Nhiên liệu là gì? Phân loại, vai trò và ứng dụng nhiên liệu

Nhiên liệu là những chất rất gần gũi và có nhiều ứng dụng trong cuộc sống của chúng ta. Nó đóng một vai trò quan trọng trong nên kinh tế của mỗi nước trên thế giới. Vậy nhiên liệu là gì? Có mấy loại nhiên liệu? Ứng dụng của nhiên liệu trong đời sống và sản xuất như thế nào? Hôm nay hãy cùng ISO Logistics tìm hiểu nhé!

Nhiên liệu là gì?

Nhiên liệu được định nghĩa là những chất cháy được, khi cháy tỏa nhiệt và phát sáng. Chúng đóng vai trò quan trọng trong đời sống và sản xuất. Chúng có thể là các vật liệu có sẵn trong tự nhiên như: than đá, củi, dầu mỏ và khí thiên nhiên… hoặc được con người tổng hợp như cồn, khí than, khí gaz…

Phân loại nhiên liệu

Nhiên liệu được phân loại theo 2 cách phổ biến, bao gồm:

Phân loại theo trạng thái nhiên liệu

Dựa vào trạng thái nhiên liệu, có thể phân loại thành: Nhiên liệu lỏng, nhiên liệu rắn và nhiên liệu khí.

• Nhiên liệu lỏng: Loại nhiên liệu này chủ yếu phục vụ cho hoạt động của các loại động cơ đốt trong và một phần nhỏ cho việc đun nấu, thắp sáng,… Một số ví dụ điển hình cho nhiên liệu dạng lỏng có thể kể đến như xăng, dầu hỏa, cồn đốt…
• Nhiên liệu rắn: Bao gồm các loại như gỗ, than mỏ, than gầy, than mỡ, than non, than bùn,… Nhiên liệu dạng rắn chủ yếu được sử dụng cho các ngành công nghiệp như nhiệt điện, luyện kim, giấy, phân bón,… Một phần nhỏ hơn được sử dụng để đun nấu như than, củi gỗ,…
• Nhiên liệu khí: Được ứng dụng nhiều trong các ngành công nghiệp và trong đời sống như khí thiên nhiên, khí mỏ dầu, khí lò cao, khí lò cốc, khí than…

Phân loại theo tính chất nhiên liệu

Hiện nay, các nhà khoa học đang nỗ lực tìm kiếm những nguồn nguyên liệu mới trước tình trạng các nguồn nguyên liệu cũ dần hao mòn và cạn kiệt. Cho đến thời điểm hiện tại, có 3 nguồn nhiên liệu chính được phân loại dựa theo tính chất bao gồm: Nhiên liệu hóa thạch, nhiên liệu hạt nhân và nhiên liệu sinh học. Thông tin chi tiết về các nguồn nhiên liệu này có trong phần nội dung dưới đây.

Sử dụng nhiên liệu hiệu quả

Muốn sử dụng nhiên liệu hiệu quả, chúng ta cần làm cho nhiên liệu cháy hết hoàn toàn , đồng thời tận dụng được tối đa lượng nhiệt tỏa ra. Để làm được điều này, chúng ta cần:

• Cung cấp đủ oxi hoặc không khí cho quá trình cháy
• Tăng diện tích tiếp xúc của nhiên liệu với oxi hoặc không khí
• Điều chỉnh lượng nhiên liệu cần thiết đủ để duy trì sự cháy mà không để dư.

Vai trò của nhiên liệu là gì?

Nhiên liệu là một phần quan trọng và không thể thiếu trong cuộc sống. Con người sử dụng nhiên liệu (khí đốt) hàng ngày để có thể nấu chín thức ăn, di chuyển từ nơi này tới nơi khác (xăng, dầu,..) và phục vụ các nhu cầu sinh hoạt thiết yếu.

Bên cạnh đó, nhiên liệu còn là yếu tố đầu vào vô cùng quan trọng trong hoạt động sản xuất kinh doanh. Chúng giúp vận hành nhiều loại máy móc, thiết bị, dây chuyền sản xuất. Nhờ đó, hiệu quả sản xuất tăng gấp nhiều trăm nghìn lần so với việc sử dụng sức người. Nhờ đó, góp phần đáng kể vào tăng tổng sản phẩm quốc nội và phát triển kinh tế.

Nhiên liệu hóa thạch

Nhiên liệu hóa thạch là một trong những loại nhiên liệu được sử dụng phổ biến hiện nay. Chúng mang nhiều đặc điểm thuận lợi cho việc giải phóng năng lượng, tuy nhiên việc sử dụng năng lượng hóa thạch lại gây hại đến môi trường sống xung quanh.

Nhiên liệu hóa thạch là gì?

Nhiên liệu hóa thạch là loại nhiên liệu được tạo thành từ quá trình phân hủy kỵ khí của xác sinh vật, bao gồm thực vật phù du và động vật phù du lắng đọng xuống đáy biển (hồ) với số lượng lớn, chôn vùi cách đây hơn 300 triệu năm, hàm chứa lượng cacbon và hydrocacbon cao.

Các loại nhiên liệu hóa thạch

Có nhiều loại nhiên liệu hóa thạch với đặc tính và nguồn gốc xuất xứ khác nhau, trong đó có 4 loại chính là: Than đá, dầu mỏ, khí tự nhiên và đá phiến cát, đá phiến dầu.

• Than đá

Than đá là một loại nhiên liệu hóa thạch được hình thành từ xác thực vật bị chôn vùi, trải qua nhiều giai đoạn từ than bùn, than nâu đến than bitum hoàn chỉnh và cuối cùng là than đá. Đây là loại nhiên liệu được sử dụng trong rất nhiều ngành công nghiệp hiện nay nhờ ưu điểm dễ khai thác, dễ xử lý, dễ trao đổi mua bán và dễ vận chuyển. Hơn nữa, công nghệ đốt than cũng khá đơn giản và có thể phát triển ở quy mô công nghiệp lớn.

Than đá được coi là “vàng đen” ở nhiều quốc gia, ứng dụng phổ biến nhất là nguyên liệu chính cho các nhà máy nhiệt điện. Tuy nhiên, việc đốt than đá mang lại nhiều tác hại lớn đối với môi trường cũng như sức khỏe của con người, thậm chí dẫn đến ung thư và tử vong.

• Dầu mỏ

Dầu mỏ hay dầu thô là một loại nhiên liệu lỏng sánh đặc và chỉ tồn tại trong các lớp đất đá tại một số nơi trong vỏ trái đất. Dầu thô là một hỗn hợp của hàng nghìn phân tử khác nhau được tạo bởi các hợp chất chứa hydro và carbon là chủ yếu. Mỗi mỏ dầu thô đều có thành phần và tỷ lệ các hydrocacbon riêng biệt. Dựa vào thành phần hóa học này, dầu thô có thể có nhiều loại với mật độ từ nhẹ và lỏng đến đặc và nhớt.

Dầu mỏ sau khi được thu hồi bằng khoan dầu sẽ được tinh chiết và tách một số thành phần hóa học thành nhiều sản phẩm như xăng, dầu hỏa đến nhựa đường và các hóa chất thuốc thử để sản xuất plastic và dược phẩm. Việc sử dụng dầu mỏ có nhiều tác động tiêu cực đến môi trường và hệ sinh thái, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người.

•  Khí tự nhiên

Khí tự nhiên hay khí thiên nhiên là hỗn hợp khí cháy được, được tìm thấy cùng với các mỏ dầu ở lớp vỏ trái đất. Nó được cấu tạo chủ yếu là từ khí metan – khí nhẹ nhất của các hydrocacbon nên ít gây ô nhiễm và tinh khiết hơn. Tuy nhiên, lượng khí CO2 do khí tự nhiên gây ra vẫn là một con số khổng lồ, gây tác động tiêu cực đến môi trường.

• Đá phiến cát và đá phiến dầu

Đá phiến cát và đá phiến dầu được hình thành từ bãi cát có kích thước bằng đất sét chứa những phần nhỏ chất hữu cơ, bao gồm những vật liệu đã phân hủy có cấu trúc giống với cấu trúc của dầu. Chính vì vậy, đất phiến cát và đất phiến dầu có khả năng cháy.

Vai trò của nhiên liệu hóa thạch là gì?

Nhiên liệu hóa thạch giữ vai trò rất quan trọng và được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, chủ yếu là làm chất đốt để tạo ra năng lượng. Dầu mỏ, khí đốt, than đá là nguồn nguyên liệu chính được sử dụng để cung cấp năng lượng trên toàn cầu. Trong đó, than đá được sử dụng nhiều nhất và đã được ứng dụng từ rất lâu trong lịch sử.

Than đá được sử dụng trong các nhà máy nhiệt điện để tạo ra điện. Trong suốt nhiều năm qua, ngành nhiệt điện than vẫn giưc vai trò rất quan trọng, đảm bảo cung cấp đủ nguồn điện cho các hoạt động kinh tế xã hội và đời sống sinh hoạt hàng ngày của người dân. Than đá cũng là hiên liệu đốt của các máy chạy bằng hơi nước, đầu máy xe lửa,… theo sau là dầu hỏa để vận hành các động cơ hơi nước.

Trong các nhà máy luyện kim, than được sử dụng để nấu chảy quặng kim loại. Dầu mỏ là nguyên liệu quan trọng nhất để sản xuất xăng, dầu phục vụ cho hoạt động của các loại máy móc, phương tiện sử dụng động cơ diesel như ô tô, xe máy.

Bên cạnh những ứng dụng quan trọng, nhiên liệu hóa thạch còn gây ra nhiều hậu quả như hiệu ứng nhà kính, gây ô nhiễm không khí, ô nhiễm nguồn nước, tạo ra một số loại khí độc ảnh hưởng tiêu cực tới sức khỏe con người cũng như hệ sinh thái. Chính vì vậy, việc thay thế nhiên liệu hóa thach bằng các sản phẩm năng lượng tái tạo rất được quan tâ, nghiên cứu, đầu tư và phát triển ở nhiều quốc gia.

Nhiên liệu hạt nhân là gì?

Nhiên liệu hạt nhân là loại vật chất được sử dụng trong các nhà máy năng lượng hạt nhân để tạo ra nhiệt lượng cung cấp cho các tua bin thông qua phản ứng phân hạch hoặc phân rã phóng xạ. Uranium hay urani là thành phần chính trong nhiên liệu hạt nhân và được sử dụng chủ yếu trong các nhà máy điện hạt nhân.

Theo nhiều nghiên cứu, nhiên liệu hạt nhân có ảnh hưởng lớn đến các chức năng thông thường của não, thận, gạn và các hệ cơ quan khác trong cơ thể nếu xảy ra sự tiếp xúc. Đặc biệt chúng có thể gây ra dị tật bẩm sinh và phá hủy hệ miễn dịch của các đối tượng bị nhiễm.

Nhiên liệu sinh học là gì?

Nhiên liệu sinh học là một chủ đề đáng quan tâm khi tìm hiểu về nhiên liệu là gì? Hiện nay, nhiên liệu sinh học ngày càng được khuyến khích sử dụng nhằm mục đích bảo vệ môi trường.

Các loại nhiên liệu sinh học

Nhiên liệu sinh học là loại nhiên liệu được tạo ra từ các hợp chất có nguồn gốc từ động – thực vật như: Chất béo động vật (mỡ động vật), ngũ cốc (ngô, đậu tương, dầu dừa,…) hay những chất thải trong công nghiệp hoặc nông nghiệp. Nhiên liệu sinh học được chia thành 3 loại chính như sau:

• Dầu Diesel sinh học

Đây là loại nhiên liệu tồn tại dưới dạng lỏng, điều chế bằng cách dẫn xuất một số loại mỡ sinh học (mỡ động – thực vật) thông qua quá trình transester hóa bằng cách cho nó phản ứng với rượu hoặc methanol. Loại nhiên liệu sinh học này có thể dùng để thay thế dầu diesel sản xuất từ nhiên liệu hóa thạch.

• Xăng sinh học

Xăng sinh học là một loại nhiên liệu sinh học dạng lỏng và thường được trộn thêm phụ gia ethanol. Ethanol được tạo ra thông qua quá trình lên men các sản phẩm hữu cơ như xenlulo, tinh bột,.. và được pha chế với xăng theo một tỷ lệ nhất định sẽ tạo ra được xăng sinh học, có thể sử dụng thay thế cho xăng truyền thống.

• Khí sinh học

Khí sinh học được tạo ra bởi quá trình ủ lên men các phế thải nông nghiệp tạo ra sản phẩm ở dạng khí bao gồm methane và nhiều đồng đẳng khác. Khí sinh học có thể dùng để thay thế cho các sản phẩm khí gas được điều chế từ dầu mỏ. Loại nhiên liệu sinh học này được sử dụng chủ yếu ở các vùng nông thôn thông qua việc ủ phân và chất thải chăn nuôi thành khí gas phục vụ hoạt động đun nấu hàng ngày.

Ưu điểm và hạn chế của nhiên liệu sinh học

Hiện nay, nhiên liệu sinh học được kỳ vọng là phương pháp phát triển bền vững. Việc khai thác và ứng dụng nhiên liệu sinh học ngày càng phổ biến trong cuộc sống hàng ngày. Bên cạnh đó, việc nhiều loại nhiên liệu hóa thạch dần cạn kiệt thúc đẩy con người dịch chuyển sang sử dụng nhiên liệu có thể thay thế được, chủ yếu là nhiên liệu sinh học.

• Ưu điểm

Một trong những ưu điểm hàng đầu của nhiên liệu sinh học là thân thiện với môi trường. Nguồn gốc của chúng từ các loại động thực vật và không tạo ra chất thải gây hại khi sử dụng như các loại nhiên liệu hóa thạch. Hơn thế nữa, nhiên liệu sinh học còn có thể phục hồi và tái sử dụng. Việc tái sử dụng này rất tiết kiệm tài nguyên và đây là điều mà những loại nhiên liệu khác không làm được.

• Hạn chế

Nhiên liệu sinh học phụ thuộc nhiều vào các yếu tố tự nhiên, chính vì vậy không có được số lượng lớn. Hơn nữa, nếu quy trình sản xuất nhiên liệu sinh học quy mô lớn, khai thác quá nhiều động thực vật sẽ khiến môi trường sinh thái mất cân bằng. Ngoài ra, giá thành của nhiên liệu sinh học cao hơn rất nhiều so với các loại khác nên chúng chưa được người tiêu dùng thực sự ưa

Sử dụng nhiên liệu sao cho tiết kiệm, hiệu quả?

Như đã trình bày ở trên, nguồn cung cấp nhiên liệu không phải vô hạn. Chính vì vậy, con người cần sử dụng nhiên liệu một cách tiết kiệm và hiệu quả. Dưới đây là một số mẹo có thể giúp ích cho các bạn:

• Đảm bảo cung cấp đủ không khí, đủ oxi cho quá trình cháy.
• Tăng diện tích tiếp xúc giữa nhiên liệu cháy và không khí.
• Điều chỉnh nhiên liệu để duy trì sự cháy ở mức vừa đủ, tránh gây lãng phí.
• Nếu có thể, hãy sử dụng nhiên liệu có thể tái tạo được thay vì nhiên liệu có nguồn gốc hóa thạch.

Hiện nay, nhiều doanh nghiệp đã tiến hành tối ưu hóa công tác kho vận của mình bằng cách sử dụng thiết bị nâng hạ, sắp xếp, di chuyển hàng hóa bằng điện để vừa tiết kiệm chi phí, lại tiết kiệm nhiên liệu và bảo vệ môi trường. Các sản phẩm xe nâng hàng trang bị pin Lithium hiện đại luôn là sản phẩm mà nhiều doanh nghiệp tìm kiếm và ưu tiên lựa chọn.

Trên đây là những thông tin cần biết về nhiên liệu. Với những phân tích về nhiên liệu này, ISO Logistics hy vọng các bạn sẽ hiểu rõ hơn về nhiên liệu và vai trò của chúng trong đời sống nhé!