Bir yakıt a, kimyasal bileşik birlikte bir ile, burada oksitleyici (örneğin oksijen ) ve enerji , bir tüketilen kimyasal reaksiyon oluşturur ısı : yanma . Bu hızlı ekzotermik oksidasyon reaksiyonu , bir indirgeme reaktifi (yakıt) ve bir oksitleyici reaktif (oksitleyici) içerir.
Bir yakıt besleyen gücün bir bir yakıttır içten yanmalı motoru .
Ek olarak, biz de söz biyoyakıt "olmayan belirtmek için fosil " organik yakıtlar , nükleer yakıt belirtmek için , izotopları bölünebilir tarafından üretim enerjisine kullanılan fisyon içinde nükleer reaksiyonlar bu bir sorunu olmamasına rağmen, yanma reaksiyonu .
Yanmada (bir redoks reaksiyonudur ), oksitleyici oksidan , yakıt ise indirgeyici ajandır .
Günlük dilde, “ yakıt ” terimi daha çok ısınma için kullanılan ürünleri ( odun , kömür , petrol ürünleri vb.) Belirtir . Aslında bu niteleyici, bir oksidanla ( havada neredeyse her zaman oksijen ) birleşebilen ve tüketilebilen herhangi bir bileşik için geçerlidir .
Birincisi, “ yakıtlar , brülör , şömine , fırın veya kazanlarda hava varlığında yanması ısıl enerji sağlayan ürünlerdir . Bu, evsel ve ticari sektörde ( ısıtma , pişirme , bazen aydınlatma ), endüstride (endotermik kimyasal reaksiyonlarda ısı girdisi, buhar ve elektrik üretimi ) veya tarımda ( mahsullerin kurutulması ) kullanılmaktadır.
Yakıtlar ile ayırt edilir yakıt üretimi için amaçlanan mekanik enerji de motor . Sıvılaştırılmış petrol gazı (LPG), evsel akaryakıt (FOD) ve ağır fuel oil gibi bazı ürünlerin hem yakıt hem de yakıt olarak kullanılabileceği unutulmamalıdır. "
Yakıtlar , standart sıcaklık ve basınç koşulları altında fiziksel durumlarına göre üç geniş kategoriye ayrılır . Böylelikle ayırt ediyoruz:
İkinci anlam, daha geniş olarak, endüstride mesleği enerji üretmek için tüketilmesi gerekmeyen diğer maddeleri kapsar. Bu durumda, yakıt adı kimyasal özellikler, kullanım ve depolama önlemlerini ifade eder.
Bazı yanıcı ürünler, alev üretimi ile güçlü tutuşma ve yanma özelliğine sahiptir ; "yanıcı ürünler" olarak nitelendirilirler. Sıvıların yanıcılığını karakterize etmek için parlama noktası kavramı kullanılır. " Parlama noktası ", belirli test koşulları altında, bir ürünün bir tutuşma kaynağının varlığında anlık olarak tutuşabilen yeterli yanıcı gazlar yaydığı minimum sıcaklıktır.
Ayrıca, gazlar, buharlar ve hava ile karıştırılır yanıcı ürünleri, buğusunu arasındaki konsantrasyon aralığında patlayıcı alt patlama limitinin (LEL) ve üst patlama sınırının (LSE) (bakınız limit patlayıcı ). LEL'in altında karışım, patlayıcı fenomene yol açamayacak kadar yakıta çok zayıftır. LSE'nin üzerinde, karışım yakıt açısından çok zengindir ve yeterli oksijen içermez.
Yanma bir tarafından bir yakıtın bir oksidasyon kimyasal reaksiyondur oksitleyici bir gerektirir, bir güç kaynağı . Üç gerekli unsuru devreye sokar:
bu teşkil yangın üçgen .
Yakıtlar, insanlar tarafından ev ısıtması, aydınlatma ve endüstri için kullanılan birincil enerji kaynağıdır. Yeni bir çağ sömürülmesi ile başlayan fosil yakıt kökeni büyük ölçüde olacak, endüstriyel gelişme sonunda Batı'nın XVIII inci yüzyılın ve bu kaynakların tükenme ile tamamlanıyor. Sera gazı üretimi gibi yanmanın korkunç sonuçlarından kaçınan diğer enerji kaynakları halihazırda kullanılmaktadır .
En eski yakıtları kandillerde eskiden beri kullanılan odun, kömür, ısıtma amaçlı hayvansal , bitkisel ve mineral yağlar oluşturmaktadır.
Yine 1762 yılında, Fransız Akademisi Sözlüğü ( 4 th edition), yakıt için aşağıdaki tanım verir
“YAKIT: Kolayca yanmaya razı olan. Yanıcı malzeme. Zift, katran, kükürt yanıcı maddelerdir. Mermer, porfir, yanıcı değildir. "
Rumford Kontu Benjamin Thompson , kullandığı cihaza " Rumford kalorimetresi " adı verilen yakıtların kalorifik gücünü belirlemekle ilgilenen ilk fizikçi . İçin Lavoisier , biz kime dönem "borçlu oksijeni onun içinde," Traite Elementaire de chimie 1789 yılında, yanma bir yanıcı vücut tarafından oksijen gazının ayrışması başka bir şey değildir. Oksijen, bu gazın temelini oluşturur, kalori emilir ve ışık serbest kalır ve dışarı verilir. Lavoisier'in yanma açıklaması, materyallerin söz konusu kapta yandıklarında flojiston adı verilen bir maddeyi serbest bıraktığını öne süren flojiston teorisinin yerini alır . 1800 civarında, elmas en saf karbon olarak görüldüğü için altıya indirilen basit yakıtlar hidrojen , nitrojen , sülfür , fosfor , karbon ve metallerdir . Yanıcı cisimlerin yeteneklerinin hepsi eşit değildir. Sayıda bazıları alevle yanan bazıları alevsiz yananlar var. Azot gazı ve metallerin çoğu ikinci gruptadır.
XIX E ve dürtü altında yüzyıl hijyenist akımının konutların sağlık ile ilgili bulunmaktadır. Havalandırma , ısıtma , bilim dikilmiş olan yakıtlar listelenen ve nitelikli ve nicelleştirilmiştir. 1844'te, “yakıtlar çok fazladır, çünkü bu büyük gövde sınıfı sadece tüm basit gövdeleri değil, aynı zamanda çok sayıda bileşik gövdeyi de içerir. Bununla birlikte, sanatta ısı üretmek için kullanılanlar çok azdır, çünkü kullanılabilmeleri için çok sayıda önemli koşulu karşılamaları gerekir:
1847'de buhar makinelerinin ocaklarında vb. Kullanılan yakıtlar . üç tane var: odun , turba ve kömür . Bu nedenle, "karbonizasyona" (aslında piroliz ) tabi tutulan üç yakıt vardır : üç yeni yakıta yol açar: odun kömürü , turba kömürü ve taş kömürü veya kok . 1870 yılında ısıtmada kullanılan yakıtlar ( kilogram başına kalori değerleri ile) taş kömürü (8.000 kalori), aglomere kömür briketleri (8.000 kalori), gaz fabrikalarından gelen kok (7.000 ila 7.500 kalori), topaklar halinde tabaklanmış (artık ürün, Bitkisel tabaklanmış derilerin hazırlanmasından elde edilen ve ucuz yakıt, 5000 kalori), kuru odun (3500 kalori) veya normal (3000 kalori), odun kömürü (6000 kalori), aydınlatma gazı (metreküp başına 6000 kalori) olarak hizmet veren bir tür talaş , petrol yağı (8000 kalori).
Erken XIX inci yüzyılda keşfedilmesi için kimya ve sanayi kurşun ilerlemeler imal gaz , ilk gaz yakıt birinci aydınlatma (kullanımında büyük ölçekli çalışanları, gaz aydınlatma sonra tüm diğer evsel veya endüstriyel ısıtma uygulamalarında). İlk büyük enerji gruplarının doğduğu bu endüstri ile de bağlantılıydı.
In 1857 , petrol endüstrisi doğdu Romanya'da ilk rafinerisi olan, Ploiesti 1000 güçler, petrol lambaları ait kamu aydınlatma ait Bükreş .
Petrol ürünleri piyasada yavaş yavaş vardır. Doğalgaz geniş dağıtım için 1960 yılına kadar beklemek zorunda kalacak.
1880'den itibaren, yakıtlar artık tek enerji kaynağı değildir ve elektrik , o zamana kadar marjinal kalan ve biraz daha temiz olan yollarla üretilen enerjinin taşınmasına izin verir: hidroelektrik , nehirlerin enerjisini, rüzgarı, rüzgar enerjisini , güneşin enerjisi , vb
Yakıtlar katı yakıt, sıvı yakıt , gaz yakıt olarak sınıflandırılabilir .
Her duruma karşılık gelir:
Yanıcı gazların ve sıvıların depolanması ve taşınması , yangın ve patlama risklerine karşı uygulanacak önleyici tedbirlerle ilgilidir . Diğer riskler , ürünlerin toksisitesi ve ekotoksisitesiyle bağlantılıdır .
Yakıt katı halde orijinli fosil (kömür, kömür, vs.) ya da biyo-kütlenin (odun, kömür, vs.).
Sırasıyla, A, B, C ve D yangınlarının dört ana sınıfına karşılık gelen dört tür yakıt vardır .
Organik kaynaklı malzemelerin çoğu yakıttır. Örneğin odun (kilogram başına 20.000 kilojul), kömür , petrol (benzin için kilogram başına 42.000 kilojul) yakıtlardır.
Biz ayırt ediyoruz:
Organik yakıtlar odun, alkoller , doğal gaz, petrol ve türevleridir vb.
Yakacak odun Fosil yakıtlarFosil yakıtlar (petrol, kömür, gaz ...), tarih öncesi organik maddelerden olan fosilleşmiş . Yanmaları, toprak altındaki karbon atomları ve atmosferik oksijenin birleşiminden gelen atmosfere karbondioksit (CO 2 ) salar . Bu CO 2 emisyonları , sera etkisine ve mevcut iklim değişikliğine katkıda bulunur .
BiyoyakıtBiyoyakıtlar veya tarımsal yakıtlar , biyokütleden kaynaklanan bitki veya hayvansal maddelerden türetilen tüm yakıtları temsil eder (bu, biyoyakıtlar / biyoyakıtlar için "biyo" ön ekinin anlamıdır). Motorları beslemesi amaçlanan yakıt , sıvı veya gaz kullanımından ısı ve / veya elektrik üretmek için yakılması amaçlanan yanıcı kullanım arasında bir ayrım yapılır .
Biyo-olabilir , katı gibi, günlük ahşap , odun kömürü ya da ahşap peletler , hem de gübre geviş getiren memelilerden (bazı ülkelerde); etanol gibi sıvılar ; veya biyogaz gibi gazlı .
Odun (ve tarımdan - bitkisel ve hayvansal maddelerden -, ormancılıktan ve endüstriyel ve belediye atıklarından elde edilen tüm biyokütle ) çok daha düşük bir karbon ayak izine sahiptir (kesileni yeniden diktiğimiz sürece): yanma ile ilgili CO 2 emisyonları , miktarla dengelenir arasında atmosferik CO 2 ile bitki büyümesi esnasında emilen fotosentez .
Bu bir olan yenilenebilir enerji , ancak çevreyi kirletmeyen değil.
Ayrıca söz nükleer yakıt ile üretim enerjisine kullanılan malzemeleri belirlemek için fisyon içinde nükleer santraller bu yanma reaksiyonu olmasa da.
Yanabilir bir malzemenin kalorifik değeri veya yanma ısısı ( İngilizce'de Δ c H 0 olarak gösterilir ), normal sıcaklık ve basınç koşulları altında birim kütle başına yanma reaksiyonunun entalpisidir .
Bazı yakıtların enerji içeriği (son kullanım için) ve dönüşüm tablosu:
Enerji ürünü | kJ (PCI) | kgep (PCI) | kWh (PCI) |
---|---|---|---|
1 kg kola | 28.500 | 0.676 | 7.917 |
1 kg yağsız kömür | 17.200 - 30.700 | 0,411 - 0,733 | 4.778 - 8.528 |
1 kg linyit briket | 20.000 | 0.478 | 5.556 |
1 kg siyah linyit | 10.500 - 21.000 | 0,251 - 0,502 | 2.917 - 5.833 |
1 kg linyit | 5.600 - 10.500 | 0.134 - 0.251 | 1.556 - 2.917 |
1 kg yağlı şist | 8.000 - 9.000 | 0.191 - 0.215 | 2.222 - 2.500 |
1 kg turba | 7 800 - 13 800 | 0.186 - 0.330 | 2.167 - 3.833 |
1 kg turba briket | 16.000 - 16.800 | 0,382 - 0,401 | 4.444 - 4.667 |
1 kg ağır fuel oil | 40.000 | 0.955 | 11.111 |
1 kg arasında ısıtma yağı | 42.300 | 1.010 | 11.750 |
1 kg yakıt (benzin) | 44.000 | 1.051 | 12.222 |
1 kg parafin yağı | 40.000 | 0.955 | 11.111 |
1 kg sıvılaştırılmış petrol gazı | 46.000 | 1.099 | 12.778 |
1 kg doğal gaz (% 93 CH4'te) | 47.200 | 1.126 | 13.10 |
1 kg sıvılaştırılmış doğal gaz | 45 190 | 1.079 | 12.553 |
1 kg odun (% 25 nemde) | 13.800 | 0.330 | 3.833 |
1 kg odun peleti / odun tuğlası |
16.800 | 0.401 | 4.667 |
1 kg atık | 7.400 - 10.700 | 0.177 - 0.256 | 2.056 - 2.972 |
1 MJ ısı elde edildi | 1000 | 0.024 | 0.278 |
1 kWh elektrik enerjisi | 3.600 | 0.086 | 1 |