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- 天然燃料:
木柴(木頭)、煤炭(泥炭→褐煤→次煙煤→煙煤→無煙煤)…等; - 人工燃料:
木炭(備長炭)、焦炭(煤球、水煤氣 )、燃油(鯨脂、松節油、松香)…等 - 化石燃料:
- 化學燃料:
生質燃料、高能燃料、 - 核燃料:
燃料(fuel)是一種透過化學反應(chemical reaction)或核反應(nuclear reaction)釋放自身能量(energy)以提供設備所需要的能源的物質(matter)。
化石燃料
化石燃料(英語:fossil fuel)是由古生物殘骸因被無氧降解而在岩層中形成的各種可被人類用作燃料獲取化學能的碳化合物、碳氫化合物及其衍生物,又稱:礦石燃料。化石燃料是一類通過地球地殼長期的地質作用過程才形成的不可再生能源,如:煤炭、石油和天然氣…等。
石油
石油(英語、拉丁語:petroleum)是一種黏稠深褐色(有時有點綠色)的液體,主要成份是烷烴,又稱:原油(crude)。
原油為從油井中開採出來,未經加工處理的石油,通常用桶(barrel)作為計量單位。原油可作為燃料(fuel)是化石燃料(fossil fuel|汽油、柴油、煤油)或化學工業產品的原料,如:溶液、化肥、殺蟲劑、潤滑油的礦物油·基礎油和塑膠…等的原料。
原油的密度變化約 0.75~1。1桶(原油)≒ 0.13605噸(原油)。
汽油
汽油(gasoline)是石油透過分餾或裂化、裂解的產物,具有揮發性、可燃性的烴類混合物液體,是燃料的一種。廣泛用於汽車、摩托車、快艇、動力航空器(如:直升飛機)…等汽油機的燃料,依用途可分為航空汽油、車用汽油、溶劑汽油…等三大類。
煤油
煤油(美式英語:Kerosene、英式英語:paraffin;古稱:火油)是一種通過石油·分餾後獲得的碳氫化合物的混合物。煤油在煤油燈中穩定地燃燒,也使用於遙控飛機及暖爐;航空煤油是摻有其它物質的煤油,不僅用於渦輪發動機,也是火箭發動機的燃料。煤油的沸點約 160至280°C。
柴油
柴油(diesel)是石油提煉後的一種液態油質燃料的產物,主要成份含 9~18個碳原子的鏈烷、環烷或芳烴,又稱:輕油。柴油可用來發電、取暖,是汽車、坦克、飛機、曳引機(機械設備)、鐵路車輛…等運載工具的燃料。輕柴油沸點約 170℃~390℃間,重柴油沸點約 350~410℃。
瀝青
瀝青(asphalt/ bitumen)主要分為石油瀝青(asphalt/ bitumen|柏油)、煤焦瀝青(coal tar|煤焦油)和天然瀝青(natural asphalt)三種:其中,煤焦瀝青是煉焦的副產品。石油瀝青是原油分餾後的殘渣。天然瀝青則是儲藏在地下,有的形成礦層或在地殼表面堆積。
§ 南美洲·加勒比海·彼奇湖的天然瀝青
https://youtu.be/U5WlseCd0xc (2018/02/03)
§ 南美洲存在一個獨特的瀝青湖
https://youtu.be/2UYLVE9GDxc (2024/06/24)
天然氣
天然氣(natural gas)屬於一種化石燃料(fossil fuel),是古代生物(植物、動物)深埋地下,在一定的地質條件下天然生成蘊藏的可燃氣體,為烴類(hydrocarbon)|碳氫化合物)和非烴類(nonhydrocarbons|含硫化合物、含氮化合物、含氧化合物…等)氣態混合物,其主要成分為甲烷(methane)。
- 液化天然氣(英語:Liquefied Natural Gas|簡稱:LNG)主要成分是甲烷(CH₄),是將天然氣轉化為液態方便在海上運輸,相較於壓縮天然氣(Compressed Natural Gas|簡稱:CNG),LNG的體積更小,因此等體積 LNG的能量密度是 CNG(250 bar)的 2.4倍,相當於 60%的柴油燃料體積。LNG使用時需經氣化。
- 壓縮天然氣(Compressed Natural Gas|簡稱:CNG)是將體積壓縮為標準大氣壓下的 1%。存儲在 2900~3600psi的圓柱或球形壓力容器中。
- 液化石油氣(Liquefied Petroleum Gas|簡稱:LPG)是將石油或天然氣加壓、降溫後液化而成,主要成分為丙烷(英語:propane|C3H8)和丁烷(C4H10) ,又稱:液化氣、瓦斯。LPG使用時得先減壓。
核燃料
核燃料(nuclear fuel)是指可被核子反應爐利用,通過核分裂或核融合產生實用核能的材料。
核反應類型
- 核分裂(核裂變)一般採用鈾及其產物鈽作為核燃料,也可能使用釷燃料循環。
核分裂反應爐取決於中子維持核連鎖反應(nuclear chain reaction)的能量可被粗略地分為兩種類型:輕水反應爐、重水反應爐。
目前所有的商業發電反應爐是基於核分裂。因為輕水會吸收中子,因此輕水反應爐必須使用濃縮鈾,而不能使用普通鈾,否則將不能達到臨界質量。重水反應爐不但可以使用普通鈾,而且會把鈾238轉化成為可製作核彈的鈽。 - 核融合(核聚變)。核融合發電是一個實驗性的技術,一般用氫(Hydrogen)或氫的同位素(isotope)作為燃料(fuel)。核融合最常見的類型是用於產生中子放射線源的 Fusor是法恩斯沃斯實驗室(Farnsworth–Hirsch fusor)最早研發的實驗裝置,由美國發明家費羅·法恩斯沃斯 (Philo Taylor Farnsworth|1906/08/19~1971/03/11)和羅泊特·赫舍(Robert L. Hirsch)在 1967年發明。
輕水反應爐
輕水反應爐(Light Water Reactor,縮寫:LWR)是指使用水作為冷卻劑(coolant)及中子慢化劑(neutron moderator)的核子反應爐(nuclear reactor),涵蓋:沸水反應爐(BWR)和壓水反應爐(PWR),是目前世界上核反應爐的主要類型。
- 沸水反應爐(Boiling Water Reactor,BWR)以去離子水(Deionized water、DI water|純淨水)作為冷卻劑(coolant)和中子減速劑(neutron moderator)。反應爐爐心進行的核分裂(nuclear fission)會產生熱能,使得已冷卻的水沸騰,變為高壓蒸汽,從而驅動渦輪機(turbine engine),然後通過發電機(generator)轉換為電能(electrical energy)。沸水反應爐構造簡單,且大大降低了反應爐的工作壓力和爐心溫度,因此顯著提高了反應爐的安全性,降低了造價。但由於沸水堆的循環系統直接連接了爐心和渦輪機,因此可能造成渦輪機受到放射性污染,給設計和維修帶來麻煩。
- 壓水反應爐(Pressurized Water Reactor,PWR)以輕水(普通水H2O)作為冷卻劑(coolant)和中子減速劑(neutron moderator)。PWR的冷卻系統由兩個循環迴路組成:一迴路連接著爐心(反應爐堆芯)和二迴路中的蒸汽發生器(steam generator)。
§ 壓水式核反應爐(PWR)的構成 https://youtu.be/srRhNZ_f-Pk (2010/11/11)
小型核反應爐
小型模組化反應爐(Small Modular Reactor|SMR)是常規核分裂反應爐的縮小版,SMR的電力輸出低於 300MWe或熱功率的輸出少於 1’000MWth。小型模組化反應爐的設計涵蓋:熱中子反應爐(thermal reactor)和快中子反應爐(fast-neutron reactor)。
§ 泛科學談第四代核反應爐:小型核電(SMR) https://youtu.be/htNUIUEHPJ4 (2025/07/17)