21 bài tập Khoa học tự nhiên 9 Khai thác nhiên liệu hóa thạch có lời giải ( Phần 1)

– Bếp gas dùng khí gas

– Xe máy dùng xăng

– Ô tô dùng dầu diesel

– Máy móc dùng dầu diesel

– Bếp than nướng dùng than

– …

– Nhiên liệu hóa thạch là các loại nhiên liệu tự nhiên được tạo thành từ quá trình phân hủy các sinh vật bị chôn vùi cách đây hàng trăm triệu năm.

– Nhiên liệu hóa thạch mang đến cho con người rất nhiều lợi ích thiết thực trong cuộc sống. Nó cung cấp các nguồn nhiên liệu dồi dào phục vụ cho đời sống sinh hoạt và sản xuất của con người như thắp sáng, sưởi, nấu nướng, đi lại, …

– Việc khai thác nhiên liệu hóa thạch với sản lượng lớn đang dẫn đến nguy cơ cạn kiệt nguồn tài nguyên này. Mặt khác, quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch sinh ra một lượng lớn các chất thải như carbon dioxide, carbon monoxide, các oxide của lưu huỳnh, oxide của nitrogen, … tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người.

Con người có thể tạo ra được nhiên liệu hóa thạch nhân tạo do ngành công nghiệp của thế giới rất phát triển tuy nhiên việc này lại tốn nhiều thời gian, tiền bạc không những thế còn có thể gây ô nhiễm môi trường.

– Nhiên liệu hóa thạch là nguồn nhiên liệu hữu hạn, được tạo thành từ quá trình phân hủy xác sinh vật bị chôn vùi cách đây hàng trăm triệu năm.

– Thực trạng khai thác: con người đã khai thác và sử dụng một lượng rất lớn nhiên liệu hóa thạch.

– Giải pháp hạn chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch:

              + Con người có ý thức giảm thiểu sử dụng nhiên liệu hóa thạch.

              + Tăng cường sử dụng các nguồn năng xanh, sạch như năng lượng mặt trời, năng lượng gió, …

              + Hạn chế sử dụng phương tiện cá nhân thay vào đó sử dụng phương tiện công cộng.

              + …

a) Củi gỗ không phải nhiên liệu hóa thạch vì nó không được tạo thành từ quá trình phân hủy các vi sinh vật bị chôn vùi cách đây hàng trăm triệu năm.

b) Ở nước ta, dầu mỏ và khí thiên nhiên tập trung chủ yếu ở thềm lục địa phía Nam như: mỏ dầu Bạch Hổ, Đại Hùng, Rồng, Rạng Đông, Lan Tây. Mỏ khí thiên nhiên được khai thác ở Tiền Hải, tỉnh Thái Bình. Mỏ than ở Quảng Ninh. 

Các nhiên liệu hoá thạch có nguồn gốc hình thành là tự nhiên. Các nguồn nhiên liệu hóa thạch chỉ có một trữ lượng nhất định do thời gian để tạo ra nhiên liệu hóa thạch rất lâu (hàng trăm triệu năm).

Nhận xét: Từ năm 1988 đến năm 2016, sản lượng khai thác dầu thô trên thế giới tăng dần từ 23,7 đến 35,4 tỉ thùng.

a) Các nguồn tài nguyên như than mỏ, dầu mỏ, khí mỏ dầu, khí thiên nhiên để cung cấp nhiên liệu phục vụ đời sống và sản xuất.

b) Các nguồn nhiên liệu hóa thạch có đóng góp rất to lớn trong cuộc cách mạng công nghiệp trên toàn thế giới vì trong cuộc cách mạng công nghiệp lần thứ nhất, động cơ hơi nước dùng than là một phát minh nhảy vọt mang lại thành công bước đầu cho các phát minh sử dụng nhiên hóa thạch ra đời sau đó như động cơ phản lực, động cơ chạy xăng.

– Nếu con người vẫn tiếp tục khai thác ồ ạt như hiện nay thì các nguồn nhiên liệu hóa thạch sẽ sớm cạn kiệt.

– Việc tái tạo các nguồn nhiên liệu hóa thạch bằng phương pháp nhân tạo thì rất tốn kém, mất nhiều thời gian và có thể gây ô nhiễm môi trường.

* Trên thế giới: Theo ước tính, với tốc độ khai thác hiện nay, các nguồn nhiên liệu nhanh chóng cạn kiệt trong thời gian không xa.

* Ở Việt Nam: Việc khai thác nhiên liệu hóa thạch ở Việt Nam đang diễn ra với quy mô ngày càng lớn làm cho các loại nhiên liệu cũng đang dần cạn kiệt.

Đốt cháy gỗ, than đá, dầu hoả với cùng khối lượng thì dầu hỏa giải phóng ra nhiều nhiệt nhất.

Để hạn chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch thì gia đình em và địa phương nơi em sinh sống đã có những hành động, hoạt động sau:

– Hạn chế đi phương tiện cá nhân, thay vào đó sử dụng phương tiện công cộng.

– Sử dụng nguồn năng lượng sạch bằng cách lắp năng lượng mặt trời.

– Tuyên truyền cho người dân sử dụng tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch.

– Ưu tiên sử dụng xăng pha ethanol, sinh khối, biodiesel, …

Nhiên liệu hóa thạch như than, dầu mỏ, ... đều là các hydrocarbon nên trong thành phần chắc chắn chứa nguyên tố carbon. Vì vậy, khi đốt các nhiên liệu hóa thạch luôn phát thải khí carbon dioxide vào bầu khí quyển.

Nguồn nhiêu liệu hóa thạch là nguồn tài nguyên không tái tạo được mà đây là nguồn nhiên liệu cung cấp chính cho con người sử dụng. Hiện nay, việc khai thác và sử dụng quá mức nguồn nhiên liệu này đang dần khiến chúng bị cạn kiệt. Vì vậy, cần đưa ra các giải pháp hạn chế việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch.

Nước ta đang sử dụng nguồn năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng sinh khối (biomass) thân thiện với môi trường để góp phần bảo vệ môi trường và giảm dần việc sử dụng nhiên liệu hoá thạch.

Phương trình hóa học: 2H₂ + O₂ →to 2H₂O

Khi được sử dụng làm nhiên liệu thì hydrogen là nhiên liệu sạch vì sản phẩm khi đốt cháy chỉ sinh ra hơi nước.

Việc sử dụng các thiết bị ở hình là năng lượng mặt trời, năng lượng gió có giúp tiết kiệm được nhiên liệu hoá thạch vì các nguồn năng lượng này là năng lượng sạch và không phát thải khí gây ô nhiễm.

* Ưu điểm

– Giảm được việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch

– Xe điện là loại phương tiện giao thông không phát ra khí thải.

– Tiết kiệm chi phí nhiên liệu

* Nhược điểm

– Hạn chế về cơ sở hạ tầng cho các trạm sạc xe điện

– Phạm vi chạy không nhất quán.

– Phạm vi chạy tối đa vẫn còn hạn chế.

Quy trình sản xuất Biogas từ nước thải chăn nuôi gia súc

1. Hố gom: Cần thu gom nước thải chăn nuôi vào đây.

2. Hầm biogas: Là nơi diễn ra quá trình xử lý kỵ khí, cũng là giai đoạn quan trọng nhất của quy trình sản xuất khí Biogas.

3. Hồ sinh học: Chứa nước thải sau xử lý hầm Biogas, nhầm mục đích ổn định lưu lượng và nồng độ ô nhiễm của nước thải.

4. Trạm xử lý nước thải: Xử lý các thành phần COD/BOD, TSS, Tổng nitrogen, Ammonia đạt quy chuẩn xả thải.

Hố gas trong hệ thống dẫn nước thải hoặc đáy giếng sâu thường tích tụ rác thải nên tích tụ khí methane và một số chất độc hại khác; thiếu khí oxygen. Vì vậy, người ta thường bơm không khí vào hố gas hoặc đáy giếng sâu trước khi tiến hành thu gom rác hoặc nạo vét để giảm lượng khí methane và tăng lượng khí oxygen tránh được nguy cơ ngạt khí.

Nhiệt lượng sinh ra khi đốt cháy hết lượng khí trong bình gas là:

Q=4,8.1031.50,3+7,2.1031.49,5=597,84.103kJ

Mở rộng: 1 kg = 1 000 gam = 10³ gam.