Combustibilii sunt substanțe chimice utilizate pentru producerea de căldură și energie, clasificați în combustibili fosili și regenerabili. Poluarea mediului, cauzată de utilizarea combustibililor, are efecte grave asupra sănătății umane și ecosistemelor, fiind asociată cu emisiile de gaze cu efect de seră și poluanți toxici. Energia alternativă, cum ar fi hidrogenul și sursele regenerabile, ușurează dependența de combustibilii fosili și contribuie la reducerea impactului ecologic.

1. Combustibili Autori: Alexandru Mihai Denisa Stoican Prof. coordonator: Mariana Badea

2. Ce sunt combustibilii? Combustibilii sunt substan ţ e care reac ţ ioneaz ă din punct de vedere chimic cu o altă substan ţ ă pentru a produce caldură, sau care produce caldură prin procese nucleare. Termenul de combustibil este în general limitat la substanţele care ard repede în aer sau oxigen, emanând cantităţi mari de caldură. Combustibilii sunt folosiţi pentru încălzire, pentru producera energiei la motoare cu combustie internă şi pentru o sursă directă de energie în cazul propulsarii rachetelor.

3. Tipuri de combustibil i Combustibili fosili Gaz natural Petrol Cărbune Combustibili regenerabili Reziduri lemn Gaz din biomasă Biogaz Energie g eotermică Hidrogen Foto: Joel Renner, DOE/ NREL PIX Gheizer Geotermal Foto: Warren Gretz, DOE/NREL Biomasă pentru CHP

4. Poluare Poluarea reprezintă contaminarea mediului înconjurător cu materiale care interferează cu sănătat e a umană, calitatea vieții sau funcția naturală a ecosistemelor .

5. Sunt două categorii de materiale poluante (poluanți) : 1. Poluanții biodegradabili sunt substanțe, cum ar fi apa menajeră, care se descompun rapid în proces natural. Acești poluanți devin o problemă când se acumulează mai rapid decât pot să se descompună. 2. Poluanții nondegradabili sunt materiale care nu se descompun sau se descompun foarte lent în mediul natural. Odată ce apare contaminarea, este dificil sau chiar imposibil să se îndepărteze acești poluanți din mediu.

6. Efecte poluante Efectul de ser ă (principala cauz ă a î nc ă lzirii globale) Distrugerea speciilor ( î n accidentele de transport a petrolului) Probleme la nivelul sistemului respirator (prin inhalarea substan ţ elor nocive rezultate î n urma folosirii combustibililor) Ploi acide (distrug mediul natural)

8. Produ ş i poluan ţ i emisiile de dioxid de carbon, principala cauz ă a efectului de ser ă poluanţi precum: oxizi de azot, dioxid de sulf materiale radioactive, mai ales uraniu şi toriu imense cantităţi de zgură şi funingine acid sulfuric şi azotic, care cad pe Pământ sub form ă de ploaie acidă

9. Combustibili nepoluan ţ i Apa Dioxidul de carbon din aer Hidrogenul Energia eolian ă Energia solar ă

10. Neb ă nuite sunt c ă ile progresului tehnologic. Pentru omul obi ş nuit, cu acces aproape nelimitat la informa ţ ie, dar cu interes de multe ori sc ă zut pentru acest domeniu, tehnologia se rezum ă adesea la dezvoltarea domeniilor de tipul informaticii, al comunica ţ iilor, al medicinei, al bioingineriei sau al energiilor alternative.

11. Energia alternativ ă Energia alternativă este un termen folosit pentru unele surse de energie şi tehnologii de stocare a energiei. În general el indică energii netradiţionale ş i care au un impact scăzut în mediul înconjurător. Termenul de energie alternativă este folosit în contrast cu termenul de combustibil fosil după unele surse, iar alte surse îl folosesc cu sensul de energie regenerabil ă .

12. Energia alternativă este alcătuită din: Energia eoliană Energia solară Energia apei: -energia hidraulică -energia mareelor Energia geotermică Energia derivată din biomasă: - biodiesel - bioetanol - biogaz

13. Hidrogenul De la cre ș terea alarmant ă a cantit ăț ii de gaze de ser ă rezultate î n urma poluarii, toate privirile s-au î ntors c ă tre hidrogen, considerat unul dintre combustibilii viitorului.

14. 1 kg de hidrogen con ţ ine la fel de mult ă energie ca ş i 2.1 kg de gaze naturale sau 2.8 kg petrol. Hidrogenul, spre deosebire de combustibilii conven ţ ionali, prezint ă ş i avantaje ecologice deoarece arderea hidrogenului î n motoare cu combustie intern ă sau turbine de gaze produce emisii neglijabile de noxe. Dac ă este folosit î n baterii celulare de joas ă temperatur ă emisiile pot fi reduse la zero. Î n baterii celulare de temperatu ă î nalt ă , emisiile sunt de o sut ă de ori mai mici dec a t î n termocentrale le conven ţ ionale.

15. Ob ţ inerea hidrogenului Hidrogenul nu poate fi g ă sit î n natur ă î n stare pur ă , adic ă î n starea î n care poate fi folosit ca purt ă tor de energie), ş i nu poate fi exploatat la fel ca petrolul sau carbunele. Deoarece trebuie extras din compu ş i chimici, oamenii de stiin ţă î l denumesc “purt ă tor de energie secundar”. Cel mai cunoscut compus este apa , dar exist ă ş i alte substan ţ e ce con ţ in hidrogen, de exemplu hidrocarburile.

16. Electroliza ELECTROLIZA este metoda cea mai utilizat ă pentru ob ţ inerea hidrogenului. Din punct de vedere economic, electroliza este o alternativ ă bun ă numai î n acele ţă ri î n care ex i st ă mari hidrocentreale, deoarece folose ş te energie electirc ă , adic ă tot un purt ă tor secundar de energie, care trebuie s ă fie ob ţ inut ă ieftin. Electroliza este un fenomen ce se petrece la trecerea curentului electric continuu prin solu ţ ia sau topitura unui electrolit.

17. Direc ţ ii de utilizare a combustibililor I. Ţiţeiul Unul dintre cei mai folosiţi combustibili este ţiţeiul. El este important pentru că este mai curat şi mai ieftin decat cărbunele şi mai uşor de transportat. El are nenumărate utilizari. Uneori numit „aurul negru” el asigură aproape jumatate din energia utilizată în lume. Fără acesta maşinile şi utilajele s-ar bloca sau centralele termice nu ar putea funcţiona. Ţiţeiul brut este utilizat pentru producerea combustibililor (petrol, motorină, cherosen).

18. II. Petrolul Petrolul este utilizat pentru producerea unor lubrifianţi uleioşi şi a vaselinelor necesare funcţionării utilajelor şi maşinilor. Petrolul este utlilizat şi la producerea asfaltului necesar şoselelor şi o mare varietate de produse din industria petro-chimică. Din produse petrochimice se fabrică cosmetice, medicamente, vopsele, explozibili, fertilizatori, fibre sintetice cum ar fi nylonul, cerneluri, insecticide, coloranţi, mase plastice şi cauciucuri sintetice – utilizate la anvelope.

19. Energia nuclear ă Energia nucleară reprezintă energia eliberată în timpul fisiuni sau fuziunii nucleilor atomici

20. Fuziunea Procesul de sintez ă a unui nucleu din dou ă nuclee de mase mai mici port ă numele de FUZIUNE NUCLEAR Ă . Acesta este exoenergetic pentru nucleele u ş oare, dar î nc ă nu a fost controlat ă . Fisiunea Procesul de transformare nuclear ă prin care un nucleu se scindeaz ă î n dou ă (rareori î n mai multe ) nuclee de mas ă comparabil ă constitue FISIUNEA NUCLEAR Ă . Fisiunea este exoenergetica pentru nuclee grele.

21. Energia nucleară a debutat cu desoperirea radiaţiilor ionizate de c ă tre Enrico Fermi în 1934 . Descoperirea radioactivităţii artificiale şi apoi aceea a fisiunii uraniului, în deceniul al patrulea al acestui secol, au dat un puternic imbold cercetărilor de fizică nucleară. Pentru marele public, energia nucleară a iesit însă din anonimat abia după aruncarea celor două bombe nucleare în 1945 asupra Japoniei.

22. Radioactivitatea Radioactivitatea este un fenomen rezultat din dezintegrarea radioactivă a atomilor sau, mai bine zis, a nucleelor acestora. Este procesul prin care nucleul unui atom se transformă spontan în altă specie de nucleu atomic.

23. Centralele nucleare deşi oferă energie electrică ieftină, au o mare problemă, deşeurile radioactive. Deşeurile radioactive sunt rezultatul activităţilor zilnice de întreţinere, reparaţii, al opririlor programate sau neprogramate ale centralei şi sunt gestionate complet separat de deşeurile convenţionale. Deşeurile radioactive generate în urma acestor activităţi sunt: - solide (plastic, celuloza, sticla, lemn) -lichide organice (ulei, solvent, lichid scintilator). -amestecuri solide-lichide inflamabile.

24. Gestionarea deşeurilor Gestionarea deșeurilor , cunoscută și ca managementul deșeurilor , se referă la colectarea, transportul, tratarea, reciclarea și depozitarea deșeurilor. De obicei, termenul se referă la materialele rezultate din activități umane și la reducerea efectului lor asupra sănătății oamenilor, a mediului, sau aspectului unui habitat. Gestionarea deșeurilor are ca scop și economisirea unor resurse naturale prin reutilizarea părților recuperabile. Deșeurile gestionate pot fi atât solide, cât și lichide sau gazoase, precum și cu diverse proprietăți (de exemplu radioactive), necesitând metode de tratare specifice fiecărora.

25. Biodegradarea Biodegradarea este fenomenul prin care o substanţă se descompune natural cu ajutorul unor microorganisme, din descompunerea acesteia rezultand alte substanţe inofensive.

26. Un produs este numit biodegradabil atunci cand se transformă, se descompune şi se elimină în mod natural . Î n general produsele de origine vegetal ă sau animal ă sun t biodegradabile. Exist ă î ns ă ş i produse artificiale biodegradabile cum ar fi detergen ţ ii neionici. Pentru materiale artificiale nedegradabile , se folose ş te reciclarea.

27. Reciclarea Acţiunea de a introduce în circuit unele materiale care deja au suferit o transformare incompletă, printr-o singură trecere prin procesul de prelucrare se nume ş te reciclare. Fa ţă de alte metode ecologice, reciclarea este cea care presupune cel mai mic efort din partea consumatorilor.

28. Beneficiile reciclarii Reciclarea reduce cantitatea de deşeuri ce trebuie depozitată în gropi de gunoi sau incinerată. Fiecare tonă de hartie reciclată salvează 17 copaci. Energia pe care o recuperăm cand reciclam un pahar de sticlă poate alimenta un bec pentru patru ore. Reciclarea reduce numărul de agenţi poluanţi din aer şi apă.

29. Reciclarea reduce semnificativ cantitatea de emisii de CO2 realizată prin extragerea şi prelucrarea minereurilor. Se foloseşte cu 95% mai puţină energie pentru reciclarea aluminiului faţă de cea necesară producerii din materii prime (60% în cazul oţelului, 40% în cazul hartiei, 70% pentru plastic şi 40% pentru sticlă) În America, o rată de reciclare de 30% ar fi echivalentă cu a scoate 25 de milioane de maşini de pe străzi. Reciclarea ajută la conservarea resurselor naturale precum lemn, apă şi minereuri. Reciclarea previne distrugerea habitatelor naturale ale animalelor, a biodiversităţii şi previne eroziunea solului.