化石燃料是如何形成的？

【專家解說】：作為當今主要能源的化石燃料是怎樣形成的? 石油、天然氣和煤這些化石燃料提供了當今的主要能源。它們是由數(shù)百萬年前的動植物演化而來的。固定在這類燃料中的能量最原始的來源是太陽能。在葉綠素(催化劑)存在的條件下, 陽光通過光合作用將CO2和H2O轉化為碳水化合物。碳水化合物的化學式為Cm(H2O)n , 例如葡萄糖C6H12O6。通過光合作用形成碳水化合物的過程是吸熱過程: 葉綠素,太陽光 6 CO2 ＋ 6 H2O C6H12O6 ＋ 6 O2, △H =＋2.8×103 kJ?mol-1 當反應逆向進行(葡萄糖燃燒)時放出熱, 該燃燒反應是放熱反應。 纖維素是復雜的碳水化合物, 它是植物的主要結構物質。在隔絕空氣的條件下細菌將植物分解使其逐步失去O原子和H原子, 導致殘留物中碳含量逐漸增高: 泥煤 褐煤(~32% C) 次煙煤(~40% C) 煙煤(~60% C) 無煙煤(~80% C) 由植物演變到無煙煤大約需要3億年。煤是由碳、氫和氧為主要成分的一種可以燃燒的有機巖石, 其中還含有少量的氮、硫和燃燒后變成灰的礦物質。 石油和天然氣的形成過程多少有些不同。生活在古代海洋中的動植物死亡后沉積在海底并被沙泥所覆蓋。時間一長, 沙泥轉化為砂巖。由砂巖形成而產生的高溫高壓條件使這些原始的有機體在細菌作用下轉化為石油和天然氣, 這種過程大約需要2.5~5億年。有代表性的天然氣的組成大約為: 甲烷80%, 乙烷10%, 丙烷3%, 還有少量其他可燃和非可燃氣體。石油的組成則涉及從C1到C40(甚至更多碳原子)數(shù)百種不同的碳氫化合物。 燃料 燃燒熱/(kJ?g-1) 燃料 燃燒熱/(kJ?g-1) 城市垃圾 松木 甲醇 －12.7 －21.2 －22.7 煙煤 異辛烷* 天然氣 －28.3 －47.8 －49.5 * 汽油的一種成分 燃燒熱是評價燃料的重要指標之一。一般說來, 燃燒熱越高的燃料越是好燃料。上表中給出這些化石燃料的近似燃燒熱, 這些數(shù)據(jù)表明: 木材、甲醇、酒精、城市廢物等都是可供利用的燃料, 但以單位質量計, 化石燃料則產生更多的熱。