حول الأنواع الأربعة للوقود الأحفوري

مع اقتراب القرن الحادي والعشرين من العقد الثالث ، فإن عددًا قليلاً من المصطلحات في اللغة الإنجليزية اليومية أكثر تحميلًا أو إثارة للجدل من الوقود الاحفوري.

تستهلك الولايات المتحدة وحدها حوالي مليون كيلوجول من الطاقة للفرد في اليوم. لكي يفي العالم بمتطلبات الطاقة المتأصلة في حضارة عالمية تعتمد على كميات مجرية من الوقود النقل ، إنتاج الكهرباء ، الاستخدام المنزلي والتجاري ، والتطبيقات الصناعية ، مصدر غني للطاقة في المقابل مطلوب.

اعتبارًا من عام 2019 ، الوقود الأحفوري - البترول, فحم و غاز طبيعي، مع توقف إنتاج النوع الرابع في عام 2006 - يوفر غالبية هذه الطاقة. على الرغم من الخلافات حول تأثيرها والجهود المكثفة لتطوير بدائل للوقود الأحفوري (أي الطاقة "النظيفة" ، فإن الكثير منها في شكل "مصادر الطاقة المتجددة") ، غيرت هذه الأنواع من الوقود العالم بين عشية وضحاها تقريبًا وظلت لا غنى عنها اليوم ، ومع ذلك بشكل غير مريح.

تم إنتاج جميع أنواع الوقود الأحفوري الموجودة على مدى فترة زمنية طويلة من بقايا النباتات والحيوانات التي عاشت منذ ملايين السنين. التحول البطيء لهذه المادة الثقيلة الكربون إلى مواد مختلفة الهيدروكربون أدت المركبات إلى إنتاج وقود وفير شديد الاشتعال.

لكن تسمية هذه الأنواع من الوقود بمنتجات الأحافير غير صحيحة. الأحافير - التي تمثل الانطباعات عن أشكال الحياة القديمة ، وليس بقاياها - هي أيضًا قديمة بشكل غير عادي ، ولكن هذا هو كل ما تشترك فيه مع الوقود الأحفوري. إن الدلالة الكامنة على أن هذه الأنواع من الوقود قد تكون ثمينة إلى حد ما ، على الرغم من ذلك ، هي الهدف.

الأنواع الأربعة من الوقود الأحفوري هي البترول والفحم والغاز الطبيعي و أوريملسيون (مكتوب بحروف كبيرة لأنه اسم ملكية أو اسم تجاري). لديهم عدد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية وغيرها من الخصائص المشتركة ، ولكن ربما تكون الحقيقة الأكثر أهمية حول الوقود الأحفوري هي أنها غير قابلة للتجديد. بمجرد استخدامها ، هذا كل شيء ؛ يجب أن تمر ملايين السنين قبل أن يتم عمل كميات صغيرة مرة أخرى ، بافتراض أن نفس العمليات ستحدث على نفس النطاق.

كما أن الوقود الأحفوري في شكله الطبيعي يخزن كميات هائلة من الكربون ، مما يمنعه من التسرب إلى الغلاف الجوي. ومع ذلك ، فإن حرقها "يطلق" الكربون ويعيده إلى الغلاف الجوي بمعدلات أسرع بكثير مما يمكن أن يحدث بدون الصناعة البشرية في هذا المزيج. يلعب احتراق الوقود الأحفوري دورًا راسخًا في الاحترار العالمي من صنع الإنسان (AGW) التي كانت جارية منذ عقود وتضر بالفعل بالنظم البيئية حول الكوكب.

في عام 2017 ، شكل البترول - أي النفط الخام والمواد المعروفة باسم "سوائل مصانع الغاز الطبيعي" - 28 بالمائة من إنتاج الطاقة الأولية الأمريكية. على الرغم من أن العديد من مواطنيها ربما ينظرون إلى الولايات المتحدة على أنها دولة مستوردة للنفط ، إلا أنها في الواقع من بين أكبر النفط المنتجين فى العالم. بفضل سمعة بعض دول الشرق الأوسط بأنها تسيطر بشكل فعال على معظم إنتاج النفط في العالم ، واستهلاك النفط الأمريكي المرتفع بلا شك ، غالبًا ما يتم حجب هذه الحقيقة.

لأن المنتج البترولي الغازولين قابل للنقل نسبيًا مقارنة بالفحم ، ومعظم إنتاج واستخدام البترول يتم في قطاع النقل. حقيقة، يتم توفير 71 في المائة من الطاقة المستخدمة في قطاع النقل الأمريكي عن طريق البترولالتي لا تلعب فعليًا أي دور في توليد الطاقة الكهربائية.

• في عام 2018 ، جاء أكثر من نصف إنتاج الولايات المتحدة من النفط من ولايتين وحدهما: تكساس وداكوتا الشمالية.

قدم الفحم حوالي 18 في المائة من احتياجات الطاقة الأمريكية في عام 2017. بلغ إجمالي الكمية المنتجة 775 مليون طن قصير ، وجاء هذا الفحم من إجمالي 24 ولاية أمريكية. ساهمت وايومنغ إلى حد بعيد بأكبر حصة بنسبة 41 في المائة ، مع فرجينيا الغربية في المرتبة الثانية بفارق كبير بنسبة 12 في المائة. قبل عقد من الزمن ، كانت مساهمة الفحم في إنتاج الطاقة الأمريكية أقل بقليل من مساهمة الغاز الطبيعي ، 23٪ إلى 22٪.

إن الطبيعة الصلبة للفحم تجعله مناسبًا بشكل مثالي للاحتفاظ به في مكان واحد لإنتاج الكهرباء ، وكان هذا هو دوره الساحق في لعبة الطاقة على مر السنين. كان إنتاج الفحم في عام 2017 هو نفسه تقريبًا كما كان في عام 1979 ، لكن سكان الولايات المتحدة نما أيضًا بنحو 100 مليون شخص في ذلك الوقت. مع انخفاض إنتاج الفحم للكهرباء لصالح المصادر الأخرى ، تضاءل الدور الإجمالي للفحم في الاقتصاد في استهلاك الوقود.

الفحم هو حوالي 70 إلى 90 في المائة من الكربون بالكتلة توجد أربعة أنواع فرعية ، جميعها لها خصائص مختلفة من حيث كمية الطاقة المحررة من تكسر روابط الكربون عند حرق الفحم.

شكل الغاز الطبيعي 32 في المائة من حصة الطاقة الأمريكية في عام 2017 ، وكان إجمالي الإنتاج ثاني أعلى إنتاج على الإطلاق. في الواقع ، بدءًا من عام 2005 تقريبًا ، أصبح الوصول إلى الغاز الطبيعي أكثر سهولة في معظم أنحاء الولايات المتحدة بفضل زيادة استخدام الحفر الأفقي وتقنية تحفيز الآبار المعروفة باسم التكسير الهيدروليكي ("التكسير").

صعود التكسير الهيدروليكي في أوائل القرن الحادي والعشرين - وهي ممارسة مثيرة للجدل لأنها تستهلك كميات هائلة من المياه ، وتزعج دائمًا البيئة المحلية ، وقد تؤدي أيضًا إلى إمكانية التسبب في زلازل صغيرة - مرتبط بقرار شركة نفط في تكساس لمحاولة استخراج الغاز الطبيعي من نوع من الصخور يسمى الصخر الزيتي ، يتوافر بكثرة في ذلك الجزء من بلد. أدى النجاح التجاري لهذه التقنية إلى اعتمادها من قبل شركات أخرى في مناطق أخرى يوجد فيها الصخر الزيتي.

• يعتبر الغاز الطبيعي حرقًا نظيفًا مقارنة بأنواع الوقود الأحفوري الأخرى ؛ إن إخراجها من الأرض هو أكثر جوانب إنتاجها إشكالية.

يقع حزام زيت أورينوكو قبالة سواحل فنزويلا ، وهو موطن لمستودع فريد من نوع خاص من النفط الثقيل. بدءًا من عام 1991 ، تم تحويل هذا المنتج إلى منتج خاص يسمى أوريملسيون، والتي تتكون من 70 في المائة زيت ثقيل و 30 في المائة ماء. كان من المأمول أن يؤدي هذا إلى خفض كبير في حصة سوق الوقود الأحفوري ، ولكن توقف الإنتاج في عام 2006.

اعتبارًا من عام 2016 ، كان يُعتقد أن ما يقرب من 1.2 تريليون برميل من النفط الجاهز في Orimulsion لا يزال موجودًا في حزام زيت أورينوكو.

بحلول أوائل العقد الأول من القرن الحادي والعشرين ، أصبح مصطلح "مصادر الطاقة المتجددة" مصطلحًا ودودًا في الدوائر البيئية بقدر ما أصبح مصطلح "الوقود الأحفوري" ضيفًا غير مرغوب فيه. نتيجة ل، الطاقة المتجددة والطاقة النووية (يعتبر "نظيفًا" ولكنه مصدر للطاقة وله الكثير من المنتقدين) تمثل 23 في المائة من الطاقة الأمريكية في عام 2017.

لكن الوقود الأحفوري ، على الرغم من التوقعات السيئة من حين لآخر حول وضع مخازن تحت الأرض ، لا يواجه خطر النفاد في أي وقت قريب حتى عند مستويات الاستخدام الحالية. ما لم تتغير السياسات بشكل جذري ، من المتوقع أن يظل الوقود الأحفوري يمثل 78 في المائة من الطاقة المستخدمة في جميع أنحاء العالم في عام 2040. قد يكون هذا في الواقع أمرًا سيئًا للأرض ككل لأنه يفشل في إجبار البشرية بشكل كامل على السعي المتماسك لتحقيق عملي وجدول أعمال الطاقة المستدامة الذي يلبي احتياجات الطاقة العالمية مع السماح بتجنب الاحترار العالمي كارثة.