Nhiên liệu hóa thạch là một dạng năng lượng được phát triển trong hàng ngàn năm nay. Được sử dụng phổ biến trong công nghiệp, nhiên liệu hóa thạch đã và vẫn đóng vai trò cực kỳ quan trọng trong toàn bộ quá trình phát triển của xã hội. Tuy nhiên, do nguồn tài nguyên nhiên liệu này đang ngày càng một cạn kiệt cùng tính chất gây ô nhiễm môi trường mà việc sử dụng chúng ngày càng ít dần.
Vậy nhiên liệu hóa thạch là gì? Nhiên liệu hóa thạch là nguồn năng lượng nào? Các loại nhiên liệu hóa thạch? Tác hại của nguyên liệu hóa thạch ra sao? sẽ được mayruaxegiadinh.com.vn chia sẻ trong bài viết dưới đây cùng theo dõi nhé!
Contents
Nhiên liệu hóa thạch là gì?
Nhiên liệu hóa thạch vốn là loại nhiên liệu chứa hàm lượng cacbon và hydrocacbon cao. Loại năng lượng này được tạo thành bởi quá trình phân hủy kỵ khí của những loài sinh vật chết và bị chôn vùi cách đây khoảng hơn 300 triệu năm. Cụ thể các sinh vật đó gồm: thực vật phù du và động vật phù du lắng đọng xuống đáy biển/hồ với một số lượng vô cùng lớn.
Trải qua thời gian địa chất cùng điều kiện thiếu oxy các hợp chất hữu cơ này trộn lẫn cùng bùn và bị chôn vùi bên dưới các lớp trầm tích nặng. Các chất hữu cơ này bắt đầu bị biến đổi hóa học dưới điều kiện nhiệt độ cùng áp suất cao rồi tạo thành các nhiên liệu hóa thạch.
Các năng lượng hóa thạch thường thay đổi từ chất dễ bay hơi có tỷ số cacbon và hydro 1:1 thấp như: dầu hỏa dạng lỏng, methane,…. đến than đá (chất không bay hơi chứa toàn cacbon).
Phân biệt năng lượng tái tạo với nhiên liệu hóa thạch
Giữa năng lượng tái tạo với nhiên liệu tái tạo thì sự khác biệt quan trọng nhất đó chính là chúng có thể tồn tại trong bao lâu.
Năng lượng tái tạo có thể sử dụng hết lần này đến lần khác mà không lo sợ đến vấn đề cạn kiệt bởi nguồn năng lượng này được khai thác từ các quá trình tự nhiên vô tận. Năng lượng tái tạo bao gồm: năng lượng mặt trời, năng lượng gió, thủy điện, năng lượng địa nhiệt, năng lượng sinh khối.
Với một số nguồn sinh khối và đặc biệt là gỗ thì cần lưu ý rằng trong quá trình đốt cháy nó thực sự thải ra CO2 nhiều hơn so với than đá. Dù thế nó vẫn được coi là một nguồn năng lượng tái tạo bởi cây cối có thể được trồng lại để thay thế cho những gì đã khai thác, đã mất nhưng nó không thể được dán nhãn là “sạch”.
Trong khi đó thì nhiên liệu hóa thạch lại được bổ sung cách tự nhiên theo thời gian nhưng đòi hỏi phát mất đến hàng triệu năm. Vậy nhiên liệu hóa thạch gồm những gì? Nhiên liệu hóa thạch bao gồm: Than đá, dầu, khí tự nhiên.
Khí tự nhiên đôi khi cũng được mô tả như một nguồn điện “sạch” bởi nó chạy sạch hơn so với than. Tuy nhiên, khí tự nhiên vẫn thải ra một lượng CO2 trong quá trình đốt cháy vì thế mà nó chỉ sạch so với một thứ như than đá chứ không hẳn đã là một loại nhiên liệu “sạch”.
Các loại nhiên liệu hóa thạch
Dựa theo đặc tính cùng nguồn gốc xuất xứ khác nhau mà nhiên liệu hóa thạch có nhiều loại được phân thành 4 loại chính gồm: than đá; dầu; khí đốt tự nhiên; đá phiến cát và đá phiến dầu.
Than đá
Than đá là một loại nhiên liệu được hình thành bởi xác thực vật. Đây là loại năng lượng có nhiều ưu điểm hơn cả trong các nguồn năng lượng hóa thạch bởi nó dễ khai thác, dễ xử lý, dễ vận chuyển và đặc biệt dễ trao đổi trong mua bán.
Ngoài ra, công nghệ đốt than đá cũng không có gì phức tạp, có thể phát triển ở quy mô công nghiệp lớn. Vì thế mà than đá được xem như là “vàng đen” được sử dụng ở nhiều quốc gia với ứng dụng phổ biến nhất là dùng để làm nguyên liệu chính cho hầu hết các nhà máy nhiệt điện.
Dầu
Các sinh vật phù du bị chôn vùi qua hàng thiên niên kỷ dưới sự tác động của dòng nhiệt dữ dội cùng áp suất cao từ sâu bên trong lòng đất biến đổi thành dầu. Dầu thô là một hỗn hợp chứa hàng nghìn phân tử khác nhau, chúng được tạo bởi các hợp chất chứa chủ yếu hydro và carbon.
Thành phần và tỷ lệ các hydrocacbon ở mỗi mỏ dầu thô là riêng biệt. Thành phần hóa học này quyết định đến các dạng của dầu thô với mật độ từ nhẹ và lỏng đến đặc và nhớt. Dầu có màu vàng trong suốt hoặc là màu đen đậm tùy vào lượng lưu huỳnh chứa trong nó.
Khí đốt tự nhiên
Khí đốt tự nhiên được hình thành bởi các sinh vật phù du bị chôn vùi sâu trong lòng đất chịu sự tác động của dòng nhiệt độ cùng áp suất cao hơn so với dầu mỏ. Loại nhiên liệu này được cấu tạo từ khí metan là chủ yếu, khí metan là khí nhẹ nhất của các hydrocacbon vì vậy mà nó tinh khiết hơn và ít gây ô nhiễm. Khí đốt tự nhiên được khai thác chính từ các mỏ dầu dưới dạng là khí đốt.
Đá phiến cát và đá phiến dầu
Loại nhiên liệu hóa thạch này được hình thành từ những bãi cát với kích thước bằng đất sét và chứa các phần nhỏ chất hữu cơ. Các chất hữu cơ này là những chất bao gồm các vật liệu đã được phân hủy mà có cấu trúc giống với cấu trúc của dầu.
Vai trò của nhiên liệu hóa thạch
Nhiên liệu hóa thạch có vai trò vô cùng quan trọng bởi chúng ta có thể sử dụng chúng để làm chất đốt (bị oxy hóa thàng CO2 và nước) để tạo ra năng lượng. Dầu mỏ, than đá hay khí đốt chính là nguồn nguyên liệu được sử dụng để cung cấp năng lượng trên toàn cầu hiện nay. Trong đó, than đá được ứng dụng từ rất lâu trong lịch sử và được sử dụng nhiều nhất.
Để tạo ra điện các nhà máy nhiệt điện đã sử dụng nguyên liệu chính là than đá. Trong rất nhiều năm qua, ngành điện than vẫn luôn giữ vững vai trò của mình trong đời sống nhằm đảm bảo nguồn điện năng vô cùng lớn cung cấp cho sự tăng trưởng của nền kinh tế (so với mức tăng trưởng GDP thì mức tăng trưởng nhu cầu sử dụng điện năng thường lớn gấp 1,5-2 lần).
Ngoài than đá thì theo sau còn là dầu hỏa cũng là nhiên liệu đốt của đầu máy xe lửa hay các máy chạy bằng hơi nước,…. để vận hành các động cơ hơi nước. Nhu cầu sử dụng xăng và dầu diesel – 2 sản phẩm được chưng cất từ nhiên liệu hóa thạch tăng lên là nhờ việc phát minh ra động cơ đốt trong sau đó lắp đặt nó vào trong các loại ô tô, xe tải.
Ngoài ra, than đá còn được sử dụng để nấu chảy quặng kim loại trong các nhà máy luyện kim.
Trong thời cổ đại, các hydrocacbon bán rắn rò rỉ trên mặt đất thường được tận dụng làm chất đốt và đặc biệt dùng làm chất chống thấm và ướp xác. Từ thế kỷ 19, dầu có nguồn gốc động vật như dầu cá được thay thế bởi dầu mỏ thương mại, khai thác để làm chất đốt cho các loại đèn dầu. Còn trong các nhà máy hóa dầu, sản phẩm còn lại sau khi chiết tách dầu là hắc ín được sử dụng để làm vật liệu trải đường.
Trong quá trình khai thác mỏ, loại khí từng bị đốt bỏ trên các giàn khoan dầu là khí thiên nhiên được xem là sản phẩm không cần thiết thế nhưng hiện nay nó lại trở thành nguồn tài nguyên rất có giá trị.
Dầu thô nặng hay còn gọi là dầu cát là một trong số những loại dầu có độ nhớt cao hơn nhiều so với dầu thô. Loại dầu này là loại bitumen bị trộn lẫn cùng cát và sét được xem là một nguồn nguyên liệu hóa thạch vô cùng quan trọng.
Phiến sét dầu hay những vật liệu tương tự khác là những loại đá trầm tích có chứa kerogen, một hỗn hợp của những hợp chất hữu cơ cao phân tử sẽ sinh ra dầu thô tổng hợp khi bị nhiệt phân hủy.
Tác hại của nhiên liệu hóa thạch là gì?
Đối với nguồn oxy
Quá trình hô hấp của các sinh vật sống điển hình ở con người và cả các loài vật liên tục tiêu thụ một lượng lớn oxy đồng thời thải ra khí CO2 trong bầu khí quyển. Trong khi đó, quá trình đốt nhiên liệu hóa thạch cũng làm tiêu tốn một lượng oxy để duy trì sự cháy và thải ra khí CO2.
Theo đó, không quá khi nói rằng oxy là một loại dưỡng khí để duy trì sự sống của con người cũng như sự sống trên Trái Đất. Và việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch cần đốt nhiên liệu hóa thạch đồng nghĩa với việc làm giảm đáng kể nguồn oxy này.
Làm ô nhiễm không khí
Việc đốt nhiên liệu hóa thạch sẽ tạo ra các axit điển hình như: cacbonic, sunfuric và nitric,…. Các axit này có khả năng lớn để tạo thành những trận mưa axit, ảnh hưởng lớn đến các vùng tự nhiên và hủy hoại môi trường; axit hòa tan cacbonat canxi còn có khả năng phá hủy các tượng điêu khắc được làm từ cẩm thạch hay đá vôi.
Năng lượng hóa thạch còn phóng thích vào không khí một số chất phóng xạ chủ yếu như urani, thori,… Năm 2000, từ việc đốt than đá đã thải ra ngoài môi trường khoảng 12.000 tấn thori và 5.000 tấn urani. Ngoài ra, bốt than còn tạo ra xỉ và tro bay với số lượng lớn. Đó cũng chính là một trong những nguyên nhân gây ô nhiễm không khí ngày càng nặng nề hơn.
Gây ô nhiễm nguồn nước
Các nhà máy lọc dầu hầu hết phần nào đó đều tác động tiêu cực đến môi trường nước, đặc biệt là việc khai thác dầu tại môi trường biển. Dầu thô thường được vận chuyển bằng các tàu thuyền chở dầu chuyên dụng. Các hoạt động khai thác này đòi hỏi cần phải đốt nhiên liệu hóa thạch theo phương pháp truyền thống.
Đặc biệt, đã từng xuất hiện rất nhiều trường hợp chìm tàu gây ra hiện tượng tràn dầu làm ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường biển cùng các sinh vật thủy sinh.
Ngoài ra, môi trường còn bị ảnh hưởng không nhỏ bởi các hoạt động khai thác dầu trên cạn. Việc khai thác dầu này sẽ tác động trực tiếp tới nước mặt cùng toàn bộ hệ thống nguồn nước ngầm. Khi con người sử dụng phải nguồn nước bị nhiễm dầu sẽ gây ra các tác hại, ảnh hưởng trực tiếp tới sức khỏe.
Cơ thể con người có thể sẽ có một số phản ứng dễ nhận thấy khi tiếp xúc với dầu trong thời gian ngắn như bị kích ứng da, mắt và mũi. Khi dầu ở trong nước sinh hoạt hoặc không khí thì các bộ phận này chính là những cơ quan tiếp xúc trực tiếp đầu tiên. Hơn nữa, tiếp xúc trực tiếp với dầu còn ảnh hưởng xấu đến hệ hô hấp và hệ tiêu hóa và thậm chí còn gây tổn thương đến hệ thần kinh.
Giải pháp thay thế cho nguyên liệu hóa thạch là gì?
Để thay thế cho năng lượng từ nguyên liệu hóa thạch có thể tham khảo 3 nguồn năng lượng tái tạo dưới đây:
Phong điện (gió điện)
Phong điện là một nguồn năng lượng sạch, bằng cách sử dụng tuabin gió mà động năng từ gió được chuyển đổi thành dạng năng lượng cơ học, điện gió có giá từ $ 0,07 đến $ 0,15 cent/kWh. Tuabin sử dụng để tạo năng lượng từ gió phải có nhiều kích cỡ khác nhau nhưng đảm bảo có thể đứng được ở độ cao 328 feet. Do đó, tuabin đòi hỏi nhiều không gian như ở vùng nước mở chẳng hạn.
Năng lượng mặt trời
Một nguồn năng lượng sạch khác chính là năng lượng mặt trời. Loại năng lượng này được khai thác thông qua các tấm pin mặt trời để chuyển đổi ánh sáng mặt trời thành điện năng.
Khai thác năng lượng mặt trời có thể được sử dụng trên cơ sở thương mại, trên cơ sở trong nước cùng những tấm pin mặt trời được lắp đặt trên mái của các ngôi nhà hay tại các trang trại năng lượng mặt trời lớn.
Các tấm pin mặt trời thường khá kín đáo, năng lượng mặt trời có mức giá dao động $ 0,12 cent/kWh. Các tấm pin mặt trời trong nước hiện nay sẽ giúp bạn loại bỏ hóa đơn tiền điện và bạn chỉ cần thanh toán chi phí trả góp ban đầu.
Thủy điện
Thủy điện là loại năng lượng điện được tạo ra bởi dòng nước chảy qua tuabin để cung cấp năng lượng cho máy phát điện. Năng lượng này có chi phí trung bình chỉ $ 0,03 cent/kWh và được xem là nguồn năng lượng thay thế nhiên liệu hóa thạch rẻ nhất cho đến hiện nay.
Lời Kết
Trên đây là những thông tin mà mayruaxegiadinh.com.vn đã tổng hợp về nhiên liệu hóa thạch. Hy vọng bạn đọc đã hiểu nhiên liệu hóa thạch là gì cũng như đặc điểm, vai trò và cả tác hại của loại năng lượng này.
