Was passiert, wenn fossile Brennstoffe verbrennen?

Der Begriff "fossile Brennstoffe" hat sich im öffentlichen Bewusstsein von einem frechen Spitznamen zu einem Bösewicht entwickelt. Früher ein gutartiger Name für die Substanzen, die die globale Zivilisation vielleicht im Alleingang in ein wirklich modernes Zeitalter katapultierten, verbinden viele Menschen heute "fossile Brennstoffe" mit Umweltverschmutzung – nicht nur hässlicher Rauch und schädliche Autoabgase, sondern die Art von Materialien, die die Zivilisation regelrecht ruinieren oder beenden können, je nachdem, auf wen man hört zu.

Im Jahr 2018 bezogen die USA 81 Prozent ihrer Energie aus fossilen Brennstoffen. Diese sind nicht erneuerbar, und da die Weltbevölkerung wächst und das Angebot an fossilen Brennstoffen schwindet, wird es teurer, die verbleibenden fossilen Brennstoffe aus ihren unterirdischen Quellen zu gewinnen. Darüber hinaus entstehen durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe, die mehr als nur die Skylines beschmutzen, Produkte, die zur globalen Erwärmung, von der sich Wissenschaftler auf der ganzen Welt einig sind, ist ein äußerst dringendes Problem, das politische Einheiten leichtfertig behandeln würden ignorieren.

Fossile Brennstoffe umfassen Öl (d. h. Erdöl), Kohle und Erdgas. Eine davon ist eine dicke Flüssigkeit, eine andere eine feste und die dritte eine weniger dichte Flüssigkeit, aber sie alle haben einen gemeinsamen Ursprung. Wie der Name schon sagt, stammen diese Brennstoffe aus Material, das in sehr ferner Vergangenheit ein Teil von Lebewesen, sowohl Tieren als auch Pflanzen, war. Diese prähistorischen Organismen wurden über einen Zeitraum von Millionen von Jahren durch Gesteine ​​komprimiert, jedoch nur, wenn Temperatur- und Druckbedingungen den Prozess begünstigten; das heißt, nur ein kleiner Bruchteil des antiken Lebens wurde heute in fossile Brennstoffe umgewandelt, ebenso wie nur eine kleine Anzahl prähistorischer Tiere und Pflanzen zur Entstehung der Fossilienbildung, die den heutigen menschlichen Paläontologen konkrete Hinweise darauf gab, wie diese Organismen, von Dinosauriern bis hin zu Riesenfarnen, aussahen und wie sie aussahen wohnte.

Öl: Dieser fossile Brennstoff wird hauptsächlich zum Heizen und Transportieren verwendet und ist die Quelle für Benzin in seinen verschiedenen Formen. Es ist wohl das wertvollste Gut der Welt und hat die Zivilisation auf eine Reihe von offensichtlichen und entscheidenden Wegen verändert.

Die USA verlassen sich stark auf andere Länder, um ihren massiven Ölbedarf zu decken, und einige dieser Nationen unterliegen anhaltenden politischen Umwälzungen. Das Office of Petroleum Reserves (OPR) des US-Energieministeriums unterhält einen Notvorrat an Öl für den Fall, dass die ausländische Versorgung plötzlich unterbrochen wird. Dieses Angebot, aufgeteilt in drei Quellen, umfasst fast eine Dreiviertelmilliarde Barrel Öl.

Kohle: Dieser fossile Brennstoff ist die größte im Inland produzierte Energiequelle in den USA und liefert einen erheblichen Teil der Stromversorgung. Im Jahr 2015 produzierten die USA über 900 Millionen Tonnen Kohle, und es wird angenommen, dass etwa 25 Prozent aller Kohlereserven der Welt innerhalb der Grenzen Amerikas liegen. Kohle ist auch eine sehr billige Energiequelle, Pfund für Pfund.

Leider ist Kohle vom Standpunkt der Umweltverschmutzung äußerst problematisch. Es stellt sich auch die Frage, wie zugänglich die riesigen Kohlevorkommen in den USA wirklich sind. Da sich die Energiewirtschaft in Richtung erneuerbarer Energien verlagert, werden alle fossilen Brennstoffe in den nächsten Jahrzehnten wahrscheinlich an Bedeutung verlieren kommen, aber die Kohleindustrie kann aufgrund des öffentlichen Drucks sowie der grundlegenden wirtschaftlichen Realitäten.

Erdgas: Ab 2018 waren die USA der weltweit führende Erdgasproduzent. Ein Großteil davon ist dem Erdgas zu verdanken, das aus Schiefer, einer Art Sedimentgestein, gewonnen wird. Diese Art von Erdgas, Schiefergas genannt, besteht hauptsächlich aus Methan (CH₄), hat sich dank neu entwickelter Möglichkeiten zu einem Gegenstand intensiven Interesses und damit einhergehender Kontroversen entwickelt extrahieren Sie es aus dem Boden, wodurch beträchtliche Reserven erschlossen werden können, die bis. im Gestein schlummern jetzt. Einer davon, das Hydrofracking ("Fracking"), ist aufgrund seines Potenzials und seiner beobachteten Auswirkungen auf die Umwelt zu einem Ziel von Umweltgruppen geworden das Gestein, aus dem es entfernt wird, einschließlich der erhöhten Wahrscheinlichkeit von Erdbeben, wenn Abwasser aus dem Fracking wieder in den Boden.

801 Millionen Tonnen Kohle wurden 2015 in den USA verbraucht, fast ausschließlich zur Stromerzeugung. Basierend auf aktuellen Prognosen soll diese Zahl bis 2040 schrittweise auf etwa 557 Millionen Tonnen sinken, was einem durchschnittlichen Rückgang von etwa 1,4 Prozent pro Jahr entspricht. Dies trotz der Tatsache, dass die US-Bevölkerung wächst (wenn auch nicht so schnell wie die von Entwicklungsländer) und die Tatsache, dass die USA 257 Milliarden Tonnen Kohle Reservieren. Als Referenz ist eine Milliarde 1.000 Millionen, also ist die Menge an Kohle, die in Amerika unter der Erde verbleibt, ungefähr das 300fache der Menge, die derzeit jährlich verbrannt wird.

Während West Virginia und Pennsylvania viel Aufmerksamkeit erhalten, wenn das Thema US-Kohlebergbau auftaucht, sind es 2018 rund 57 Prozent der in den USA geförderten Kohle stammt aus dem Boden von Staaten in der westlichen Hälfte des Landes – 42 Prozent aus dem Bundesstaat Wyoming allein. Dies ist darauf zurückzuführen, dass diese "Marke" von Kohle einen geringeren Schwefelgehalt hat. Unabhängig davon werden bei der Kohleverbrennung Treibhausgase freigesetzt, nicht nur Kohlendioxid (CO₂) aber auch Methan (CH₄) und seine Gewinnung stört die natürliche Umwelt, unabhängig davon, welche Sorgfalt angewendet wird, um Schäden an der lokalen Umwelt zu minimieren.

Die Verschmutzung fossiler Brennstoffe steht im Mittelpunkt einer der umstrittensten und wichtigsten nationalen Gespräche conversation in den USA sowie eine treibende Kraft politischer, wirtschaftlicher und technologischer Bewegungen auf der ganzen Welt Welt.

Alle fossilen Brennstoffe enthalten große Mengen an Kohlenstoff; Wenn Sie die Energie- und Klimawandeldebatte auf irgendeiner Ebene verfolgt haben, haben Sie wahrscheinlich den Begriff "Kohlenstoff" gehört Fußabdruck" wird verwendet, um die relative Menge fossiler Brennstoffe zu beschreiben, die von einem bestimmten Sektor, Ausrüstungsgegenstand oder Gemeinschaft. Fossile Brennstoffe enthalten auch erhebliche Mengen der Elemente Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff und Schwefel. Alle diese Elemente sind hochreaktiv, sowohl untereinander als auch mit verschiedenen Elementen in der Luft und am Boden.

Die bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe freigesetzten Hauptschadstoffe sind Kohlenmonoxid (CO), Kohlendioxid (CO₂), Schwefeldioxid (SO₂), Stickoxide der chemischen Form NO_x (hauptsächlich Stickstoffdioxid oder NO₂), Stickoxid (N₂O), verschiedene Kohlenwasserstoffe (Methan, CH₄, ist ein solches Beispiel) und Substanzen, die zusammen als flüchtige organische Verbindungen oder VOC bezeichnet werden. Einige von ihnen sind in ihrer ursprünglichen Form gefährlich; andere sind nur dann besonders schädlich, wenn sie sich mit anderen ansonsten harmlosen Reagenzien in der Atmosphäre verbinden.

Die bei weitem besorgniserregendste und am meisten diskutierte dieser Verbindungen ist CO₂. Da Kohlenstoff zwischen 60 und 90 Prozent der Masse der verbrannten fossilen Brennstoffe ausmacht, ist CO₂ ist weltweit das Hauptprodukt der Verbrennung fossiler Brennstoffe. China ist größter CO .-Emittent₂ auf dem Planeten, mit einer Gesamtmasse von 8,32 Milliarden Tonnen im Jahr 2010. (Eine metrische Tonne ist 1.000 Kilogramm oder etwa 2.200 Pfund, was eine metrische Tonne etwa 10 Prozent massiver macht als eine metrische Tonne Standardtonne.) Die USA belegten 2010 in dieser zweifelhaften Kategorie mit einer Produktion von 5,61 Milliarden metrischen den zweiten Platz Tonnen. (Chinas Bevölkerung war 2018 mehr als viermal so groß wie die der USA)

Während CO₂ erhält die größte Aufmerksamkeit als Treibhausgas – d. h. als Substanz, die unerwünschte Wärme in der Erdatmosphäre einfangen und zum steigenden Durchschnitt beitragen kann Oberflächen- und Meerestemperaturen, die jetzt den Planeten belasten und voraussichtlich ungebremst anhalten, ohne ernsthafte Anstrengungen zu unternehmen, um die gesamte Energieversorgung der Welt umzustrukturieren vorbei – CH₄ ist tatsächlich ein stärkeres Treibhausgas, Molekül für Molekül, als CO₂ ist. Die Auswirkungen von CO₂ überwiegen die von Methan, einfach weil es so viel mehr davon in der Atmosphäre gibt, obwohl CO₂ macht weniger als 1 Prozent der Gase in der Atmosphäre aus. Was macht CH. aus?₄ Besonders besorgniserregend ist, dass seine Emissionen nicht nur bei der Verbrennung von Erdgas entstehen, sondern auch bei Bohrarbeiten und auch beim Transport von Erdgas in Pipelines.

Die Auswirkungen auf das Klima machen einen kleinen Bruchteil der Schäden aus, die die Verbrennung fossiler Brennstoffe verursachen kann. Selbst wenn es keinerlei Auswirkungen auf die CO .-Temperatur des Planeten gäbe,₂ und CH₄ -Emissionen wäre die Verbrennung fossiler Brennstoffe immer noch problematisch. Stickoxide können sich beispielsweise mit anderen atmosphärischen Elementen zu Smog (bodennahes Ozon) und saurem Regen verbinden. Ammoniak (NH₄) entsteht auch bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe. Die meisten Stickoxide gelangen über Fahrzeugemissionen in die Umwelt. VOC tragen auch zur Bildung von Smog bei. Der durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe in der Atmosphäre gebildete Feinstaub (PM) kann eine Vielzahl chronischer Lungenerkrankungen wie Asthma und Bronchitis verursachen oder verschlimmern.

Kurz gesagt, die Verbrennung jeglicher Art von fossilen Brennstoffen führt mit ziemlicher Sicherheit dazu, dass etwas wärmer wird, trüber oder saurer werden oder auf andere Weise Eigenschaften annehmen, die für das Ökosystem als Ganzes unerwünscht sind.

Wie bereits erwähnt, haben allein die USA eine Menge Öl in Reserven und Milliarden Tonnen Kohle unter der Erde versteckt. Was auch immer Sie über die drohende Austrocknung von Öl- und Erdgasquellen gehört haben, ist wahrscheinlich übertrieben. Stattdessen ist es die Besorgnis über die Gefahren der Verbrennung fossiler Brennstoffe, die Energiepioniere und Umweltführer dazu motiviert, die viele bekannte Alternativen zu fossilen Brennstoffen, zusammenfassend als "saubere Energie" bekannt. Dazu gehören Solar-, Wind-, Wasserkraft, Biokraftstoffe und Atomkraft Leistung; von diesen gelten alle außer Atomkraft als erneuerbar sowie als "sauber" (Atomkraft kommt aus Uran, einer endlichen Ressource).

Neben der verstärkten Nutzung dieser alternativen Brennstoffe können die Menschen auch durch gewissenhaftes Handeln daran arbeiten, fossile Brennstoffe effizienter zu nutzen. Unternehmen können beispielsweise Emissionen steuern und reduzieren, die Energieeffizienz am Arbeitsplatz durch eine strengere Überwachung des verschwenderischen Umgangs mit Strom steigern und auch den Kauf erneuerbarer Energien in Betracht ziehen. Wichtig ist aber auch, dass sich der Einzelne aktiv am Energiesparen beteiligt. Das Ausschalten von Lichtern, Computern, Fernsehern, Videospielen und anderen elektrischen Geräten, wenn sie nicht in Gebrauch sind, kann sich wie eine alte, müde von einem nörgelnden Elternteil absehen, aber diese Maßnahmen summieren sich zu einer großen Anzahl von Kilowattstunden, die pro Jahr eingespart werden, wenn die Menschen es sind aufmerksam.

Schließlich, wann immer möglich, zu Fuß oder mit dem Fahrrad zur Arbeit zu gehen oder öffentliche Verkehrsmittel wie Busse und Straßenbahnen zu nutzen (von denen viele jetzt verfügbar sind .) Verwendung von Hybridkraftstoffen) ist nicht nur umweltfreundlich, sondern erleichtert auch den Stress, auf verstopften Straßen fahren und andere einatmen zu müssen. Auspuff.