Mitkä ovat fossiilisten polttoaineiden eri tyypit

Fossiiliset polttoaineet

Fossiiliset polttoaineet muodostuvat miljoonien vuosien aikana hautautuneista kasvien ja eläinten jäännöksistä. Kivihiili, maaöljy ja maakaasu ovat esimerkkejä fossiilisista polttoaineista. Koska fossiiliset polttoaineet saadaan luonnosta, niitä kutsutaan luonnonvaroiksi. Luonnonvarat voidaan jakaa seuraaviin kahteen tyyppiin.

1. Uupumattomat luonnonvarat: Nämä ovat luonnonvaroja, joita on rajattomasti. Auringonvalo ja ilma ovat esimerkkejä ehtymättömistä luonnonvaroista.
2. Uupuvat luonnonvarat: Nämä ovat luonnonvaroja, joiden tarjonta on rajallista. Niiden liikakäyttöä on siksi vältettävä. Fossiiliset polttoaineet, metsät ja luonnonvarat ovat esimerkkejä ehtyvistä luonnonvaroista.

Keskustellaan yksityiskohtaisesti kustakin fossiilisesta polttoaineesta (hiili, maaöljy ja maakaasu) ja niiden rajallisuudesta.

Hiili

Hiili on yleensä väriltään mustaa tai ruskeanmustaa. Hiilipitoisuuden mukaan se voidaan jakaa kolmeen päätyyppiin.

1. Antrasiitti Sen hiilipitoisuus on noin 92-98 %, ja sitä pidetään korkeimpana kivihiililaatuna. Sitä käytetään pääasiassa lämmitykseen.
2. Bitumihiili Sen hiilipitoisuus on noin 60-80 % ja sitä käytetään pääasiassa sähköntuotantoon ja toisen polttoaineen eli koksin valmistukseen.
3. Ruskohiili Sen hiilipitoisuus on noin 25-35 % ja sitä pidetään alhaisimpana kivihiililaatuna. Sitä käytetään pääasiassa sähköntuotantoon.

Kivihiili on muodostunut kasvien jäännöksistä, jotka kasvoivat lämpimillä, kosteilla soilla 300-400 miljoonaa vuotta sitten. Kivihiilen muodostumisprosessi on esitetty alla.

Kivihiiltä jalostetaan edelleen, jotta saadaan käyttökelpoisia materiaaleja, kuten koksia, kivihiilitervaa ja kivihiilikaasua.

1. Koksi Se on kova, kuiva polttoaine, jota valmistetaan kuumentamalla bitumipitoista kivihiiltä hyvin korkeaan lämpötilaan ilman ilmaa. Koksin hiilipitoisuus on korkea ja sitä käytetään polttoaineena ja teräksen valmistuksessa.
2. Kivihiiliterva Se on paksua, mustaa, läpinäkymätöntä nestettä, jota saadaan koksin valmistusprosessin sivutuotteena. Sitä käytetään mm. hilseilyä ehkäisevissä shampoissa, voiteissa, saippuoissa ja hajuvesissä.
3. Kivihiilikaasu Se on kaasumainen polttoaine, jota saadaan koksin valmistusprosessin sivutuotteena. Ennen maakaasuvarojen kehittymistä sitä käytettiin kotitalous- ja valaistuspolttoaineena.

Petroli ja maakaasu

Petroli ja maakaasu muodostuivat miljoonia vuosia sitten kuolleiden pikkuruisten meren eliöiden jäännöksistä. Maaöljy muodostui pääasiassa pienten merieliöiden hajoamisesta, ei suurten maaeläinten kuten dinosaurusten. Öljyn ja maakaasun muodostumisprosessi on esitetty alla.

Petrolia ja maakaasua louhitaan poraamalla läpäisemättömän kallion läpi. Maaöljy eli raakaöljy on monimutkainen seos kiinteitä, nestemäisiä ja kaasumaisia hiilivetyjä. Se erotetaan käyttökelpoisiksi aineiksi prosessissa, jota kutsutaan öljyn jalostamiseksi. Tämä tapahtuu öljynjalostamoissa. Prosessissa öljy kuumennetaan 400 °C:seen ja johdetaan jakotislauskolonniin, joka on korkea, sylinterimäinen rakenne, jossa on vaakasuoria lokeroita. Kun öljyhöyryt nousevat jakotislauskolonnissa, ne jäähtyvät ja tiivistyvät kiehumispisteidensa mukaan eri korkeuksille ja kerätään eri lokeroihin. Kondensoitumattomat hiilivedyt (maaöljykaasu) poistuvat kolonnista. Jalostusprosessia kutsutaan myös fraktioiduksi tislaukseksi. Tärkeimmät saadut tuotteet on esitetty alla olevassa kuvassa.

Maakaasu koostuu pääasiassa metaanista. Sillä on seuraavat pääkäyttökohteet.

1. Sitä käytetään sähköntuotantoon.
2. Puristettua maakaasua (CNG, Compressed Natural Gas) käytetään autojen polttoaineena, koska se on ympäristöystävällisempää kuin bensiini tai diesel. Sitä käytetään myös kotitalouksien polttoaineena.
3. Sitä käytetään ammoniakin valmistukseen.
4. Sitä käytetään vedyn valmistukseen.
5. Sitä käytetään teräksen, lasin, muovien ja muiden tuotteiden valmistukseen.