化石資源作為化學(xué)化工原料有何優(yōu)缺點(diǎn)?化學(xué)化工原料的潛在替代原料有哪些?求大神相助。

【專家解說】：在踏入全球現(xiàn)代化的步伐20世紀(jì)至21世紀(jì)中，化石燃料（fossil fuel）潛在著能源短缺的危機(jī)，特別是從石油提煉出來的汽油，是引致全球石油危機(jī)的一個(gè)原因?，F(xiàn)時(shí)，全球正趨向發(fā)展可再生能源和核能，這可以幫助增加全球的能源所需。 人類不斷地燃燒化石燃料而排放二氧化碳（溫室氣體的主來源之一），是加快全球變暖的因素之一。此外，生物燃料中的二氧化碳成份是來自大氣層，因此發(fā)展生物燃料可以減少在大氣層上的二氧化碳，從而減低溫室效應(yīng)。 到目前為止,世界各國所用的燃料幾乎都是化石燃料,即石油、天然氣和煤。自然界經(jīng)歷幾百萬年逐漸形成的化石燃料,可能在幾百年內(nèi)全部被人類耗盡。據(jù)觀察、研究表明,今天在地下已沒有煤和石油在形成。石油也叫原油,它是黃色到黑色的可燃性粘稠液體,常跟天然氣共存,是很復(fù)雜的混合物。石油的性質(zhì)因產(chǎn)地不同而不同,密度、粘度和凝固點(diǎn)的差別很大,例如,凝固點(diǎn)有的高達(dá)30℃,有的低到-66℃。熱值從43.7～46.2MJ/kg。石油中各組分的沸點(diǎn)差別也很大,從25℃～500℃以上。石油里的主要元素是碳和氫,分別占83～87%和11～14%。此外還含有少量的硫(0.06～8%)、氮(0.02～1.7%)、氧(0.08～1.8%)以及微量金屬元素(鎳、釩、鐵、銅)等。天然氣從廣義上講,指埋藏在地層中自然形成的氣體的總稱。但通常所指的天然氣只指貯藏在地層較深部的可燃性氣體(氣態(tài)的化石燃料)和跟石油共存的氣體(常稱油田伴生氣)。天然氣的主要成分是甲烷。此外,根據(jù)不同的地質(zhì)條件,還含有不同數(shù)量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烴以及二氧化碳、氮?dú)?、氫氣、硫化物等非烴類物質(zhì)。有的氣田中還含有氦氣。甲烷含量高的天然氣叫干氣,兩個(gè)或兩個(gè)以上碳原子烷烴含量較高的天然氣稱為濕氣。我國四川自貢盛產(chǎn)天然氣。煤也叫煤炭,它是埋藏在地下的固態(tài)可燃性礦物。煤是一種混合物,沒有單一的分子結(jié)構(gòu),經(jīng)過科學(xué)家長期研究,已經(jīng)有煤結(jié)構(gòu)的普通型式介紹。煤的結(jié)構(gòu)里有大量的碳原子環(huán),一些環(huán)相互稠合,另一些環(huán)鍵合成長鏈。比較常見的有W．H．懷澤的煙煤結(jié)構(gòu)模型,但都還沒有能揭示煤的實(shí)質(zhì)結(jié)構(gòu)。煤中有機(jī)質(zhì)元素主要是碳,其次是氫,還有氧、氮和硫等元素。 石油是一種全球使用量最高的化石燃料，耗盡的時(shí)間較其他的較慢?？蓮V泛使用的可再生能源例如肥料發(fā)電、能量高的核能發(fā)電和科學(xué)不斷的進(jìn)步都可減少對化石燃料的依賴。此外，石油使用量高也因?yàn)樗鞘a(chǎn)品的原材料, 用途廣泛。 從1800年至2000年間每年每一種化石燃料 在供給和需求概念原則的建議下，當(dāng)化石燃料的供應(yīng)下降，價(jià)格就會上升。因此當(dāng)化石燃料價(jià)格高的時(shí)候，能源選擇性會更多，原先普遍被認(rèn)為不符合經(jīng)濟(jì)效益的可再生能源會成為較符合經(jīng)濟(jì)效益而開發(fā)的能源之一。現(xiàn)時(shí)，雖然人工汽油和其他的可再生能源的所需要成本及加工技術(shù)較普通的石油生產(chǎn)為高及復(fù)雜，但在將來的經(jīng)濟(jì)效益較普通的石油生產(chǎn)為高。 在燃燒過程中，化石燃料中的碳轉(zhuǎn)變?yōu)槎趸歼M(jìn)入大氣，使大氣中二氧化碳濃度增大。而二氧化碳作為一種溫室氣體具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結(jié)果是形成一種無形的玻璃罩，使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間發(fā)散，其結(jié)果是地球表面變熱起來，加重了溫室效應(yīng)。自工業(yè)革命以來，盡管因化石燃料的使用，人類社會的生產(chǎn)力大大提高，但隨之引起全球氣候變暖等一系列嚴(yán)重問題，也逐漸引起全世界各國的關(guān)注。 化石燃料又叫做礦物燃料、礦石燃料。指埋藏地層中的不同地質(zhì)年代的動(dòng)植物遺體經(jīng)歷漫長地質(zhì)條件的變化，以及溫度、壓力和微生物的作用而形成的一類可燃性礦物。所有的化石燃料都是由碳?xì)浠衔锝M成的，所以燃燒時(shí)會釋放二氧化碳。人為二氧化碳排放的主要來源是能源生產(chǎn)和交通運(yùn)輸?shù)幕剂先紵Ｓ捎诨剂系拈_采利用規(guī)模十分龐大，從而對環(huán)境的影響也令人關(guān)注。 化石燃料的分類 化石燃料可分為氣體燃料（如天然氣）、液體燃料(如石油)、固體燃料（如煤炭、油頁巖、油砂等）。其中煤炭、石油、天然氣使用的最為廣泛，也是二氧化碳的主要來源。煤炭 煤炭是埋藏在地下的植物受地下和地?zé)岬淖饔?，?jīng)過幾千萬年乃至幾億年的炭化過程，釋放出水份、二氧化碳、甲烷等氣體后，含氧量減少而形成的。由于地質(zhì)條件和進(jìn)化程度不同，含炭量不同，從而發(fā)熱量也就不同。按發(fā)熱量大小順序分為無煙煤、煙煤和褐煤等。煤炭在地球上分布較為廣泛，不集中某一產(chǎn)地。煤炭是一種混合物，有機(jī)質(zhì)元素主要是碳，其次是氫，還有氧、氮和硫等。由于含炭量非常豐富，煤炭的燃燒會排放大量的二氧化碳。比如，據(jù)有關(guān)單位計(jì)算，我國煤炭燃料排放的二氧化碳量占礦物燃料排放二氧化碳量的八成以上，占中國溫室氣體總量的一半多，充分說明了煤炭燃燒在溫室氣體和二氧化碳排放中的顯著地位。石油 石油也叫原油，是水中堆積的微生物殘骸，在高壓的作用下形成的碳?xì)浠衔铩Ｊ褪且环N可燃性粘稠液體, 常跟天然氣共存,是很復(fù)雜的混合物。石油經(jīng)過精制后可得到汽油、煤油、柴油和重油。它石油的性質(zhì)因產(chǎn)地不同而不同,密度、粘度和凝固點(diǎn)的差別很大，例如,凝固點(diǎn)有的高達(dá)30℃,有的低到-66℃。石油里的主要元素是碳，占到了83%～87%，從而造成了二氧化碳的大規(guī)模排放。此外，石油中還含有11%～14%的氫，以及少量的硫(0.06%～8%)、氮(0.02%～1.7%)、氧(0.08%～1.8%)和微量金屬元素(鎳、釩、鐵、銅)等。許多石油開采公司正在使用一種向儲油層注入二氧化碳來提高采油率的技術(shù)。這種技術(shù)是將收集來的二氧化碳在壓縮后通過泵壓方式儲存在廢棄的油田和天然氣氣田、深層地下鹽層水和煤層。二氧化碳與原油混合后，原油的黏性就會減弱，可以更容易流向地面。這樣，不但減少了二氧化碳的排放，又增加了是石油的產(chǎn)量。天然氣 從廣義上講，天然氣指埋藏在地層中自然形成的氣體的總稱。但通常所說的天然氣僅指貯藏在地層較深部的可燃性氣體（氣態(tài)的化石燃料）和跟石油共存的氣體（常稱油田伴生氣）。天然氣的主要成分是甲烷。此外，根據(jù)不同的地質(zhì)條件，還含有不同數(shù)量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烴以及二氧化碳、氮?dú)狻錃?、硫化物等非烴類物質(zhì)。有的氣田中還含有氦氣。相對于煤炭和石油，天然氣是一種潔凈環(huán)保的優(yōu)質(zhì)能源，天然氣燃燒時(shí)產(chǎn)生二氧化碳低60%。采用天然氣作為燃料，可減少煤和石油的用量，因而大大改善環(huán)境污染。此外，由于天然氣幾乎不含硫、粉塵和其他有害物質(zhì)，能減少二氧化硫和粉塵排放量近100%，減少氮氧化合物排放量50%，有助于減少酸雨形成，舒緩地球溫室效應(yīng)。天然氣也是較為安全的燃?xì)庵唬缓谎趸?，也比空氣輕，一旦泄漏，立即會向上擴(kuò)散，不易積聚形成爆炸性氣體，安全性較高。