الوقود الأحفوري: كل ما تريد معرفته

منذ أكثر من قرنٍ من الزمان ونحن نستخدم الوقود الأحفوري بأشكاله المختلفة في كافة جوانب حياتنا، في سياراتنا وتدفئة منازلنا وتوليد الكهرباء للقيام بكافة أعمالنا الحياتية.

إذ على الرغم من التهديدات البيئية الخطيرة التي تحيط بالوقود الأحفوري وطريقة استعماله واستخراجه، إلا أنه غدا ضرورة لا يمكن الاستغناء عنها عامًا بعد عام، لذا دعنا نتعرف في مقالنا التالي عن الوقود الأحفوري وأنواعه المختلفة وتأثيره المباشر على البيئة.

ما هو الوقود الأحفوري؟

أُطلق مصطلح الوقود الأحفوري (fossil fuels) على مجموعة المواد المستخرجة من داخل الأرض لإنتاج وقود يستخدم كمصدر توليد للطاقة، تُعرف تلك المواد باسم الأحفوريات، من هنا جاء السبب في تسمية الوقود الأحفوري بهذا الاسم.

المواد الأحفورية عبارة عن مواد عضوية من بقايا الكائنات الحية والنباتات الدفينة في باطن الأرض منذ ملايين السنين، تحللت تلك الرواسب والبقايا وتحولت عبر السنين، نتيجةً لانعدام الأوكسجين والضغط والحرارة والظروف الجوية، إلى طبقات غنية بالكربون يمكن استخراجها وحرقها لتأمين متطلبات الطاقة.

تشكل كمية الوقود الأحفوري حوالي 90% من إجمالي جميع مصادر الطاقة المستخدمة في الدول المتقدمة صناعيًا، كما يُستعمل في صناعة البلاستيك والحديد الصلب وغيرها الكثير من الصناعات.

تبرز ثلاثة أنواع أساسية من الوقود الأحفوري سنتعرف عليها مفصلًا تاليًا وهي: الغاز الطبيعي والنفط الخام والفحم الحجري.

ما هي أنواع الوقود الأحفوري؟

بشكلٍ عام، تختلف الظروف التي تتعرض لها المواد العضوية التي تُنتِج الوقود الأحفوري من قيمة الضغط ودرجة الحرارة ونوع تلك المواد والمدة الزمنية، وينتج عن ذلك اختلافًا في نواتج عملية التحلل مما يؤدي إلى إنتاج أنواع جديدة ومختلفة من الوقود الأحفوري أبرزها:

• النفط الخام (petroleum):

هو الشكل السائل الأبرز من الوقود الأحفوري، عبارة عن مركبات من الهيدروكربونات مخزنة ضمن الطبقة الجوفية من الأرض أو بين شقوق الصخور الرسوبية ومسامها أو ضمن الرمال النفطية المعروفة باسم رمال القطران والتي تكون قريبة من سطح الأرض.

ويستخرج عن طريق التنقيب وحفر الآبار للوصول إليها أو من خلال التعدين السطحي أو الشريطي في حال استخراجها من الرمال القطرانية، يعمل التعدين الشريطي على إبقاء الطبقات العلوية من القشرة الأرضية والاستخراج عن طريق أنابيب وأعمدة.

بعد الانتهاء من عملية الاستخراج يُنقل إلى مصافٍ لمعالجته واستخلاص المشتقات منه كالبنزين والكيروسين وغيرها من المشتقات.

للاطلاع أكثر على آلية معالجة النفط والغاز يمكنك حضور دورة من دورات تدريبية في النفط والغاز في لندن، ستجد فيها على كل ما تبحث عنه ضمن المجال.

• الفحم (Coal):

هو الشكل الصلب من الوقود الأحفوري، إذًا هو عبارة عن صخور صلبة من الكربون تنقسم إلى أنواع مختلفة وفقًا لنسبة الكربون الموجودة في كل منها.

الفحم له أنواع مختلفة كالفحم البني (الليجنيت) والبيتومين (الإسفلت) والانثراسيت، ويستخرج الفحم بطريقتين إمّا عن طريق التعدين تحت الأرضي من خلال قطع الفحم من المناجم باستخدام الآلات الثقيلة أو عن طريق التعدين الشريطي، وفي كلا الحالتين تتضرر البيئة بشكل كبير، إلا أنَّ الحالة الثانية تعتبر مدمرة بشكل أكبر.

• الغاز الطبيعي (Gas):

من اسمه فهو الشكل الغازي من أشكال الوقود الأحفوري، يعتبر غاز الميثان المكون الأساسي له، بالإضافة إلى غاز الإيثان وبعض الغازات والمواد الأخرى.

يوجد الغاز بحالتين إمّا ضمن خزانات منفردًا لوحده ويسمى حينها الغاز غير المصاحب أو مختلطًا مع النفط في الأبار ليسمى حينها الغاز المصاحب، في حين ينقسم بحسب تركيبته الكيميائية إلى نوعين هما: الغاز الحلو والغاز الحامضي (يضم الكبريت).

ما هي إيجابيات استخدام الوقود الأحفوري؟

الموثوقية العالية للوقود الأحفوري وتوافره في كثير من الدول سواء برًا أو بحرًا من الإيجابيات الهامة لاستعماله، ومع ذلك تبرز بعض الإيجابيات الأخرى، منها:

• سهولة النقل والتخزين:
  
  بعد عملية استخراج الوقود الأحفوري التي قد تكون في بعض الأحيان صعبة، يمكن نقل الوقود بسهولة إمّا عبر خطوط النقل أو الناقلات أو السيارات الشاحنة، ومن ثمّ تخزينه ضمن خزانات مخصصة لفترات زمنية غير محددة، بالمقابل لا تمتلك الطاقة النظيفة الجديدة كفاءة عالية عند التخزين.

• رخيص:
  
  نتيجةً للبدء بالاستخراج منذ عدة قرون أصبحت معظم الدول تمتلك بنية تحتية جيدة لاستخراج الوقود الأحفوري ومعالجته وتخزينه، الأمر الذي يزيد من فعالية استخدامه وانخفاض التكاليف.

• الموثوقية:
  
  العوامل الجوية تلعب دورًا كبيرًا في كفاءة عمل مصادر الطاقة المتجددة في حين لا تتأثر الطاقة الأحفورية بتلك الظروف، الأمر الذي يجعلها ذات كفاءة كبيرة.
  

بعد أن اطلعت على الإيجابيات التي يمتلكها الوقود الأحفوري بأنواعه المختلفة، لنتعرف معاً في الفقرة التالية على سلبيات الوقود الأحفوري.

ما هي سلبيات استخدام الوقود الأحفوري؟

بالرغم من الإيجابيات العديدة التي يقدمها الوقود الأحفوري إلا أنّه يبقى محفوفًا بالمخاطر والأضرار أهمها:

• غير متجدد:
  
  الاستخراج العشوائي والاستهلاك الكبير لمختلف أنواع الوقود الأحفوري يضعنا أمام خطر فقدانها بشكل نهائي، وليس الأمر بالبعيد، فهو مصدر غير متجدد.

كذلك تشير الدراسات إلى خطر فقدان احتياطيات الوقود الأحفوري بأنواعه المختلفة مثل النفط الخام في غضون (47) عامًا، والغاز في (52) عامًا بينما الفحم قد يستمر لـ (133) عامًا.

• الضرر البيئي:
  
  يلعب استهلاك الوقود الأحفوري دورًا كبيرًا في الاحتباس الحراري وبالتالي المزيد والمزيد من الأضرار البيئية الخطيرة التي يمكنها أن تُشكل تهديدات كبيرة للحياة الطبيعية والبشرية.

لذا في حال لم تقم الحكومات بتقليص الاعتماد على الأنواع المختلفة من الوقود الإحفوري في كافة المجالات والبحث عن بدائل نظيفة للطاقة كالطاقة الشمسية والريحية والأمواج، فإنّنا أمام خطر حقيقي للبشرية.

• سوء الاستخدام قد يشكل خطرًا حقيقيًا:
  
  على الرغم من أنُه لا يعتبر شيئًا أمام خطر الطاقات النووية والذرية، إذا ما قورن بينهما، إلا أنّنا لا نستطيع تجاهل الخطر الكبير الذي يمكن أن يحصل في حال سوء الاستخدام لتلك الموارد، على سبيل المثال ميزة قابلية الاشتعال للغاز الطبيعي يمكنها أن تكون نقمة وقنبلة موقوتة تنفجر في أي لحظة.

كيف يؤثر الوقود الأحفوري على البيئة؟

في كل مرة يتم فيها حرق أحد أنواع الوقود الأحفوري ينطلق المزيد من غاز ثاني أوكسيد الكربون CO2 في الهواء، وينحبس CO2 ضمن الغلاف الجوي مسببًا زيادة في غازات الدفيئة التي ترفع من ظاهرة الاحتباس الحراري والتلوث الهوائي.

وكما نعرف للاحتباس الحراري دور كبير في ارتفاع منسوب مياه البحار وقساوة الطقس وانقراض بعض الأنواع البيولوجية، الأمر الذي ينعكس بدوره على ندرة الغذاء وتدهور الأحوال الصحية لملايين الأشخاص حول العالم والفقر.

كذلك أظهر تقرير مقدم من قبل الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (IPCC) في العام 2018 بأنّ (89%) من كمية انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون كان المسبب الرئيسي لها احتراق الوقود الأحفوري والصناعة.

إذ يحتل احتراق الفحم صدارة القائمة فهو يسبب في زيادة بنسبة (0.3) درجة مئوية من كل درجة واحدة تزداد في متوسط ​​درجات الحرارة حول العالم، هذا يعني بأنّه المصدر الأكبر لارتفاع درجات الحرارة.

بينما يشكل احتراق النفط بمشتقاته المختلفة حوالي ثلث إجمالي الانبعاثات الكربونية، ولا يمكننا أن نتجاهل التسربات من النواقل التي تعمل على تدمير هائل للحياة البحرية في المحيطات والبحار، يُروج عادةً للغاز الطبيعي بأنّه النوع الأنظف للطاقة لكنه يبقى وقودًا أحفوريًا وله أثره السلبي.

في النهاية لا يمكننا القول إلا أنّه يتوجب على للحكومات أن تخطط بشأن الحد أو حتى إنهاء الاعتماد على الوقود الأحفوري والبدء في الاستثمار الناجح في النفط والغاز بموارد أقل تأثيرًا على البيئة وإلا نحن أمام أزمة لا يمكن توقع نتائجها على المدى البعيد.