Fossile Brennstoffe: Verbrennung & Alternativen

Die fossilen Brennstoffe sind aus Plankton, Pflanzen und Tieren entstanden, die vor über 50 Millionen Jahren im Meer und an Land lebten. Sie sind vor vielen Millionen Jahren abgestorben und unter die Erde gesunken. Durch Luftausschluss, hohe Temperaturen und hohen Druck verwandelten sie sich in Öl, Gas oder Kohle.

Bedeutung für den Mensch

Kohle:  Es ist ein schwarzbraunes, brennbares Gestein und ein wichtiger Rohstoff. Man braucht sie vor allem zum Heizen und um Strom zu erzeugen. Kohle wird primär dazu verwendet, Strom zu erzeugen.

Erdgas: ​Erdgas ist ein brennbares natürliches Gas, das aus dem Erdinneren gefördert wird. Es besteht zu über 90 Prozent aus dem farb- und geruchlosen Naturgas Methan ($$CH_4$$), dem einfachsten Kohlenwasserstoff. Es wird als Kraftstoff für Turbinen und Fahrzeuge sowie zum Heizen ​verwendet.

Erdöl: Ist ein natürlich in der oberen Erdkruste vorkommendes, gelbliches bis schwarzes, Stoffgemisch aus vielen verschiedenen mittellangen Kohlenwasserstoffen. Erdöl ist die Hauptrohstoffquelle für die chemische Industrie (Kunststoffe) sowie Grundstoff für Kraftstoffe wie Diesel, Benzin und Kerosin.

Verbrennung von fossilen Brennstoffen

Die chemische Energie, die in den fossilen Brennstoffen steckt, kann durch Verbrennung in Wärmeenergie umgewandelt werden.

Bei einer vollständigen (unter genügend Sauerstoffzufuhr) Verbrennung von Kohlenwasserstoff entsteht als Produkte immer $$CO_2$$​ und $$H_2O$$.

Da Kohlenstoffdioxid das einzige Produkt ist, das Kohlenstoff enthält, muss es mit der Menge an Kohlenstoff im Kohlenwasserstoff äquivalent sein.

Dasselbe gilt für Wasserstoff, da Wasser das einzige Produkt ist, das Wasserstoff enthält, muss die Anzahl an Wasserstoff im Kohlenwasserstoff mit der Anzahlt an Wasserstoff im Wasser äquivalent sein.

Beispiel: Propan($$C_3H_8$$): $$C_3H_8+5O_2 \rightarrow 3CO_2+4H_2O$$​​

Bei einer unvollständigen Verbrennung entsteht zudem Kohlenstoffmonoxid und nicht reagierte Kohlenwasserstoffe. Das Aufstellen einer vollständigen Reaktionsgleichung ist dann nicht mehr möglich.

Alternativen zu fossilen Brennstoffen

​Das Verbrennen fossiler Brennstoffe, ob für die Stromversorgung, Wärme oder für den Transport, setzt große Mengen von Treibhausgas frei und ist hauptverantwortlich für die globale Erderwärmung. Die möglichst rasche Abkehr von Kohle, Öl und Gas ist notwendig, um den Klimawandel zu stoppen. Weltweit wird heute noch 80 % der Energie aus fossilen Brennstoff bezogen. Die Erzeugung durch Solar, Wind, Kernkraft, Geothermie und Wasserkraft Anlagen sowie die Speicherung/Energiewandlung durch Batterien und Wärmepumpen sind Alternativen zu fossilen Brennstoffen.