bränslen, som innehåller kol och väte. Bränslen är uppdelade enligt tillståndet för aggregation av ämnet i fasta, flytande och gasformiga, och enligt produktionsmetoden - i naturliga (kol, olja, gas) och konstgjorda . Fossila bränslen fungerar som den främsta energikällan för det moderna samhället. År 2010 erhölls cirka 90 % av all energi som producerades av mänskligheten på jorden genom förbränning av fossila bränslen eller biobränslen [1] , och enligt prognoserna från Energy Research and Development (USA) kommer denna andel inte att falla under 80 % fram till 2040 med en samtidig ökning av energiförbrukningen med 56 % under perioden 2010 till 2040 [2] . Relaterade till detta är sådana globala problem med den moderna civilisationen som utarmningen av icke-förnybara energiresurser , miljöföroreningar och global uppvärmning .

Begreppet bränsle

Begreppet bränsle uppstod från förmågan hos vissa ämnen att brinna och frigöra värme i processen. I de flesta fall är förbränning en kemisk oxidationsreaktion , medan för bränslen som ved ( ved) eller bensin , fungerar luftsyre ofta som oxidationsmedel . Andra ämnen, såsom flytande syre, kan också användas som oxidationsmedel i speciella anordningar (till exempel raketmotorer ). Fluor används inte som oxidationsmedel på grund av dess mycket höga toxicitet, ozon på grund av toxicitet och instabilitet.

Eftersom många enheter använder syre som ett oxidationsmedel, förbrukat från den omgivande luften utan tillämpning av speciella ansträngningar (ett "osynligt" oxidationsmedel), finns det i vardagen en förvirring av begrepp och bränsle kallas ofta (och felaktigt) bränsle.

För att omvandla bränslets termiska energi till kinetisk energi används olika typer av värmemotorer .

Huvudindikatorn för bränsle är värmevärdet ( värmevärde ). I syfte att jämföra bränsletyper har begreppet standardbränsle införts (värmevärdet för ett kilogram "standardbränsle" (jfr) är 29,3 MJ eller 7000 kcal , vilket motsvarar nettovärmevärdet för ren antracit ).

Ugnshushållsbränsle är avsett för förbränning i värmeinstallationer med låg kapacitet belägna direkt i bostadslokaler, såväl som i medelstora värmegeneratorer som används inom jordbruket för foderberedning, spannmål, frukttorkning, konservering och andra ändamål.

Standarden för pannbränsle - GOST 10585-99 tillhandahåller produktion av fyra av dess kvaliteter: marin eldningsolja F-5 och F-12, som klassificeras som lätta bränslen enligt viskositet, eldningsolja klass 40 - som medium och kvalitet 100 - tungt bränsle. Siffrorna anger den ungefärliga viskositeten för respektive eldningsoljor vid 50 °C.

Mörk eldningsolja framställs av dieselfraktioner av direkt destillation och sekundärt ursprung - destillat av termisk, katalytisk krackning och koksning.

När det gäller fraktionerad sammansättning kan eldningsolja vara något tyngre än dieselbränsle enligt GOST 305-82 (upp till 360 ° C destillerar den upp till 90 procent istället för 96 procent, viskositet för eldningsolja upp till 8,0 mm 2 / s vid 20 °C mot 3,0-6,0 mm 2 /s diesel).

Vid tillverkning av eldningsolja, cetan- och jodtal är grumlingspunkten inte standardiserad. Vid bearbetning av sura oljor är massandelen svavel i bränslet upp till 1,1 procent.

För att förbättra lågtemperaturegenskaperna hos eldningsolja används sänkande tillsatser syntetiserade på basis av en eten-vinylacetatsampolymer inom industrin.

Egenskaper:

Stora moderna bränslen

Fasta bränslen

Flytande bränslen

De är lätta att transportera, men samtidigt är förlusterna på grund av avdunstning, spill och läckor höga.

Gasformiga bränslen

De är mer transportabla än vätsketyper, samtidigt som de har ännu större förluster i avdunstning, och även under normala förhållanden lägre energitäthet. På grund av den låga densiteten av gaser är energikostnaderna för transport över långa avstånd högre jämfört med flytande bränslen, och kostnaden för en gasledning är också högre jämfört med en oljeledning.

Dispergera system , lösningar

Nivå och struktur för bränsleförbrukningen

Trots den enorma variationen av bränslen är olja, naturgas och kol fortfarande de viktigaste energikällorna. Sakernas tillstånd för 100 år sedan täcktes av Mendeleev. De två första fossila bränslena är uttömda inom en snar framtid. Petroleumbränslen är av särskilt värde för fordon (de största energikonsumenterna), på grund av transportens bekvämlighet, därför pågår forskning för närvarande om användningen av kol för produktion av flytande bränslen , inklusive motorbränslen. Det finns också enorma reserver av kärnbränsle, men dess användning ställer höga säkerhetskrav, höga kostnader för beredning, drift och bortskaffande av bränsle och tillhörande material.

Världskonsumtionen av fossila bränslen är cirka 12 miljarder ton bränsleekvivalenter. ton per år. Enligt BP Statistical Review of World Energy 2003 var förbrukningen av fossila bränslen 2002:

Andel förnybara energikällor i energibalanser

Enligt grova uppskattningar är Rysslands energiförbrukning 1,3 miljarder ton bränsleekvivalenter. ton per år.

Dynamics

Under de senaste 20 åren har världens energiförbrukning ökat med 30 % (och denna tillväxt kommer sannolikt att fortsätta på grund av den växande efterfrågan från snabbt utvecklande länder i den asiatiska regionen). I utvecklade länder under samma period har konsumtionsstrukturen förändrats avsevärt - en del av kolet har ersatts av mer miljövänlig gas (Europa och framför allt Ryssland, där andelen gas i konsumtionen var upp till 40%), och andelen kärnkraft ökade från 4 % till 10 %.

Efter att ha citerat siffrorna är det värt att påpeka exemplet med Australien , vars balans solenergi tar cirka 30%. Denna andel konsumeras av saltindustrin, som tillverkar produkter genom naturlig avdunstning i solen.

Se även

Anteckningar

  1. ↑ Nyckelstatistik för världsenergi . - Internationella energibyrån (IEA), 2012. - S. 6. - 80 sid. Arkiverad 18 november 2012 på Wayback Machine
  2. ↑ International Energy Outlook 2013 med prognoser till 2040  1. US Energy Information Administration (EIA) . Datum för åtkomst: 4 februari 2014. Arkiverad från originalet 4 november 2013.
  3. ↑ "Grunderna för högt laddade kolvattenuppslamningar." Arkiverad från originalet den 4 april 2015. CRC Press, Taylor and Francis Group, London, Storbritannien. A Balkema Book 2013 s105-114.]

Litteratur

  Gå till Wikidata-objektet  Ordböcker och uppslagsverk