Τι συμβαίνει όταν καίγονται τα ορυκτά καύσιμα;

Ο όρος "ορυκτά καύσιμα" έχει εξελιχθεί από ένα αναιδές μόνικερ σε κάτι κακοποιό στη συνείδηση ​​του κοινού. Παλαιότερα ένα αρκετά καλό όνομα για τις ουσίες που ίσως προωθούσαν μεμονωμένα τον παγκόσμιο πολιτισμό σε μια πραγματικά σύγχρονη εποχή, πολλοί άνθρωποι τώρα συνδέουν τα "ορυκτά καύσιμα" με ρύπανση - όχι μόνο άσχημος καπνός και επιβλαβή καυσαέρια, αλλά το είδος των υλικών με την ικανότητα να καταστρέφουν ή να τερματίζουν τον πολιτισμό, ανάλογα με το ποιος ακούει προς την.

Από το 2018, οι ΗΠΑ προήλθαν το 81% της ενέργειας από ορυκτά καύσιμα. Αυτά δεν είναι ανανεώσιμα, και καθώς ο παγκόσμιος πληθυσμός αυξάνεται και η προσφορά ορυκτών καυσίμων μειώνεται, καθίσταται πιο ακριβό να εξάγουμε τι ορυκτά καύσιμα παραμένουν από τις υπόγειες πηγές τους. Επιπλέον, η καύση των ορυκτών καυσίμων, κάτι περισσότερο από απλώς μια καταστροφή στους ουρανούς, δημιουργεί προϊόντα που συμβάλλουν στην παγκόσμια θέρμανση, την οποία οι επιστήμονες σε όλο τον πλανήτη συμφωνούν είναι ένα εξαιρετικά επείγον ζήτημα που οι πολιτικές οντότητες θα ήταν απερίσκεπτες αγνοώ.

Τα ορυκτά καύσιμα περιλαμβάνουν πετρέλαιο (δηλαδή πετρέλαιο), άνθρακα και φυσικό αέριο. Ένα από αυτά είναι ένα παχύ υγρό, ένα άλλο στερεό και το τρίτο λιγότερο πυκνό υγρό, αλλά όλα έχουν κοινή προέλευση. Όπως υποδηλώνει το όνομα, αυτά τα καύσιμα προέρχονται από υλικό που κάποτε ήταν μέρος ζωντανών πραγμάτων, τόσο ζώων όσο και φυτών, στο πολύ μακρινό παρελθόν. Αυτοί οι προϊστορικοί οργανισμοί συμπιέστηκαν για μια περίοδο εκατομμυρίων ετών από πετρώματα, αλλά μόνο όταν οι συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης ευνόησαν τη διαδικασία. Δηλαδή, μόνο ένα μικρό κλάσμα της αρχαίας ζωής μετατράπηκε σε ορυκτά καύσιμα σήμερα, όπως μόνο ένας μικρός αριθμός προϊστορικών ζώων και φυτών είχε ως αποτέλεσμα την σχηματισμός απολιθωμάτων που έδωσαν στους σημερινούς ανθρώπους παλαιοντολόγους συγκεκριμένες ενδείξεις για το πώς έμοιαζαν αυτοί οι οργανισμοί, από τους δεινόσαυρους έως τις γιγάντιες φτέρες και πώς έζησε.

Λάδι: Αυτό το ορυκτό καύσιμο χρησιμοποιείται κυρίως για θέρμανση και μεταφορά, και είναι η πηγή βενζίνης με τις διάφορες μορφές του. Είναι αναμφισβήτητα το πιο πολύτιμο αγαθό στον κόσμο και έχει μεταμορφώσει τον πολιτισμό με διάφορους προφανείς και κρίσιμους τρόπους.

Οι ΗΠΑ βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε άλλες χώρες για να καλύψουν τις τεράστιες απαιτήσεις πετρελαίου και ορισμένα από αυτά τα έθνη υπόκεινται σε συνεχιζόμενη πολιτική αναταραχή. Το Γραφείο Αποθεμάτων Πετρελαίου του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ (OPR) διατηρεί έκτακτη αποθήκευση πετρελαίου σε περίπτωση διακοπής ξαφνικά του εφοδιασμού. Αυτή η προσφορά, χωρισμένη σε τρεις πηγές, περιλαμβάνει σχεδόν τα τρία τέταρτα ενός δισεκατομμυρίου βαρελιών πετρελαίου.

Κάρβουνο: Αυτό το ορυκτό καύσιμο είναι η μεγαλύτερη εγχώρια παραγόμενη πηγή ενέργειας στις Η.Π.Α. και παρέχει ένα σημαντικό μέρος της παροχής ηλεκτρικής ενέργειας. Το 2015, οι ΗΠΑ παρήγαγαν πάνω από 900 εκατομμύρια τόνους άνθρακα και περίπου το 25% όλων των αποθεμάτων άνθρακα στον κόσμο πιστεύεται ότι βρίσκονται εντός των συνόρων της Αμερικής. Ο άνθρακας είναι επίσης μια πολύ φτηνή πηγή ενέργειας, λίβρα για λίβρα.

Δυστυχώς, ο άνθρακας είναι εξαιρετικά προβληματικός από την άποψη της ρύπανσης. Υπάρχει επίσης κάποιο ερώτημα για το πόσο προσιτά είναι τα τεράστια αποθέματα άνθρακα στις ΗΠΑ. Με την οικονομία της ενέργειας να κινείται προς ανανεώσιμες πηγές, όλα τα ορυκτά καύσιμα είναι πιθανό να αποθαρρυνθούν κατά τις δεκαετίες έως έρχονται, αλλά η βιομηχανία άνθρακα μπορεί να είναι ιδιαίτερα ευάλωτη λόγω της δημόσιας πίεσης καθώς και της βασικής οικονομικής πραγματικότητες.

Φυσικό αέριο: Από το 2018, οι ΗΠΑ ήταν ο μεγαλύτερος παραγωγός φυσικού αερίου στον κόσμο. Μεγάλο μέρος οφείλεται στο φυσικό αέριο που εξάγεται από σχιστόλιθο, ένα είδος ιζηματογενών πετρωμάτων. Αυτό το είδος φυσικού αερίου, που ονομάζεται σχιστολιθικό αέριο και αποτελείται κυρίως από μεθάνιο (CH₄), έχει εξελιχθεί σε ένα θέμα έντονου ενδιαφέροντος και συνεπαγόμενης διαμάχης χάρη στους πρόσφατα αναπτυγμένους τρόπους εξαγάγετε το από το έδαφος, επιτρέποντας την αξιοποίηση σημαντικών αποθεμάτων που έχουν παραμείνει αδρανή μέσα σε βράχο μέχρι τώρα. Ένα από αυτά, η υδραυλική θραύση ("fracking"), έχει γίνει στόχος περιβαλλοντικών ομάδων χάρη στις πιθανές και παρατηρούμενες επιπτώσεις της ο βράχος από τον οποίο απομακρύνεται, συμπεριλαμβανομένης της αυξημένης πιθανότητας σεισμών, όταν τα απόβλητα ύδατα από τη διάρρηξη εγχύονται εκ νέου στο έδαφος.

801 εκατομμύρια τόνοι άνθρακα καταναλώθηκαν στις ΗΠΑ το 2015, σχεδόν όλοι για σκοπούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας. Με βάση τις τρέχουσες προβλέψεις, ο αριθμός αυτός αναμένεται να μειωθεί σταδιακά σε περίπου 557 εκατομμύρια τόνους έως το 2040, μια μέση μείωση περίπου 1,4 τοις εκατό ετησίως. Αυτό συμβαίνει παρά το γεγονός ότι ο πληθυσμός των ΗΠΑ αυξάνεται (αν και όχι τόσο γρήγορα όσο του πληθυσμού) αναπτυσσόμενες χώρες) και το γεγονός ότι οι ΗΠΑ πιστεύουν ότι διαθέτουν 257 δισεκατομμύρια τόνους άνθρακα Αποθεματικό. Για παραπομπή, ένα δισεκατομμύριο είναι 1.000 εκατομμύρια, οπότε η ποσότητα άνθρακα που απομένει υπόγεια στην Αμερική είναι περίπου 300 φορές το ποσό που καίγεται σήμερα ετησίως.

Ενώ η Δυτική Βιρτζίνια και η Πενσυλβανία λαμβάνουν μεγάλη προσοχή κάθε φορά που ανακύπτει το θέμα της εξόρυξης άνθρακα στις ΗΠΑ, από το 2018, περίπου το 57% του άνθρακα που εξορύσσεται στις ΗΠΑ βγήκε από το έδαφος των κρατών στο δυτικό μισό της χώρας - 42 τοις εκατό από την πολιτεία του Ουαϊόμινγκ μόνος. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυτή η «μάρκα» άνθρακα έχει χαμηλότερη περιεκτικότητα σε θείο. Ανεξάρτητα, η καύση άνθρακα απελευθερώνει αέρια θερμοκηπίου, όχι μόνο διοξείδιο του άνθρακα (CO₂) αλλά και μεθάνιο (CH₄), και η εξαγωγή του διαταράσσει το φυσικό περιβάλλον, ανεξάρτητα από τη φροντίδα που λαμβάνεται για την ελαχιστοποίηση των ζημιών στα τοπικά περιβάλλοντα.

Η ρύπανση των ορυκτών καυσίμων βρίσκεται στο επίκεντρο μιας από τις πιο αμφιλεγόμενες και σημαντικές εθνικές συζητήσεις στις ΗΠΑ, καθώς και κινητήρια δύναμη πολιτικών, οικονομικών και τεχνολογικών κινημάτων σε ολόκληρη την Ευρώπη κόσμος.

Όλα τα ορυκτά καύσιμα περιέχουν μεγάλες ποσότητες άνθρακα. εάν έχετε παρακολουθήσει τη συζήτηση για την ενέργεια και την αλλαγή του κλίματος σε οποιοδήποτε επίπεδο, πιθανότατα έχετε ακούσει τον όρο "άνθρακας αποτύπωμα "που χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη σχετική ποσότητα ορυκτών καυσίμων που χρησιμοποιούνται από έναν συγκεκριμένο τομέα, εξοπλισμό ή κοινότητα. Τα ορυκτά καύσιμα περιέχουν επίσης σημαντικές ποσότητες στοιχείων υδρογόνου, οξυγόνου, αζώτου και θείου. Όλα αυτά τα στοιχεία είναι εξαιρετικά αντιδραστικά, τόσο μεταξύ τους όσο και με διαφορετικά στοιχεία στον αέρα και στο έδαφος.

Οι κύριοι ρύποι που απελευθερώνονται από την καύση ορυκτών καυσίμων είναι το μονοξείδιο του άνθρακα (CO), το διοξείδιο του άνθρακα (CO₂διοξείδιο του θείου (SO₂), οξείδια του αζώτου της χημικής μορφής ΝΟ_Χ (κυρίως διοξείδιο του αζώτου, ή ΟΧΙ₂), μονοξείδιο του αζώτου (Ν₂Ο), διάφοροι υδρογονάνθρακες (μεθάνιο, CH₄, ως ένα τέτοιο παράδειγμα) και ουσίες που ονομάζονται συλλογικά πτητικές οργανικές ενώσεις, ή ΠΟΕ. Μερικά από αυτά είναι επικίνδυνα στη μητρική τους μορφή. Άλλοι είναι ιδιαίτερα καταστροφικοί μόνο όταν συνδυάζονται με άλλα κατά τα άλλα καλοήθη αντιδραστήρια στην ατμόσφαιρα.

Μέχρι στιγμής το πιο ανησυχητικό και αναφερόμενο σε αυτές τις ενώσεις είναι CO₂. Επειδή ο άνθρακας αντιπροσωπεύει μεταξύ 60 και 90 τοις εκατό της μάζας των ορυκτών καυσίμων που καίγονται, CO₂ είναι το κύριο προϊόν της καύσης ορυκτών καυσίμων παγκοσμίως. Η Κίνα έχει γίνει ο μεγαλύτερος εκπομπός CO₂ στον πλανήτη, με συνολική μάζα να φτάσει τα 8,32 δισεκατομμύρια μετρικούς τόνους το 2010. (Ένας μετρικός τόνος είναι 1.000 κιλά, ή περίπου 2.200 λίβρες, κάνοντας έναν μετρικό τόνο περίπου 10 τοις εκατό πιο ογκώδες από ένα τυπικός τόνος.) Οι ΗΠΑ, κατέλαβαν τη δεύτερη θέση σε αυτήν την αμφίβολη κατηγορία το 2010 με απόδοση 5,61 δισεκατομμυρίων μετρικών τόνοι. (Ο πληθυσμός της Κίνας από το 2018 ήταν τέσσερις φορές μεγαλύτερος από τον πληθυσμό των ΗΠΑ)

Ενώ CO₂ λαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος της προσοχής ως αέριο θερμοκηπίου - που σημαίνει μια ουσία που μπορεί να παγιδεύσει ανεπιθύμητη θερμότητα στην ατμόσφαιρα της Γης και να συμβάλει στον αυξανόμενο μέσο όρο οι θερμοκρασίες της επιφάνειας και της θάλασσας πλήττουν τώρα τον πλανήτη και αναμένεται να συνεχίσουν ανεξέλεγκτα χωρίς σοβαρή προσπάθεια αναδιάρθρωσης ολόκληρου του μέσου παροχής ενέργειας στον κόσμο πάνω - CH₄ είναι στην πραγματικότητα ένα πιο ισχυρό αέριο θερμοκηπίου, μόριο ανά μόριο, από το CO₂ είναι. Τα αποτελέσματα του CO₂ κυριαρχούν σε σχέση με το μεθάνιο απλώς και μόνο επειδή υπάρχει πολύ περισσότερο από αυτό στην ατμόσφαιρα, ακόμη και αν το CO₂ αντιπροσωπεύει λιγότερο από το 1 τοις εκατό των αερίων στην ατμόσφαιρα. Τι κάνει το CH₄ Ιδιαίτερα ανησυχητικό είναι ότι οι εκπομπές του προκύπτουν όχι μόνο από την καύση φυσικού αερίου, αλλά κατά τη διάρκεια γεώτρησης και επίσης κατά τη μεταφορά φυσικού αερίου σε αγωγούς.

Οι επιπτώσεις στο κλίμα αντιπροσωπεύουν ένα μικρό μέρος της βλάβης που μπορεί να προκαλέσει η καύση ορυκτών καυσίμων. Στην πραγματικότητα, ακόμη και αν δεν υπήρχαν καθόλου επιδράσεις στη θερμοκρασία CO του πλανήτη₂ και CH₄ εκπομπές, η καύση ορυκτών καυσίμων θα εξακολουθούσε να είναι προβληματική. Για παράδειγμα, τα οξείδια του αζώτου μπορούν να συνδυαστούν με άλλα ατμοσφαιρικά στοιχεία έως από αιθαλομίχλη (όζον σε επίπεδο εδάφους) και όξινη βροχή. Αμμωνία (NH₄παράγεται επίσης κατά τη διάρκεια της καύσης ορυκτών καυσίμων. Τα περισσότερα οξείδια του αζώτου φτάνουν στο περιβάλλον μέσω εκπομπών οχημάτων. Η ΠΟΕ συμβάλλει επίσης στο σχηματισμό νέφους. Τα σωματίδια που σχηματίζονται στην ατμόσφαιρα χάρη στην καύση ορυκτών καυσίμων μπορούν να προκαλέσουν ή να επιδεινώσουν μια ποικιλία χρόνιων πνευμονικών καταστάσεων, όπως το άσθμα και η βρογχίτιδα.

Με λίγα λόγια, η καύση οποιουδήποτε είδους ορυκτού καυσίμου είναι σχεδόν βέβαιο ότι θα προκαλέσει κάτι πιο ζεστό, πιο αχνό ή πιο όξινο, ή αλλιώς έχουν χαρακτηριστικά που είναι ανεπιθύμητα για το οικοσύστημα στο σύνολό του.

Όπως σημειώθηκε, μόνο οι ΗΠΑ έχουν πολλά πετρέλαια που έχουν συσσωρευτεί σε αποθέματα και δισεκατομμύρια τόνους άνθρακα υπόγεια. Ό, τι μπορεί να έχετε ακούσει για την επικείμενη ξήρανση των πηγαδιών πετρελαίου και φυσικού αερίου είναι πιθανότατα υπερβολική. Αντ 'αυτού, ανησυχεί για τους κινδύνους καύσης ορυκτών καυσίμων που παρακινούν τους πρωτοπόρους της ενέργειας και τους περιβαλλοντικούς ηγέτες να πολλές γνωστές εναλλακτικές λύσεις για τα ορυκτά καύσιμα, γνωστές συλλογικά ως «καθαρή ενέργεια». Αυτά περιλαμβάνουν ηλιακή, αιολική, υδροηλεκτρική ενέργεια, βιοκαύσιμα και πυρηνικά εξουσία; από αυτά, όλα εκτός από τα πυρηνικά θεωρούνται ανανεώσιμα καθώς και «καθαρά» (η πυρηνική ενέργεια προέρχεται από ουράνιο, το οποίο είναι ένας πεπερασμένος πόρος).

Εκτός από τη μεγαλύτερη χρήση αυτών των εναλλακτικών καυσίμων, οι άνθρωποι μπορούν να εργαστούν για να κάνουν πιο αποτελεσματική χρήση των ορυκτών καυσίμων, έχοντας συνείδηση. Οι επιχειρήσεις, για παράδειγμα, μπορούν να διαχειριστούν και να μειώσουν τις εκπομπές, να αυξήσουν την ενεργειακή απόδοση στο χώρο εργασίας με αυστηρότερη παρακολούθηση της σπατάλης χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας και επίσης να αναζητήσουν την αγορά ανανεώσιμων πηγών ενέργειας. Είναι επίσης ζωτικής σημασίας, ωστόσο, για τα άτομα να συμμετέχουν στην ενεργό εξοικονόμηση ενέργειας. Η απενεργοποίηση των φώτων, των υπολογιστών, των τηλεοράσεων, των βιντεοπαιχνιδιών και άλλων ηλεκτρικών συσκευών όταν δεν χρησιμοποιούνται μπορεί να ακούγεται σαν παλιά, κουρασμένος αποφύγετε έναν γοητευτικό γονέα, αλλά αυτά τα μέτρα προσθέτουν έως και έναν τεράστιο αριθμό κιλοβατώρων που εξοικονομούνται ανά έτος όταν οι άνθρωποι είναι προσεκτικός.

Τέλος, το περπάτημα ή το ποδήλατο για εργασία όποτε είναι δυνατόν, ή η χρήση των μέσων μαζικής μεταφοράς, όπως λεωφορεία και επιλογές μετρό (πολλές από τις οποίες είναι τώρα η χρήση υβριδικών καυσίμων) δεν είναι μόνο επωφελής για το περιβάλλον, αλλά επίσης διευκολύνει το άγχος της οδήγησης σε κυκλοφοριακούς δρόμους με συμφόρηση και την αναπνοή σε άλλους » εξάτμιση.