化石燃料是如何形成的？

【專(zhuān)家解說(shuō)】：作為當(dāng)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(dāng)今的主要能源。它們是由數(shù)百萬(wàn)年前的動(dòng)植物演化而來(lái)的。固定在這類(lèi)燃料中的能量最原始的來(lái)源是太陽(yáng)能。在葉綠素(催化劑)存在的條件下, 陽(yáng)光通過(guò)光合作用將CO2和H2O轉(zhuǎn)化為碳水化合物。碳水化合物的化學(xué)式為Cm(H2O)n , 例如葡萄糖C6H12O6。通過(guò)光合作用形成碳水化合物的過(guò)程是吸熱過(guò)程: 葉綠素,太陽(yáng)光 6 CO2 ＋ 6 H2O C6H12O6 ＋ 6 O2, △H =＋2.8×103 kJ?mol-1 當(dāng)反應(yīng)逆向進(jìn)行(葡萄糖燃燒)時(shí)放出熱, 該燃燒反應(yīng)是放熱反應(yīng)。 纖維素是復(fù)雜的碳水化合物, 它是植物的主要結(jié)構(gòu)物質(zhì)。在隔絕空氣的條件下細(xì)菌將植物分解使其逐步失去O原子和H原子, 導(dǎo)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(wú)煙煤(~80% C) 由植物演變到無(wú)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(jī)巖石, 其中還含有少量的氮、硫和燃燒后變成灰的礦物質(zhì)。 石油和天然氣的形成過(guò)程多少有些不同。生活在古代海洋中的動(dòng)植物死亡后沉積在海底并被沙泥所覆蓋。時(shí)間一長(zhǎng), 沙泥轉(zhuǎn)化為砂巖。由砂巖形成而產(chǎn)生的高溫高壓條件使這些原始的有機(jī)體在細(xì)菌作用下轉(zhuǎn)化為石油和天然氣, 這種過(guò)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?xì)怏w。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?xì)浠衔铩?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(píng)價(jià)燃料的重要指標(biāo)之一。一般說(shuō)來(lái), 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(zhì)量計(jì), 化石燃料則產(chǎn)生更多的熱。