เชื้อเพลิงฟอสซิล คืออะไร กำเนิดมาจากแหล่งใดบ้าง และเราใช้ประโยชน์อย่างไร

เชื้อเพลิงฟอสซิล (Fossil Fuel)

เชื้อเพลิงฟอสซิล (Fossil fuel) คืออินทรีย์สารใต้พื้นโลกที่เกิดจากการทับถมกันของซากพืชซากสัตว์ใต้ทะเลลึกเมื่อหลายพันล้านปีก่อนพร้อมกับได้รับความร้อนจากใต้พื้นพิภพ ทำให้ซากพืชซากสัตว์ที่ทับถมกันหนาแน่นใต้ชั้นหินตะกอนเกิดการย่อยสลายกลายเป็นแหล่งสะสมของสารประกอบไฮโดรคาร์บอน (Hydrocarbon) ขนาดใหญ่ ที่มนุษย์นำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงและแหล่งกำเนิดพลังงานต่างๆ

เชื้อเพลิงฟอสซิลจำแนกออกเป็น 3 ประเภทตามสถานะของสาร ได้แก่

  • ของแข็ง: ถ่านหิน (Coal)

หินตะกอนสีน้ำตาลดำ หรือถ่านหิน เกิดจากซากพืชในพื้นที่ชื้นแฉะทับถมกันเป็นเวลานาน (ราว 300 ถึง 360 ล้านปี) ภายใต้แรงดันและความร้อนสูงที่อยู่ลึกลงไปจากพื้นผิวโลก ส่งผลให้เกิดการย่อยสลายและเกิดเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนในสถานะของแข็ง ถ่านหินแบ่งออกเป็น 5 ประเภทตามองค์ประกอบทางเคมี ได้แก่ พีต (Peat) ลิกไนต์ (Lignite) ซับบิทูมินัส (Sub-Bituminous) บิทูมินัส (Bituminous) และแอนทราไซต์ (Anthracite)

การนำมาใช้ประโยชน์: เป็นแหล่งเชื้อเพลิงที่สำคัญในการผลิตพลังงานไฟฟ้า พลังงานความร้อน และการผลิตข้าวของเครื่องใช้มากมาย

ผู้ผลิตหลัก: จีน อินเดีย และสหรัฐอเมริกา

ถ่านกหิน, เชื้อเพลิงฟอสซิล, พลังงานฟอสซิล
เหมืองถ่านหิน
ถ่านหิน, พลังงานถ่านหิน, เชื้อเพลิงฟอสซิล
ลักษณะของถ่านหิน
  • ของเหลว: น้ำมันดิบ (Crude oil)

น้ำมันดิบประกอบด้วยคาร์บอน (Carbon) และไฮโดรเจน (Hydrogen) เป็นองค์ประกอบหลักมีสถานะเป็นของเหลวที่มีสีสันหลากหลายและมีอัตราความหนืดขึ้นอยู่กับองค์ประกอบทางเคมี น้ำมันดิบส่วนใหญ่ก่อตัวขึ้นในช่วงมหายุคมีโซโซอิก (Mesozoic era) หรือราว 66 -252 ล้านปีก่อนโดยเกิดจากการทับถมกันของซากพืชซากสัตว์ใต้ท้องทะเลในอดีต

การนำมาใช้ประโยชน์: น้ำมันดิบไม่สามารถนำมาใช้ประโยชน์ได้โดยตรง จึงต้องนำไปผ่านกระบวนการกลั่นและกระบวนการผลิตแยกส่วน กลายเป็นผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม (Petroleum Product) หลายชนิด เช่น น้ำมันเบนซิน น้ำมันดีเซล น้ำมันอากาศยานและน้ำมันเตา

ผู้ผลิตหลัก: สหรัฐอเมริกา ซาอุดีอาระเบีย และรัสเซีย

โรงกลั่นน้ำมัน, น้ำมันดิบ, เชื้อเพลิงฟอสซิล
โรงกลั่นน้ำมันดิบในซาอุดิอาระเบีย
  • ก๊าซ: ก๊าซธรรมชาติ (Natural gas)

ก๊าซธรรมชาติไร้สีและไร้กลิ่น ประกอบด้วยมีเทน (Methane) เป็นหลัก เกิดจากกระบวนการย่อยสลายของซากสิ่งมีชีวิตใต้พื้นดินเมื่อหลายล้านปีก่อนเช่นเดียวกับถ่านหินและน้ำมันดิบ

การนำมาใช้ประโยชน์: ก๊าซธรรมชาติเป็นเชื้อเพลิงสะอาด เนื่องจากมีกระบวนการเผาไหม้ที่สมบูรณ์ จึงเป็นแหล่งผลิตพลังงานไฟฟ้าที่สำคัญ

ผู้ผลิตหลัก: สหรัฐอเมริกา รัสเซีย และอิหร่าน

นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ต่างๆ ที่ได้จากกระบวนการแยกส่วนในการกลั่นน้ำมันดิบและเชื้อเพลิงฟอสซิล ยังสามารถนำไปใช้ประโยชน์เป็นผลิตภัณฑ์ตั้งต้นในอุตสาหกรรมอื่นๆ เช่น พลาสติก ผงซักฟอก ยางสังเคราะห์ ปุ๋ยเคมี และกาว เป็นต้น

แท่นขุด, ก๊าซธรรมชาติ, เชื้อเพลิงฟอสซิล
แท่นขุดเจาะก๊าซธรรมชาติสัญชาติรัสเซีย

ผลกระทบและแหล่งพลังงานในอนาคต

เมื่อเชื้อเพลิงฟอสซิลถูกเผาไหม้ผ่านกิจกรรมต่างๆ ผลผลิตสุดท้ายที่ปล่อยออกมาคือ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse gases) ซึ่งคงค้างอยู่ในชั้นบรรยากาศโลก ก๊าซเหล่านี้มีความสามารถในการดักจับและกักเก็บความร้อนได้ดี ส่งผลให้เกิด “ภาวะโลกร้อน” (Global warming) และ “การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ” (Climate change) ที่ส่งผลกระทบอย่างรุนแรงต่อระบบนิเวศของโลกในขณะนี้

โดยเฉพาะการเผาไหม้ถ่านหินและน้ำมันปิโตรเลียม ซึ่งเป็นตัวการสำคัญที่ปล่อยคาร์บอนไดออกไซด์สู่ชั้นบรรยากาศโลกมากกว่าร้อยละ 75 ตั้งแต่ยุคปฏิวัติอุตสาหกรรมเป็นต้นมา แม้ว่าการเปลี่ยนมาใช้ก๊าซธรรมชาติสามารถช่วยลดปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกได้ แต่ในกระบวนการสำรวจ ขุดเจาะ และขนส่งเชื้อเพลิงฟอสซิล ยังคงสร้างผลกระทบโดยตรงต่อสิ่งแวดล้อมของโลก

น้ำมันดิบ, ปนเปื้อน, มลพิษทางทะเล, เชื้อเพลิงฟอสซิล
ภาพของคราบน้ำมันดิบที่ปนเปื้อนในอ่าวเม็กซิโก เมื่อปี 2015

จากการค้นพบน้ำมันดิบ การทำเหมืองถ่านหิน และการขุดเจาะหาแหล่งก๊าซธรรมชาติ เมื่อหลายพันปีก่อน เป็นผลให้เกิดยุคสมัยแห่งความรุ่งโรจน์ทางอุตสาหกรรมและเศรษฐกิจ ก่อให้เกิดความเปลี่ยนแปลงที่นำสังคมมนุษย์สู่ความก้าวหน้าทางนวัตกรรมและเทคโนโลยีจวบจนปัจจุบันนี้ น้ำมันดิบและผลิตผลจากเชื้อเพลิงฟอสซิลได้กลายมาเป็น “ทรัพยากรธรรมชาติ” ที่มนุษย์พึ่งพาในทุกๆกิจกรรมของชีวิต จากการเผาผลาญเชื้อเพลิงเหล่านี้ในปริมาณมหาศาลทุกวัน ทำให้เราอาจหลงลืมไปว่าเชื้อเพลิงฟอสซิลเป็นทรัพยากรธรรมชาติที่ใช้แล้วหมดไป (Non-renewable resource) และมนุษย์อาจไม่มีโอกาสนำเชื้อเพลิงฟอสซิลมาใช้ได้อีกในอนาคต

สืบค้นและเรียบเรียง
คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ


ข้อมูลอ้างอิง

National Geographic- https://www.nationalgeographic.com/environment/energy/reference/fossil-fuels/

National GeographicSociety – https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/fossil-fuels/

Environmental andEnergy Study Institute- https://www.eesi.org/topics/fossil-fuels/description

สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ (สวทช.) – http://nstda.or.th/rural/public/100%20articles-stkc/11.pdf

โรงเรียนมหิดลวิทยานุสรณ์- http://www.mwit.ac.th/~t2040113/data/PetroliumAndPolymer/Petrolium_2ed.pdf

ทรูปลูกปัญญา – http://www.trueplookpanya.com/learning/detail/16303


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : พลังงานนิวเคลียร์คืออะไร

การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ, โรงงานไฟฟ้า, ก๊าซเรือนกระจก
โรงไฟฟ้า Scherer ในรัฐจอร์เจีย เป็นโรงไฟฟ้าพลังงานถ่านหินที่ใหญ่สุดในสหรัฐฯ ในทุกวัน มีการเผาไหม้ถ่านหินราว 34,000 ตัน ก่อให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์มากกว่า 25 ล้านตันปล่อยสู่ชั้นบรรยากาศในทุกปี ภาพถ่ายโดย ROBB KENDRICK, NAT GEO IMAGE COLLECTION

เรื่องแนะนำ

เทอโรซอร์ ยักษ์ใหญ่ครองเวหา

เทอร์โรซอร์เป็นสัตว์ประหลาดที่น่าฉงน รูปลักษณ์ของมันไม่เหมาะจะอยู่บนพื้นดินหรือบนอากาศ แต่ย้อนกลับไป 230 ล้านปีก่อน ทั่วผืนฟ้าในโลกโบราณคืออาณาจักรของพวกมัน

ดูเหมือนว่าเกราะของไดโนเสาร์ไม่ได้มีไว้แค่ต่อสู้

ดูเหมือนว่าเกราะของไดโนเสาร์ไม่ได้มีไว้แค่ต่อสู้ ไดโนเสาร์ บางชนิดมีเกราะไว้สำหรับช่วยให้มันได้เปรียบยามต่อสู้ แต่สำหรับไดโนเสาร์สายพันธุ์หนึ่งที่เคยมีชีวิตอยู่ในยุคครีเตเชียส ร่างกายที่ปกคลุมไปด้วยแผ่นเกราะของมันดูเหมือนว่าจะมีส่วนช่วยในการจับคู่ผสมพันธุ์ด้วย ผลการศึกษาฟอสซิลของ Borealopelta markmitchelli ไดโนเสาร์หุ้มเกราะ พบว่าแผ่นกระดูกที่อยู่ล้อมรอบคอและไหล่ของมันนั้นมีขนาดใหญ่โตเกินไปสำหรับการต่อสู้ นั่นจึงเป็นไปได้ว่าแผ่นกระดูกเหล่านี้น่าจะมีไว้สำหรับการดึงดูดความสนใจของเพศตรงข้ามหรือใช้ข่มขวัญคู่แข่งของมัน ย้อนกลับไปเมื่อ 110 ล้านปีก่อน เจ้าไดโนเสาร์กินพืชตัวนี้ตาย ร่างของมันจมลงไปยังก้นมหาสมุทรโบราณ ในปี 2011 คนงานเหมืองในแคนาดาค้นพบร่างของมันเข้าโดยบังเอิญ  นับเป็นความโชคดีที่ร่างของมันจมลงในตะกอน ส่งผลให้แร่ธาตุเข้าไปแทนที่เนื้อเยื่อก่อนที่มันจะเน่าเปื่อย ร่างที่กลายเป็นหินทั้งร่างช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถศึกษาได้ว่าไดโนเสาร์ตัวนี้เคยมีชีวิตอยู่อย่างไร ในความเป็นจริงการคาดเดาว่าเกราะของสัตว์นั้นถูกใช้เพื่อการต่อสู้และการจับคู่ก็ไม่ได้เป็นสิ่งที่น่าประหลาดใจนัก ช้างเองก็ใช้งวงของมันในการต่อสู้ ป้องกันตัว และงวงเดียวกันนี้ก็ใช้เป็นเกณฑ์ในการวัดด้วยเช่นกันหากตัวเมียต้องการที่จะเลือกผสมพันธุ์ “ส่วนใหญ่ของโครงสร้างที่ซับซ้อนเหล่านี้ ไม่ว่าจะเป็นหางของนก การเปลี่ยนสีของกิ้งก่า หรือเขาในสัตว์สี่เท้า แรงขับที่ทำให้พวกมันวิวัฒนาการสิ่งเหล่านี้ขึ้นมาล้วนมาจากการคัดสรรทางเพศ” Caleb Brown นักวิจัยจากพิพิธภัณฑ์ Royal Tyrrell กล่าว ซึ่งตัวเขาเองกำลังอยู่ระหว่างการศึกษาไดโนเสาร์ Borealopelta ด้วยทุนสนับสนุนจากเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ผลการวิจัยเจ้า Borealopelta ใหม่จาก Brown ถูกเผยแพร่ผ่านเว็บไซต์ PeerJ ซึ่งเป็นหนึ่งในงานวิจัยไม่กี่ชิ้นที่ศึกษาเกี่ยวกับไดโนเสาร์หุ้มเกราะ และเป็นงานวิจัยแรกที่มุ่งเป้าไปที่การศึกษาฟอสซิลของเนื้อเยื่อ ซึ่งไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อน “มันยากที่จะพิจารณาการใช้งานจากรูปร่างของอวัยวะ แม้แต่ในสัตว์ที่ยังมีชีวิตอยู่ก็ตาม” Victoria Arbour นักชีววิทยาผู้เชี่ยวชาญด้านไดโนเสาร์หุ้มเกราะโดยเฉพาะ […]

ดาวเสาร์ กลายเป็นดาวเคราะห์ที่มีดาวบริวารมากที่สุด หลังค้นพบดวงจันทร์เพิ่มเติม

ในเดือนตุลาคม ปี 2016 ยานอวกาศแคสซินีของนาซาจับภาพล่าสุดของ ดาวเสาร์ และวงแหวนของมันไว้ได้ เกือบสามปีให้หลัง นักดาราศาสตร์ได้ประกาศค้นพบดวงจันทร์ดวงเล็ก 20 ดวงโคจรรอบดาวเสาร์ รวมทั้งสิ้นเป็นจำนวน 82 ดวง ภาพถ่ายโดย NASA/JPL-CALTECH/SPACE SCIENCE INSTITUTE จากการค้นพบบรรดาดวงจันทร์บริวารใหม่ครั้งนี้ ดาวเสาร์ ได้เอาชนะดาวพฤหัสบดีในฐานะดาวเคราะห์ที่มีดวงจันทร์บริวารมากที่สุดในระบบสุริยะจักรวาล ดาวพฤหัสบดีอาจได้ชื่อว่าเป็นจ้าวแห่งระบบสุริยะจักรวาล แต่ทว่าดาวเสาร์นั้นมีดาวบริวารมากกว่า ในวันนี้ นักดาราศาสตร์ได้ประกาศว่า พวกเขาได้ค้นพบดวงจันทร์บริวารใหม่รอบดาวเสาร์ 20 ดวง รวมเป็นจำนวน 82 ดวง ซึ่งเป็นจำนวนดวงจันทร์ที่มากที่สุดในระบบสุริยะจักรวาล การเอาชนะของดาวเสาร์ในครั้งนี้เกิดขึ้นหนึ่งปีภายหลังการประกาศว่ามีการค้นพบดวงจันทร์ดวงใหม่ 12 ดวงรอบดาวพฤหัสบดี แต่ในวันนี้ ดาวเสาร์ได้เอาชนะจำนวนดวงจันทร์บริวารของดาวพฤหัสบดีที่มีอยู่ 79 ดวงแล้ว โดยดวงจันทร์ที่มีขนาดค่อนข้างเล็กเหล่านี้สามารถช่วยให้นักดาราศาสตร์มีความเข้าใจการชนกัน (collisions) ที่เกิดขึ้นในช่วงต้นของระบบสุริยะจักรวาลได้มากยิ่งขึ้น และช่วยให้พวกเขากำหนดเป้าหมายของการสำรวจบรรดาดาวแก๊สยักษ์ (ดาวเคราะห์ขนาดใหญ่ที่ไม่ได้มีองค์ประกอบของหินหรือสสารแข็ง ในระบบสุริยะมีดาวแก๊สยักษ์ 4 ดวงคือ ดาวพฤหัสบดี ดาวเสาร์ ดาวยูเรนัส และดาวเนปจูน) ในอนาคต โดยในตอนนี้ มีภารกิจสำรวจอวกาศที่เกี่ยวข้องกับดาวพฤหัสบดีและดาวเสาร์อยู่ 3 ภารกิจ […]

คืนชีพแรดขนจากยุคน้ำแข็ง

คืนชีพ แรดขน จากยุคน้ำแข็ง แรดขน ตัวนี้มีชื่อเรียกว่า ซาช่า ทีมนักวิทยาศาสตร์รัสเซียเองยังไม่ค่อยแน่ใจนักว่าเมื่อ 10,000 ปีก่อน เจ้าซากดึกดำบรรพ์นี้เป็นตัวผู้หรือตัวเมีย แต่ชื่อของมันก็ถูกเรียกติดปากไปแล้ว แตกต่างจากช้างแมมอธที่อาศัยอยู่ในยุคน้ำแข็ง ซากของแรดขนไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะพบเจอ ช่วงเวลาการวิวัฒนาการของมันก็ยังไม่แน่ชัด รวมไปถึงวิถีชีวิตของมันตลอดจนอาหารและอายุขัย ข้อมูลพื้นฐานเหล่านี้ยังคงคลุมเครือ   คืนชีพให้ซาช่า ย้อนกลับไปเมื่อเดือนธันวาคมที่ผ่านมา ทีมนักวิทยาศาสตร์จากสาขาบรรพชีวินวิทยา, สถาบันวิทยาศาสตร์รัสเซียและสถาบันวิทยาศาสตร์รัฐซาฮา ที่ตั้งอยู่ทางตะวันออกเฉียงเหนือของประเทศ ร่วมกันคืนชีพให้แก่ซาซ่า ซากชิ้นส่วนที่ยังคงเหลืออยู่ของมันเก่าจนกลายเป็นสีเทา เมื่อตอนที่ทีมนักวิทยาศาสตร์ไปค้นพบเข้า พวกเขาต้องประหลาดใจที่ในเวลาต่อมาพบว่าสีขนจริงของแรดขนสายพันธุ์นี้เป็นสีน้ำตาลบลอนด์อ่อน ผลการวิเคราะห์ฟันของมันพบว่า เจ้าสัตว์ตัวนี้ตายลงเมื่อมีอายุได้ประมาณ 7 เดือน ความที่ว่ามันยังเป็นลูกสัตว์อยู่นั้น สร้างความประหลาดใจให้แก่บรรดานักวิทยาศาสตร์ ข้อมูลจากวารสาร Siberian Times ซาช่ามีความยาวประมาณ 5 ฟุต สูง 2 ฟุตครึ่ง ซึ่งถือว่าเป็นแรดขนาดใหญ่ เนื่องจากแรดในปัจจุบันกว่าจะมีขนาดเท่านี้ได้ก็ต้องรอให้มีอายุถึง 18 เดือน (ไม่ใช่แค่น้ำแข็งเท่านั้นที่รักษาร่างของสิ่งมีชีวิตไว้ได้ อำพันเองก็เช่นกัน) Olga Potapova เป็นนักวิทยาศาสตร์จากเขตสำรวจซากดึกดำบรรพ์ Mammoth Site of Hot Springs […]