เชื้อเพลิงซากดึกดํา

บรรพ (Fossil Fuels)

โดย นายณัฐวุฒิ โคตรพัฒน

548144117

คอมฯศึกษาหมู 1

เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ (Fossil Fuels) หมายถึง ?

เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ (Fossil Fuels) หมายถึง เชื้อเพลิงซ่ึงเปลี่ยนสภาพมาจากซากของสิ่งมีชีวิต ทั้งพืชและสัตวในยุคตาง ๆ โดยกระบวนการทางธรณีวิทยาและธรณีเคมี หมายรวมถึง • ถานหิน (Coal) • กาซธรรมชาติ (Gases) • น้ํามัน (Natural Oil) • หินน้ํามันและทรายน้ํามัน (Oil Shale and Tar Sand) ดวยกระบวนการเกิดซ่ึงตองอาศัยระยะเวลายาวนาน และไมสามารถเกิดทดแทนไดในชวงอายุขัยของมนุษย จึงจัดเปนทรัพยากรธรรมชาติที่ไมสามารถทดแทนได เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพเปนเชื้อเพลิงที่มนุษยเรานําข้ึนมาใชอยางกวางขวางและมากมาย

รูปที่ 1 เชื้อเพลิงซากดึกดําบรรพ (Fossil Fuels) เปนแหลงพลังงานสําคัญของโลก

ถานหิน (Coal)

ถานหิน (Coal) โดยธรรมชาติและกระบวนการเกิดแลว ถานหินจัดไดวาเปนหินตะกอน

และหินแปรชนิดหนึ่ง ซึ่งเกิดจากพืชที่อาศัยและเจริญเติบโตอยูในที่ลุมชื้นแฉะใน

อดีตกาล ในสภาพแวดลอมที่เหมาะสม เราจะพบวา ถานหินมักเกิดรวมกับหิน

ทรายและหินดินดาน ทั้งนี้ เพราะเมื่อซากพืชโบราณเหลานี้ลมตายลง ก็จะถูกฝง

หรือกดทับโดยตะกอนอ่ืน ๆ ซึ่งโดยปกติก็จะไดแก ทรายและโคลนดังกลาว และ

เปล่ียนสภาพไปเปนถานหินในที่สุด (รูปที่ 2) การสะสมตัวของถานหินจะเร่ิม

จากอินทรียวัตถุ ซึ่งประกอบดวยคารบอน ออกซิเจน และไฮโดรเจนเปนสวน

ใหญ

รูปที่ 2 กระบวนการเกิดถานหิน

นอกเหนือจากคารบอน ออกซิเจน และไฮโดรเจนแลว ถานหินยังประกอบดวยธาตุอ่ืน ๆ อีกหลายตัว ในอัตราสวนที่มากนอยแตกตางกัน ธาตุที่สําคัญไดแก ซัลเฟอร ซึ่งเปนสาเหตุที่ทําใหเกิดสภาพมลภาวะที่คอนขางรายแรงตอบรรยากาศและน้ํา ซัลเฟอรสามารถที่จะปะปนเขาไปในบรรยากาศ ในรูปของกาซซัลเฟอรไดออกไซด (รูปที่ 3) ซึ่งอาจจะมีอันตรายตอมวลชีวิต ถาอยูในปริมาณที่สูงพอ ทางน้ําที่ไหลผานเหมืองที่ทําการขุดเจาะถานหิน อาจจะเกิดสภาพของมลภาวะไดจากซัลเฟอรที่อยูในรูปของกรดซัลฟูริค นอกจากนี้ ถานหินยังมีปญหาเร่ืองปริมาณของมีเธน (Methane) และคารบอนไดออกไซดท่ีปลอยออกมาเมื่อเผาไหม และเปนปญหาตอสภาพแวดลอมได

รูปที่ 3 เปรียบเทียบปริมาณซัลเฟอรไดออกไซด มีเธน และคารบอนไดออกไซดที่ปลอยออกมาจากเช้ือเพลงิ

ซากดึกดําบรรพ

ปโตรเลียม (Petroleum)

ปโตรเลียม (Petroleum)

ปโตรเลียม มาจากคําในภาษาละติน 2 คํา คือ เพตรา แปลวา หิน และ โอ

เลียม ซ่ึงแปลวา นํ้ามัน รวมความแลว หมายถึง นํ้ามันท่ีไดจากหิน

ตามนิยาม ปโตรเลียม หมายถึง สารไฮโดรคารบอน (CH) ที่เกิดข้ึนเองตาม

ธรรมชาติ มีธาตุที่เปนองคประกอบหลัก 2 ชนิด คือ คารบอน (C) และ ไฮโดรเจน

(H) โดยอาจมีธาตุอโลหะชนิดอื่น เชน กํามะถัน ออกซิเจน ไนโตรเจน ฯลฯ ปนอยูดวย

ปโตรเลียมเปนไดทั้ง ของแข็ง ของเหลว หรือ กาซ ข้ึนอยูกับองคประกอบของ

ปโตรเลียมเองเปนสําคัญ นอกจากนี้ความรอน และความกดดันของสภาพแวดลอมที่

ปโตรเลียมนั้นถูกกักเก็บ ก็มีสวนในการกําหนดสถานะของปโตรเลียม

ปโตรเลียม แบงตามสถานะที่สําคัญได 2 ชนิด คือ น้ํามันดิบ (Oil) และ กาซ

ธรรมชาติ ( Natural Gases) สถานะตามธรรมชาติ น้ํามันดิบ

เปน ของเหลว ประกอบดวยสารไฮโดรคารบอนชนิดระเหยงายเปนสวนใหญ ที่เหลือ

เปนสารกํามะถัน ไนโตรเจน และสารประกอบออกไซดอ่ืน

น้ํามันดิบแบงออกเปน 3 ประเภท ตามคุณสมบัติและชนิดของไฮโดรคารบอนที่เปน

องคประกอบ คือ น้ํามันดิบฐานพาราฟน น้ํามันดิบฐานแอสฟลท และ น้ํามันดิบ

ฐานผสม น้ํามันดิบทั้ง 3 ประเภท เมื่อนําไปกล่ัน จะใหผลิตภัณฑน้ํามันในสัดสวนที่

แตกตางกัน

สวนกาซธรรมชาติเปนปโตรเลียมที่อยูในรูปของ กาซ ณ อุณหภูมิ และความ

กดดันที่ผิวโลก กาซธรรมชาติประกอบดวยสารไฮโดรคารบอนเปนหลัก อาจมีสัดสวน

สูงถึงรอยละ 95 สวนที่เหลือ ไดแก ไนโตรเจน และคารบอนไดออกไซด บางคร้ังจะ

พบไฮโดรเจนซัลไฟดปะปนอยูดวย

การเกิด

น้ํามันดิบและกาซธรรมชาติ จะพบเกิดรวมกับหินตะกอนที่เกิดในทะเล

เสมอ สวนประกอบที่สําคัญไดแก สารประกอบไฮโดรคารบอนเปนสวนใหญ

และมซีัลเฟอร ไนโตรเจน และออกซิเจนเปนสวนนอย ปจจุบันนักธรณีวิทยามี

ความเชื่อวา น้ํามันและกาซธรรมชาติมีตนกําเนิดมาจากอินทรียวัตถุที่เปนพืช

และสัตว

รูปที่ 4 กระบวนการเกิดปโตรเลียม

รูปที่ 5 โครงสรางกักเก็บน้ํามันและกาซธรรมชาติ

การสาํรวจหาแหลง่ปิโตรเลยีม

ในการสํารวจหาแหลงปโตรเลียมดังกลาว นักธรณีวิทยาจะใชวิธีการสํารวจอยู

หลาย ๆ วิธี ดังนี้

1. การขุดเจาะหลุมเพ่ือเก็บตัวอยางหิน (Core Drilling)

2. การสํารวจโดยคล่ืนส่ันสะเทือน (Seismic Prospecting)

3. การสํารวจโดยความโนมถวง (Gravity Prospecting)

วิธีการดังกลาวขางตน สามารถชวยเปนเคร่ืองชี้ใหเราทราบวา ขางลาง

เปลือกโลกจะมีโครงสรางที่เหมาะสมเปนแหลงกักเก็บน้ํามันมากนอยเพียงใด แต

ไมสามารถบงชี้ใหเดนชัดวาจะมีชั้นหินกักเก็บน้ํามันหรือไม

หินน้ํามันและทรายน้ํามัน (Oil Shale and Tar Sand)

หินน้ํามัน คือ หินตะกอนชนิดหนึ่งที่ประกอบดวยอินทรียวัตถุในรูปของสารที่เรียกวา คีโรเจน (Kerogen) และคีโรเจนนี้เอง เมื่อถูกทําใหรอนดวยวิธีใดวิธีหนึ่ง ประมาณ 500 องศาเซลเซียส จะใหน้ํามันและกาซไฮโดรคารบอนออกมา สําหรับการเกิดของหินน้ํามันนั้น เกิดจากพวกพืชและสัตวที่ตายแลว ซึ่งไดสะสมรวมกันกับเศษหินดินทรายตาง ๆ อยูในที่ที่เคยเปนแหลงน้ําขนาดใหญทั่วไปมากอน เมื่อเวลาไดผานไปนานนับลานป พวกอินทรียวัตถุอันไดแก ซากพืชและสัตวตาง ๆ ดังกลาวนั้น ก็จะแปรสภาพเปนสารคลายยางเหนียว ๆ หรือที่เรียกวา คีโรเจน สวนเศษหินดินทรายตาง ๆ ซึ่งมีสารคีโรเจนอยูดวยนี้ ก็แปรสภาพเปนหินตะกอนออกสีเขม เรียกวา หินน้ํามัน

ทรายนํ้ามัน

ทรายน้ํามัน หมายถึง ทรายที่ประกอบไปดวยไฮโดรคารบอนและอินทรียสารอ่ืน ๆ รวมตัวกันอยูในลักษณะของน้ํามันหนัก (Heavy Crude Oil) แทรกอยูตามชองวาง และทําหนาที่คลายสารเชื่อมประสานเม็ดทรายเขาดวยกัน นอกจากนี้ ยังมีสวนประกอบเจือปนของอนินทรียสารอ่ืน เชน วานาเดียม เหล็ก ทองแดง และอ่ืน ๆ บางเล็กนอย และยังมีน้ําซึ่งมักจะเปนสวนประกอบอยูดวยเสมอ ทั้งนี้ ขึ้นอยูกับแองตนกําเนิดของทรายน้ํามันในที่ที่มีสภาวะแวดลอมแตกตางกันไป ทรายน้ํามันมีชื่อเรียกกันหลายอยาง เชน Tar Sand, Bituminous Sand, Oil Sand และน้ํามันที่สะกัดออกมาได จะเรียกวา Tar Oil, Sand Oil, Bituminous Oil หรือ Asphaltic Oil เปนตน

การใชพลังงานปโตรเลียมอยางประหยัดและถูกวิธี

ประโยชนของพลังงานปโตรเลียมมีทั้งทางตรงและทางออม ทางตรงคือ การนํา

พลังงานปโตรเลียมมาใชกับยวดยานพาหนะและเคร่ืองมือเคร่ืองใชชนิดตาง ๆ

ทางออมคือ การนําพลังงานปโตรเลียมมาผลิตกระแสไฟฟาเพ่ือใชในอาคาร

บานเรือนและโรงงานอุตสาหกรรม

การใชพลังงานปโตรเลียมจึงควรใชอยางประหยัดและถูกวิธี เพราะพลังงาน

ปโตรเลียมเปนพลังงานที่เมื่อใชแลวจะหมดส้ินไปจากโลก และพลังงาน

ปโตรเลียมเปนพลังงานที่ติดไฟงาย จึงมักเปนสาเหตุที่ทําใหเกิดเพลิงไหมเนือง ๆ

การใชพลังงานปโตรเลียมทางตรงอยางประหยัดและถูกวิธี

มีหลักการที่สําคัญ ๆ ดังนี้คือ

1. การบํารุงรักษาเคร่ืองจักรกล เคร่ืองยนต ใหสม่ําเสมอ ใชผลิตภัณฑหลอล่ืนให

เหมาะสม ทําความสะอาดเคร่ืองยนตใหถูกวิธี ใชงานตามความสามารถและใช

อยางถนอม ปรับแตงเคร่ืองยนต เชน ต้ังศูนยปรับแตงรอบเผาไหม เปนตน

2. เลือกใชน้ํามันใหเหมาะสมกับกําลังเคร่ืองยนต หลีกเล่ียงเชื้อเพลิงที่

อาจกอใหเกิดอันตรายได เชน การใชแกสกับเคร่ืองยนตอาจเกิดอันตรายงาย

เพราะไวไฟกวาน้ํามันเบนซิน เปนตน

3. หลีกเล่ียงวัสดุติดไฟหรือการกระทําใด ๆ ที่ประมาทอาจกอใหเกิด

เพลิงไหมได กําหนดสถานที่เก็บเชื้อเพลิงใหปลอดภัยที่สุด

4. การใชแกสหุงตมควรเลือกถัง หัวเตาที่ไดมาตรฐาน หมั่นตรวจสอบ

รอยร่ัวและปดใหเรียบรอยหลังจากใชงานเสร็จแลว

การใชพลังงานปโตรเลียมทางออมอยางประหยัดและถูกวิธี

มีหลักการที่สําคัญ ๆ ดังนี้คือ

1. สํารวจดูเคร่ืองใชไฟฟาภายในบานวามีอะไรบาง เพ่ือทราบจํานวน

เคร่ืองใชไฟฟาที่เหมาะสมกับความจําเปน

2. สํารวจดูเคร่ืองใชไฟฟาแตละตัว เพ่ือใหทราบวาแตละตัวมีขนาดกําลังไฟฟาก่ี

วัตต ถาเคร่ืองใชไฟฟาชนิดใดมีวัตตสูงจะกินไฟมาก ถามีวัตตตํ่าจะกินไฟนอยควรสนใจ

เคร่ืองใชที่วัตตสูง ๆ เปนกรณีพิเศษ เพ่ือหาทางประหยัด รูไดอยางไรวาเคร่ืองใชไฟฟามี

กําลังไฟฟาก่ีวัตต

3. เลือกใชอุปกรณหรือเคร่ืองใชไฟฟาที่มีประสิทธิภาพและขนาดที่เหมาะสมกับ

การใชงานในบาน เชน ควรใชหลอดฟลูออเรสเซนตแทนการใชหลอดไสเพราะประหยัด

ไฟฟากวา

4. เมื่อเลิกใชไฟฟาควรปดสวิตชหรือถอดปล๊ักทันที

5. ไมควรใชเคร่ืองไฟฟาพรอม ๆ กันหลายตัว ทําใหเสียคาไฟฟาเพ่ิมขึ้น และอาจ

ทําใหสายไฟฟาในบานรอนจนเกิดเพลิงไหมได

6. บํารุงรักษาและหมั่นทําความสะอาดอุปกรณเคร่ืองใชไฟฟาอยางสม่ําเสมอ