เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ (Fossil fuels
description
Transcript of เชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์ (Fossil fuels
เชื้อเพลิงซากดึกดํา
บรรพ (Fossil Fuels)
โดย นายณัฐวุฒิ โคตรพัฒน
548144117
คอมฯศึกษาหมู 1
เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ (Fossil Fuels) หมายถึง ?
เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ (Fossil Fuels) หมายถึง เชื้อเพลิงซ่ึงเปลี่ยนสภาพมาจากซากของสิ่งมีชีวิต ทั้งพืชและสัตวในยุคตาง ๆ โดยกระบวนการทางธรณีวิทยาและธรณีเคมี หมายรวมถึง • ถานหิน (Coal) • กาซธรรมชาติ (Gases) • น้ํามัน (Natural Oil) • หินน้ํามันและทรายน้ํามัน (Oil Shale and Tar Sand) ดวยกระบวนการเกิดซ่ึงตองอาศัยระยะเวลายาวนาน และไมสามารถเกิดทดแทนไดในชวงอายุขัยของมนุษย จึงจัดเปนทรัพยากรธรรมชาติที่ไมสามารถทดแทนได เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพเปนเชื้อเพลิงที่มนุษยเรานําข้ึนมาใชอยางกวางขวางและมากมาย
รูปที่ 1 เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ (Fossil Fuels) เปนแหลงพลังงานสําคัญของโลก
ถานหิน (Coal)
ถานหิน (Coal) โดยธรรมชาติและกระบวนการเกิดแลว ถานหินจัดไดวาเปนหินตะกอน
และหินแปรชนิดหนึ่ง ซึ่งเกิดจากพืชที่อาศัยและเจริญเติบโตอยูในที่ลุมชื้นแฉะใน
อดีตกาล ในสภาพแวดลอมที่เหมาะสม เราจะพบวา ถานหินมักเกิดรวมกับหิน
ทรายและหินดินดาน ทั้งนี้ เพราะเมื่อซากพืชโบราณเหลานี้ลมตายลง ก็จะถูกฝง
หรือกดทับโดยตะกอนอ่ืน ๆ ซึ่งโดยปกติก็จะไดแก ทรายและโคลนดังกลาว และ
เปล่ียนสภาพไปเปนถานหินในที่สุด (รูปที่ 2) การสะสมตัวของถานหินจะเร่ิม
จากอินทรียวัตถุ ซึ่งประกอบดวยคารบอน ออกซิเจน และไฮโดรเจนเปนสวน
ใหญ
รูปที่ 2 กระบวนการเกิดถานหิน
นอกเหนือจากคารบอน ออกซิเจน และไฮโดรเจนแลว ถานหินยังประกอบดวยธาตุอ่ืน ๆ อีกหลายตัว ในอัตราสวนที่มากนอยแตกตางกัน ธาตุที่สําคัญไดแก ซัลเฟอร ซึ่งเปนสาเหตุที่ทําใหเกิดสภาพมลภาวะที่คอนขางรายแรงตอบรรยากาศและน้ํา ซัลเฟอรสามารถที่จะปะปนเขาไปในบรรยากาศ ในรูปของกาซซัลเฟอรไดออกไซด (รูปที่ 3) ซึ่งอาจจะมีอันตรายตอมวลชีวิต ถาอยูในปริมาณที่สูงพอ ทางน้ําที่ไหลผานเหมืองที่ทําการขุดเจาะถานหิน อาจจะเกิดสภาพของมลภาวะไดจากซัลเฟอรที่อยูในรูปของกรดซัลฟูริค นอกจากนี้ ถานหินยังมีปญหาเร่ืองปริมาณของมีเธน (Methane) และคารบอนไดออกไซดท่ีปลอยออกมาเมื่อเผาไหม และเปนปญหาตอสภาพแวดลอมได
รูปที่ 3 เปรียบเทียบปริมาณซัลเฟอรไดออกไซด มีเธน และคารบอนไดออกไซดที่ปลอยออกมาจากเช้ือเพลงิ
ซากดึกดําบรรพ
ปโตรเลียม (Petroleum)
ปโตรเลียม (Petroleum)
ปโตรเลียม มาจากคําในภาษาละติน 2 คํา คือ เพตรา แปลวา หิน และ โอ
เลียม ซ่ึงแปลวา นํ้ามัน รวมความแลว หมายถึง นํ้ามันท่ีไดจากหิน
ตามนิยาม ปโตรเลียม หมายถึง สารไฮโดรคารบอน (CH) ที่เกิดข้ึนเองตาม
ธรรมชาติ มีธาตุที่เปนองคประกอบหลัก 2 ชนิด คือ คารบอน (C) และ ไฮโดรเจน
(H) โดยอาจมีธาตุอโลหะชนิดอื่น เชน กํามะถัน ออกซิเจน ไนโตรเจน ฯลฯ ปนอยูดวย
ปโตรเลียมเปนไดทั้ง ของแข็ง ของเหลว หรือ กาซ ข้ึนอยูกับองคประกอบของ
ปโตรเลียมเองเปนสําคัญ นอกจากนี้ความรอน และความกดดันของสภาพแวดลอมที่
ปโตรเลียมนั้นถูกกักเก็บ ก็มีสวนในการกําหนดสถานะของปโตรเลียม
ปโตรเลียม แบงตามสถานะที่สําคัญได 2 ชนิด คือ น้ํามันดิบ (Oil) และ กาซ
ธรรมชาติ ( Natural Gases) สถานะตามธรรมชาติ น้ํามันดิบ
เปน ของเหลว ประกอบดวยสารไฮโดรคารบอนชนิดระเหยงายเปนสวนใหญ ที่เหลือ
เปนสารกํามะถัน ไนโตรเจน และสารประกอบออกไซดอ่ืน
น้ํามันดิบแบงออกเปน 3 ประเภท ตามคุณสมบัติและชนิดของไฮโดรคารบอนที่เปน
องคประกอบ คือ น้ํามันดิบฐานพาราฟน น้ํามันดิบฐานแอสฟลท และ น้ํามันดิบ
ฐานผสม น้ํามันดิบทั้ง 3 ประเภท เมื่อนําไปกล่ัน จะใหผลิตภัณฑน้ํามันในสัดสวนที่
แตกตางกัน
สวนกาซธรรมชาติเปนปโตรเลียมที่อยูในรูปของ กาซ ณ อุณหภูมิ และความ
กดดันที่ผิวโลก กาซธรรมชาติประกอบดวยสารไฮโดรคารบอนเปนหลัก อาจมีสัดสวน
สูงถึงรอยละ 95 สวนที่เหลือ ไดแก ไนโตรเจน และคารบอนไดออกไซด บางคร้ังจะ
พบไฮโดรเจนซัลไฟดปะปนอยูดวย
การเกิด
น้ํามันดิบและกาซธรรมชาติ จะพบเกิดรวมกับหินตะกอนที่เกิดในทะเล
เสมอ สวนประกอบที่สําคัญไดแก สารประกอบไฮโดรคารบอนเปนสวนใหญ
และมซีัลเฟอร ไนโตรเจน และออกซิเจนเปนสวนนอย ปจจุบันนักธรณีวิทยามี
ความเชื่อวา น้ํามันและกาซธรรมชาติมีตนกําเนิดมาจากอินทรียวัตถุที่เปนพืช
และสัตว
รูปที่ 4 กระบวนการเกิดปโตรเลียม
รูปที่ 5 โครงสรางกักเก็บน้ํามันและกาซธรรมชาติ
การสาํรวจหาแหลง่ปิโตรเลยีม
ในการสํารวจหาแหลงปโตรเลียมดังกลาว นักธรณีวิทยาจะใชวิธีการสํารวจอยู
หลาย ๆ วิธี ดังนี้
1. การขุดเจาะหลุมเพ่ือเก็บตัวอยางหิน (Core Drilling)
2. การสํารวจโดยคล่ืนส่ันสะเทือน (Seismic Prospecting)
3. การสํารวจโดยความโนมถวง (Gravity Prospecting)
วิธีการดังกลาวขางตน สามารถชวยเปนเคร่ืองชี้ใหเราทราบวา ขางลาง
เปลือกโลกจะมีโครงสรางที่เหมาะสมเปนแหลงกักเก็บน้ํามันมากนอยเพียงใด แต
ไมสามารถบงชี้ใหเดนชัดวาจะมีชั้นหินกักเก็บน้ํามันหรือไม
หินน้ํามันและทรายน้ํามัน (Oil Shale and Tar Sand)
หินน้ํามัน คือ หินตะกอนชนิดหนึ่งที่ประกอบดวยอินทรียวัตถุในรูปของสารที่เรียกวา คีโรเจน (Kerogen) และคีโรเจนนี้เอง เมื่อถูกทําใหรอนดวยวิธีใดวิธีหนึ่ง ประมาณ 500 องศาเซลเซียส จะใหน้ํามันและกาซไฮโดรคารบอนออกมา สําหรับการเกิดของหินน้ํามันนั้น เกิดจากพวกพืชและสัตวที่ตายแลว ซึ่งไดสะสมรวมกันกับเศษหินดินทรายตาง ๆ อยูในที่ที่เคยเปนแหลงน้ําขนาดใหญทั่วไปมากอน เมื่อเวลาไดผานไปนานนับลานป พวกอินทรียวัตถุอันไดแก ซากพืชและสัตวตาง ๆ ดังกลาวนั้น ก็จะแปรสภาพเปนสารคลายยางเหนียว ๆ หรือที่เรียกวา คีโรเจน สวนเศษหินดินทรายตาง ๆ ซึ่งมีสารคีโรเจนอยูดวยนี้ ก็แปรสภาพเปนหินตะกอนออกสีเขม เรียกวา หินน้ํามัน
ทรายนํ้ามัน
ทรายน้ํามัน หมายถึง ทรายที่ประกอบไปดวยไฮโดรคารบอนและอินทรียสารอ่ืน ๆ รวมตัวกันอยูในลักษณะของน้ํามันหนัก (Heavy Crude Oil) แทรกอยูตามชองวาง และทําหนาที่คลายสารเชื่อมประสานเม็ดทรายเขาดวยกัน นอกจากนี้ ยังมีสวนประกอบเจือปนของอนินทรียสารอ่ืน เชน วานาเดียม เหล็ก ทองแดง และอ่ืน ๆ บางเล็กนอย และยังมีน้ําซึ่งมักจะเปนสวนประกอบอยูดวยเสมอ ทั้งนี้ ขึ้นอยูกับแองตนกําเนิดของทรายน้ํามันในที่ที่มีสภาวะแวดลอมแตกตางกันไป ทรายน้ํามันมีชื่อเรียกกันหลายอยาง เชน Tar Sand, Bituminous Sand, Oil Sand และน้ํามันที่สะกัดออกมาได จะเรียกวา Tar Oil, Sand Oil, Bituminous Oil หรือ Asphaltic Oil เปนตน
การใชพลังงานปโตรเลียมอยางประหยัดและถูกวิธี
ประโยชนของพลังงานปโตรเลียมมีทั้งทางตรงและทางออม ทางตรงคือ การนํา
พลังงานปโตรเลียมมาใชกับยวดยานพาหนะและเคร่ืองมือเคร่ืองใชชนิดตาง ๆ
ทางออมคือ การนําพลังงานปโตรเลียมมาผลิตกระแสไฟฟาเพ่ือใชในอาคาร
บานเรือนและโรงงานอุตสาหกรรม
การใชพลังงานปโตรเลียมจึงควรใชอยางประหยัดและถูกวิธี เพราะพลังงาน
ปโตรเลียมเปนพลังงานที่เมื่อใชแลวจะหมดส้ินไปจากโลก และพลังงาน
ปโตรเลียมเปนพลังงานที่ติดไฟงาย จึงมักเปนสาเหตุที่ทําใหเกิดเพลิงไหมเนือง ๆ
การใชพลังงานปโตรเลียมทางตรงอยางประหยัดและถูกวิธี
มีหลักการที่สําคัญ ๆ ดังนี้คือ
1. การบํารุงรักษาเคร่ืองจักรกล เคร่ืองยนต ใหสม่ําเสมอ ใชผลิตภัณฑหลอล่ืนให
เหมาะสม ทําความสะอาดเคร่ืองยนตใหถูกวิธี ใชงานตามความสามารถและใช
อยางถนอม ปรับแตงเคร่ืองยนต เชน ต้ังศูนยปรับแตงรอบเผาไหม เปนตน
2. เลือกใชน้ํามันใหเหมาะสมกับกําลังเคร่ืองยนต หลีกเล่ียงเชื้อเพลิงที่
อาจกอใหเกิดอันตรายได เชน การใชแกสกับเคร่ืองยนตอาจเกิดอันตรายงาย
เพราะไวไฟกวาน้ํามันเบนซิน เปนตน
3. หลีกเล่ียงวัสดุติดไฟหรือการกระทําใด ๆ ที่ประมาทอาจกอใหเกิด
เพลิงไหมได กําหนดสถานที่เก็บเชื้อเพลิงใหปลอดภัยที่สุด
4. การใชแกสหุงตมควรเลือกถัง หัวเตาที่ไดมาตรฐาน หมั่นตรวจสอบ
รอยร่ัวและปดใหเรียบรอยหลังจากใชงานเสร็จแลว
การใชพลังงานปโตรเลียมทางออมอยางประหยัดและถูกวิธี
มีหลักการที่สําคัญ ๆ ดังนี้คือ
1. สํารวจดูเคร่ืองใชไฟฟาภายในบานวามีอะไรบาง เพ่ือทราบจํานวน
เคร่ืองใชไฟฟาที่เหมาะสมกับความจําเปน
2. สํารวจดูเคร่ืองใชไฟฟาแตละตัว เพ่ือใหทราบวาแตละตัวมีขนาดกําลังไฟฟาก่ี
วัตต ถาเคร่ืองใชไฟฟาชนิดใดมีวัตตสูงจะกินไฟมาก ถามีวัตตตํ่าจะกินไฟนอยควรสนใจ
เคร่ืองใชที่วัตตสูง ๆ เปนกรณีพิเศษ เพ่ือหาทางประหยัด รูไดอยางไรวาเคร่ืองใชไฟฟามี
กําลังไฟฟาก่ีวัตต
3. เลือกใชอุปกรณหรือเคร่ืองใชไฟฟาที่มีประสิทธิภาพและขนาดที่เหมาะสมกับ
การใชงานในบาน เชน ควรใชหลอดฟลูออเรสเซนตแทนการใชหลอดไสเพราะประหยัด
ไฟฟากวา
4. เมื่อเลิกใชไฟฟาควรปดสวิตชหรือถอดปล๊ักทันที
5. ไมควรใชเคร่ืองไฟฟาพรอม ๆ กันหลายตัว ทําใหเสียคาไฟฟาเพ่ิมขึ้น และอาจ
ทําใหสายไฟฟาในบานรอนจนเกิดเพลิงไหมได
6. บํารุงรักษาและหมั่นทําความสะอาดอุปกรณเคร่ืองใชไฟฟาอยางสม่ําเสมอ