هیدروکربن چیست؟
اصطلاح هیدروکربن به یک ترکیب شیمیایی آلی اشاره دارد که منحصراً از اتم های هیدروژن و کربن تشکیل شده است. هیدروکربن ها به طور طبیعی وجود دارند و اساس نفت خام ، گاز طبیعی ، زغال سنگ و سایر منابع مهم انرژی را تشکیل می دهند. آنها بسیار قابل احتراق هستند و هنگام سوختن دی اکسید کربن، آب و گرما تولید می کنند. به این ترتیب، هیدروکربن ها به عنوان منبع سوخت بسیار مؤثر هستند.
جملات کلیدی
هیدروکربن ها ترکیبات شیمیایی هستند که به عنوان اساس اکثریت قریب به اتفاق تولید انرژی جهانی مورد استفاده قرار می گیرند.
انواع فن آوری ها و تکنیک های پیچیده برای استخراج هیدروکربن ها از اعماق زمین توسعه یافته است.
برخی از بزرگترین شرکت‌های جهان، شرکت‌های هیدروکربنی، عمدتاً شرکت‌های نفت و گاز هستند.
استفاده از هیدروکربن‌ها به‌عنوان منبع انرژی به‌طور قابل‌توجهی بر آب و هوای جهان تأثیر منفی گذاشته و در نتیجه تغییرات آب و هوایی را به دنبال داشته است.
به دلیل هزینه های زیست محیطی جدی استفاده از هیدروکربن ها به عنوان منبع اولیه انرژی، تلاش ها برای دور شدن از آنها به سمت منابع انرژی جایگزین مانند انرژی خورشیدی، هسته ای، باد و انرژی زمین گرمایی به طور قابل توجهی افزایش یافته است.
آشنایی با هیدروکربن ها
هیدروکربن ها به طور طبیعی وجود دارند. آنها از فسیل‌های گیاهی و جانوری که توسط نیروهای دما و وزن در طول هزاران سال تشکیل شده‌اند سرچشمه می‌گیرند. آنها بیشتر در اعماق زمین، در سازندهای سنگی متخلخل مانند ماسه سنگ، سنگ آهک و شیل یافت می شوند.
صخره‌های متخلخل اغلب در توده‌های بزرگ آبی یافت می‌شوند، بنابراین مقدار زیادی هیدروکربن در اعماق اقیانوس‌ها به دام افتاده است. شرکت‌های اکتشاف نفت و گاز طبیعی از تکنیک‌های مهندسی پیشرفته برای شناسایی این مخازن بالقوه استفاده می‌کنند و منابع آنها را برای استفاده انسانی به سطح می‌کشند. نمونه هایی از چنین فناوری هایی شامل سکوهای نفتی دریایی ، حفاری جهت دار و تکنیک های بهبود یافته بازیافت نفت (EOR) است.
هیدروکربن ها برای اقتصاد مدرن بسیار مهم هستند. آنها مسئول بیش از ۸۰ درصد مصرف جهانی انرژی هستند.
این رقم ممکن است در واقع نقش هیدروکربن‌ها را در اقتصاد با حاشیه قابل‌توجهی کمتر نشان دهد، زیرا آنها در طیف گسترده‌ای از کاربردها جدا از استفاده از آنها به عنوان منبع انرژی استفاده می‌شوند. به عنوان مثال، نفت تصفیه شده برای تولید بسیاری از مواد مشتق شده که نقش مهمی در اقتصاد جهانی دارند، مانند پلاستیک، حلال ها و روان‌کننده ها استفاده شده است.
برای استخراج هیدروکربن ها بسته به نوع و محل ذخیره از تکنیک های مختلفی استفاده می شود. به عنوان مثال، شکستگی هیدرولیکی (بهتر به عنوان شکستگی شناخته می شود) برای استخراج گاز طبیعی از سنگ شیل با استفاده از سیال شکستگی تحت فشار برای ایجاد شکاف هایی استفاده می شود که از طریق آن گاز می تواند به سطح فرار کند. استخراج معادن برای دسترسی به ماسه های نفتی استفاده می شود که ذخایر غیر متعارف نفت خام هستند که به شدت با ماسه و ماسه سنگ مخلوط شده اند.
شرکت های هیدروکربن
از آنجایی که هیدروکربن ها بزرگترین منبع انرژی در جهان هستند، برخی از بزرگترین شرکت های جهان شرکت های هیدروکربنی هستند. اینها عمدتاً شامل شرکت‌های نفت و گاز می‌شوند که هیدروکربن‌ها را استخراج می‌کنند و آنها را به منابع انرژی تبدیل می‌کنند که جهان برای تامین انرژی تقریباً همه چیز استفاده می‌کند.
از ۱۰ شرکت برتر جهان، ۶ شرکت دولتی هستند. عربستان سعودی آرامکو بزرگترین شرکت نفت و گاز جهان است در حالی که اکسون موبیل ( XOM ) که در ایالات متحده مستقر است، بزرگترین شرکت سهامی عام جهان است . نام های دیگر در این فضا عبارتند از:
شورون ( CVX )
رویال داچ شل ( SHEL )
پتروچاینا (PTR)
شرکت ملی نفت ایران
گازپروم ( GZPM )
بریتیش پترولیوم ( BP )
موفقیت این شرکت ها و توانایی آنها در تامین منابع انرژی کارآمد و ارزان تاثیر زیادی بر بازارها و اقتصادهای مالی جهان دارد.
نوسانات قیمت نفت تاثیر زیادی بر قیمت بنزین خودروها، سوخت جت برای خطوط هوایی و گاز برای گرم کردن منازل دارد. این هزینه ها بر نحوه خرج کردن پول توسط مصرف کنندگان تأثیر می گذارد. تصمیماتی که در سرتاسر اقتصاد جهانی بازتاب دارد.
تاثیر هیدروکربن ها
محیطی
استفاده از هیدروکربن ها به عنوان منبع اولیه انرژی هزینه زیست محیطی جدی دارد. منابع سوخت فسیلی مانند نفت خام، گاز طبیعی و زغال سنگ حاوی هیدروژن و کربن هستند. هنگامی که آنها می سوزند، آنها گازهای گلخانه ای را در هوا آزاد می کنند که عمدتاً دی اکسید کربن است. رها کردن آنها در هوا به تغییرات آب و هوایی کمک می کند.
اما این فقط مصرف نیست که به بدتر شدن محیط زیست کمک می کند. فرآیند استخراج نفت و گاز نیز با انتشار آلاینده ها آسیب قابل توجهی به محیط سطحی و آب های زیرزمینی اطراف محل استخراج وارد می کند. همچنین خطر بزرگی از نشت های غیرمنتظره وجود دارد که تأثیر منفی بر زندگی دریایی و آبزیان دارد.
اقتصادی
استفاده از هیدروکربن ها نه تنها اثرات زیست محیطی دارد، بلکه پیامدهای اقتصادی نیز دارد. طرفداران می گویند که این بخش به دلیل حیاتی بودن آن از نظر تعداد مشاغل ایجاد شده، محرک اصلی اقتصادی است. و فراموش نکنیم که هیدروکربن ها چقدر برای جامعه مفید هستند. از این گذشته، مصرف کنندگان برای سوخت خودروهای خود، گرم کردن خانه ها و روشن کردن اتاق های خود به منابع انرژی نیاز دارند.
اما یک نقطه ضعف واضح وجود دارد. بسیاری از اقتصاددانان استدلال می کنند که تولید انرژی هیدروکربنی شامل اثرات خارجی منفی قابل توجهی است که به اندازه کافی در قیمت بازار نفت و گاز نشان داده نمی شود. در واقع، با توجه به هزینه فزاینده پدیده‌های مرتبط با تغییر آب و هوا، بسیاری استدلال می‌کنند که این اثرات خارجی به طور قابل‌توجهی از هر گونه صرفه‌جویی در هزینه‌های مرتبط با هیدروکربن‌ها بیشتر است.
جایگزین های هیدروکربن ها
برای مقابله با تأثیر منفی انرژی هیدروکربنی، حرکت رو به رشدی به سمت استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر مانند انرژی خورشیدی، باد و زمین گرمایی وجود دارد. همراه با نوآوری‌ها در فناوری باتری و زیرساخت‌های شبکه هوشمند، این جایگزین‌های انرژی جدید ممکن است نقش مهم‌تری در تولید انرژی جهانی در سال‌ها و دهه‌های آینده داشته باشند.
خورشیدی
انرژی خورشیدی از خورشید می آید. این فرآیند انرژی خورشیدی را به انرژی حرارتی یا الکتریکی تبدیل می‌کند که در تامین انرژی خانه‌ها، گرم کردن آب برای مصارف تجاری و صنعتی و تامین برق استفاده می‌شود. انرژی خورشیدی به عنوان فراوان‌ترین و پاک ترین منبع انرژی در جهان در نظر گرفته می شود.
انرژی خورشیدی در استفاده از منازل و ساختمان های اداری شهرت یافته است. عملکرد آن از طریق پنل های خورشیدی که روی این سازه ها قرار می گیرند، انرژی خورشیدی را به برق و سایر مصارف تبدیل می کنند. شرکت های تولید پنل های خورشیدی رایج تر و بخش جدیدی از صنعت انرژی هستند.
پنج کشور برتر تولید کننده انرژی خورشیدی عبارتند از: چین، ایالات متحده، ژاپن، آلمان و هند.
باد
انرژی باد از باد برای تولید برق یا برق استفاده می کند. توربین‌های بادی برای تبدیل انرژی باد به نیروی مکانیکی ایجاد می‌شوند که سپس برای انواع کارهای صنعتی و همچنین در تولید برق از طریق استفاده از ژنراتور استفاده می‌شود. توربین های بادی را می توان هم در خشکی و هم در آب یافت.
ژئوترمال
انرژی زمین گرمایی به گرمای موجود در زیر سطح زمین نفوذ می کند. منابع گرما در داخل سنگ ها و مایعات در زیر سطح و همچنین به سمت هسته زمین به دام می افتند. انرژی زمین گرمایی با حفر چاه در سطح زمین برای دسترسی به بخار و آب گرم ایجاد می شود که برای تامین انرژی ژنراتورهایی که برق تولید می کنند استفاده می شود.
هیدروکربن چیست و چه کاربردهایی دارد؟
هیدروکربن یک ترکیب آلی متشکل از هیدروژن و کربن است که در نفت خام، گاز طبیعی و زغال سنگ یافت می شود. هیدروکربن ها بسیار قابل احتراق هستند و منبع اصلی انرژی در جهان هستند. موارد استفاده آن شامل بنزین، سوخت جت، پروپان، نفت سفید و گازوئیل است که فقط چند مورد را نام می برد.
انواع هیدروکربن ها چیست؟
دو نوع هیدروکربن وجود دارد: آلیفاتیک و آروماتیک. سه نوع هیدروکربن آلیفاتیک عبارتند از آلکان ها، آلکن ها و آلکین ها. هیدروکربن های معطر شامل بنزن است. به طور کلی، نمونه هایی از هیدروکربن ها متان، اتان، پروپان و بوتان هستند.
سوخت هیدروکربنی چیست؟
سوخت هیدروکربنی سوختی است که از یک هیدروکربن مشتق می‌شود که شامل بنزین و سوخت جت می‌شود، که هر دو در دنیای مدرن کاربردهای قابل توجهی دارند، از نیرو دادن به خودروها گرفته تا هواپیماها و ماشین‌های چمن‌زنی.
چگونه یک هیدروکربن را شناسایی می کنید؟
هیدروکربن ها با مطالعه ساختار مولکولی آنها شناسایی می شوند. هیدروکربن ها فقط از کربن و هیدروژن در قالب های مختلف تشکیل شده اند، اما این ویژگی شناسایی آنهاست.
آیا هیدروکربن ها برای انسان مضر هستند؟
بله، هیدروکربن ها برای انسان خطرناک هستند. گازهای ساطع شده از هیدروکربن ها از طریق تغییرات آب و هوایی و اثر گلخانه ای به سیستم تنفسی آسیب می رساند و به محیط زیست آسیب می رساند. نشت نفت به اکوسیستم آسیب می رساند. در حالی که هیدروکربن ها پدیده های طبیعی هستند، دستکاری آنها در منابع انرژی است که برای انسان مضر است.
خط پایانی
هیدروکربن ها ترکیبات شیمیایی طبیعی هستند که از هیدروژن و کربن موجود در نفت خام، گاز طبیعی و زغال سنگ تشکیل شده اند. آنها توسط انسان دستکاری شده اند تا به عنوان منبع انرژی مانند بنزین و سوخت جت مورد استفاده قرار گیرند. استفاده از هیدروکربن ها، به ویژه سوزاندن آنها، مانند زغال سنگ، تأثیر مخربی بر محیط زیست داشته است. در نتیجه، بسیاری از منابع انرژی جایگزین که امن‌تر و پاک‌تر هستند، مانند خورشیدی و بادی ایجاد شده‌اند.