Cosa succede quando i combustibili fossili bruciano?

Il termine "combustibili fossili" si è evoluto da un moniker sfacciato a qualcosa di cattivo nella coscienza pubblica. Precedentemente un nome abbastanza benevolo per le sostanze che forse da sole hanno spinto la civiltà globale in un'era veramente moderna, molte persone ora associano i "combustibili fossili" con inquinamento - non solo fumo brutto e scarico nocivo dei veicoli, ma il tipo di materiali con la capacità di rovinare o porre fine alla civiltà, a seconda di chi si ascolta per.

A partire dal 2018, gli Stati Uniti hanno ricavato l'81% della loro energia dai combustibili fossili. Questi non sono rinnovabili e poiché la popolazione mondiale aumenta e l'offerta di combustibili fossili diminuisce, diventa più costoso estrarre ciò che rimane di combustibili fossili dalle loro fonti sotterranee. Inoltre, la combustione di combustibili fossili, più di un semplice degrado sugli skyline, crea prodotti che contribuiscono alla crescita globale riscaldamento, che gli scienziati di tutto il pianeta concordano sul fatto che sia un problema estremamente urgente di cui gli enti politici sarebbero imprudenti ignorare.

I combustibili fossili includono petrolio (cioè petrolio), carbone e gas naturale. Uno di questi è un liquido denso, un altro un solido e il terzo un liquido meno denso, ma condividono tutti un'origine comune. Come suggerisce il nome, questi combustibili derivano da materiale che un tempo faceva parte degli esseri viventi, animali e piante, in un passato molto lontano. Questi organismi preistorici furono compressi per milioni di anni dalle rocce, ma solo quando le condizioni di temperatura e pressione favorirono il processo; cioè, solo una piccola frazione della vita antica è stata convertita ai combustibili fossili oggi, così come solo un piccolo numero di animali e piante preistorici ha portato alla formazione di fossili che hanno fornito ai paleontologi umani di oggi indizi specifici su come apparivano questi organismi, dai dinosauri alle felci giganti, e come ha vissuto.

Olio: Questo combustibile fossile viene utilizzato principalmente per il riscaldamento e il trasporto, ed è la fonte della benzina nelle sue varie forme. È probabilmente il bene più prezioso in tutto il mondo e ha trasformato la civiltà in una serie di modi ovvi e cruciali.

Gli Stati Uniti fanno molto affidamento su altri paesi per soddisfare le massicce richieste di petrolio e alcune di queste nazioni sono soggette a continui sconvolgimenti politici. L'Office of Petroleum Reserves (OPR) del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti mantiene una scorta di petrolio di emergenza nel caso in cui l'approvvigionamento straniero venga improvvisamente interrotto. Questa fornitura, suddivisa in tre fonti, comprende quasi tre quarti di miliardo di barili di petrolio.

Carbone: Questo combustibile fossile è la più grande fonte di energia prodotta a livello nazionale negli Stati Uniti e fornisce una frazione significativa della fornitura di energia elettrica. Nel 2015, gli Stati Uniti hanno prodotto oltre 900 milioni di tonnellate di carbone e si ritiene che circa il 25% di tutte le riserve di carbone del mondo si trovino all'interno dei confini americani. Il carbone è anche una fonte di energia molto economica, sterlina per sterlina.

Sfortunatamente, il carbone è estremamente problematico dal punto di vista dell'inquinamento. C'è anche qualche dubbio su quanto siano realmente accessibili le vaste riserve di carbone negli Stati Uniti. Con l'economia energetica che si sta spostando verso le fonti rinnovabili, è probabile che tutti i combustibili fossili vengano meno enfatizzati nei decenni a venire, ma l'industria del carbone può essere particolarmente vulnerabile a causa della pressione pubblica e dell'economia di base realtà.

Gas naturale: A partire dal 2018, gli Stati Uniti erano il principale produttore mondiale di gas naturale. Gran parte di questo è dovuto al gas naturale estratto dallo scisto, un tipo di roccia sedimentaria. Questo tipo di gas naturale, chiamato gas di scisto e costituito principalmente da metano (CH₄), si è sviluppato in un argomento di intenso interesse e relativo controversia grazie a modi recentemente sviluppati per estrarlo dal terreno, consentendo di attingere a notevoli riserve che sono rimaste dormienti all'interno della roccia fino al adesso. Uno di questi, la fratturazione idraulica ("fracking"), è diventato un obiettivo di gruppi ambientalisti grazie alle sue potenzialità e agli effetti osservati sulla la roccia da cui viene rimossa, compresa la maggiore possibilità di terremoti quando le acque reflue del fracking vengono reiniettate nel terra.

Nel 2015 negli Stati Uniti sono state consumate 801 milioni di tonnellate di carbone, quasi tutte allo scopo di generare elettricità. Sulla base delle attuali proiezioni, questo numero dovrebbe diminuire gradualmente a circa 557 milioni di tonnellate entro il 2040, un calo medio di circa l'1,4% all'anno. Questo nonostante il fatto che la popolazione degli Stati Uniti stia crescendo (anche se non così rapidamente come quella del nazioni in via di sviluppo) e il fatto che si pensa che gli Stati Uniti abbiano 257 miliardi di tonnellate di carbone in Riserva. Per riferimento, un miliardo è 1.000 milioni, quindi la quantità di carbone che rimane nel sottosuolo in America è circa 300 volte la quantità attualmente bruciata ogni anno.

Mentre la Virginia Occidentale e la Pennsylvania ricevono molta attenzione ogni volta che si pone il tema dell'estrazione del carbone negli Stati Uniti, a partire dal 2018, circa il 57 percento del carbone estratto negli Stati Uniti proveniva dal suolo degli stati nella metà occidentale del paese - il 42 percento dallo stato del Wyoming solo. Ciò è dovuto al fatto che questo "marchio" di carbone ha un contenuto di zolfo inferiore. Indipendentemente da ciò, la combustione del carbone rilascia gas serra, non solo anidride carbonica (CO₂) ma anche metano (CH₄), e la sua estrazione sconvolge l'ambiente naturale, qualunque sia la cura per ridurre al minimo i danni agli ambienti locali.

L'inquinamento da combustibili fossili è al centro di una delle conversazioni nazionali più controverse e importanti negli Stati Uniti, nonché una forza trainante di movimenti politici, economici e tecnologici in tutto il mondo.

Tutti i combustibili fossili contengono grandi quantità di carbonio; se hai seguito il dibattito sull'energia e sul cambiamento climatico a qualsiasi livello, probabilmente hai sentito il termine "carbonio" impronta" utilizzato per descrivere la quantità relativa di combustibili fossili utilizzati da un dato settore, attrezzatura o Comunità. I combustibili fossili contengono anche quantità sostanziali degli elementi idrogeno, ossigeno, azoto e zolfo. Tutti questi elementi sono altamente reattivi, sia tra loro che con diversi elementi nell'aria e nel terreno.

I principali inquinanti rilasciati dalla combustione di combustibili fossili sono monossido di carbonio (CO), anidride carbonica (CO₂), anidride solforosa (SO₂), ossidi di azoto della forma chimica NO_X (principalmente biossido di azoto, o NO₂), ossido nitrico (N₂O), vari idrocarburi (metano, CH₄, essendo un esempio) e sostanze chiamate collettivamente composti organici volatili, o VOC. Alcuni di questi sono pericolosi nelle loro forme native; altri sono particolarmente dannosi solo dopo essersi combinati con altri reagenti altrimenti benigni nell'atmosfera.

Di gran lunga il più preoccupante e discusso di questi composti è la CO₂. Poiché il carbonio rappresenta tra il 60 e il 90% della massa dei combustibili fossili bruciati, la CO₂ è il principale prodotto della combustione di combustibili fossili a livello mondiale. La Cina è diventata il più grande emettitore di CO₂ sul pianeta, con una massa totale che ha raggiunto 8,32 miliardi di tonnellate nel 2010. (Una tonnellata è 1.000 chilogrammi, o circa 2.200 libbre, il che rende una tonnellata circa il 10 percento più massiccia di un tonnellata standard.) Gli Stati Uniti, al secondo posto in questa dubbia categoria nel 2010, con una produzione di 5,61 miliardi di tonnellate. (La popolazione cinese nel 2018 era oltre quattro volte quella degli Stati Uniti)

mentre CO₂ riceve la maggior parte dell'attenzione come gas serra, ovvero una sostanza che può intrappolare il calore indesiderato nell'atmosfera terrestre e contribuire all'aumento medio le temperature della superficie e del mare che ora affliggono il pianeta e dovrebbero continuare incontrollate senza un serio sforzo per ristrutturare l'intero mezzo di fornitura di energia nel mondo oltre – CH₄ è in realtà un gas serra, molecola per molecola, più potente della CO₂ è. Gli effetti della CO₂ predominano su quelli del metano semplicemente perché ce n'è molto di più nell'atmosfera, anche se la CO₂ rappresenta meno dell'1 per cento dei gas nell'atmosfera. Cosa rende CH₄ particolarmente preoccupante è che le sue emissioni derivano non solo dalla combustione del gas naturale, ma durante le operazioni di perforazione e anche durante il trasporto di gas naturale nelle condotte.

Gli effetti sul clima rappresentano una piccola frazione dei danni che la combustione di combustibili fossili può produrre. Infatti, anche se non ci fossero effetti di sorta sulla temperatura del pianeta della CO₂ e CH₄ emissioni, la combustione dei combustibili fossili sarebbe ancora problematica. Ad esempio, gli ossidi di azoto possono combinarsi con altri elementi atmosferici a partire dallo smog (ozono troposferico) e dalle piogge acide. ammoniaca (NH₄) è prodotto anche durante la combustione di combustibili fossili. La maggior parte degli ossidi di azoto raggiunge l'ambiente attraverso le emissioni dei veicoli. I VOC contribuiscono anche alla formazione dello smog. Il particolato (PM) formato nell'atmosfera grazie alla combustione di combustibili fossili può causare o peggiorare una varietà di condizioni polmonari croniche, come l'asma e la bronchite.

In poche parole, la combustione di qualsiasi tipo di combustibile fossile è quasi certo di far riscaldare qualcosa, più velato o più acido, o comunque assumere caratteristiche indesiderabili per l'ecosistema nel suo complesso.

Come notato, gli Stati Uniti da soli hanno una grande quantità di petrolio nascosto nelle riserve e miliardi di tonnellate di carbone nel sottosuolo. Qualunque cosa tu abbia sentito sull'imminente prosciugamento dei pozzi di petrolio e di gas naturale è molto probabilmente un'esagerazione. Invece, sono le preoccupazioni per i rischi di bruciare combustibili fossili che stanno motivando i pionieri dell'energia e i leader ambientali a perseguire il molte alternative conosciute ai combustibili fossili, noti collettivamente come "energia pulita". Questi includono solare, eolico, idroelettrico, biocarburanti e nucleare energia; di questi, tutti tranne il nucleare sono considerati rinnovabili oltre che "puliti" (l'energia nucleare deriva dall'uranio, che è una risorsa finita).

Oltre a fare un maggiore uso di questi combustibili alternativi, le persone possono lavorare per fare un uso più efficiente dei combustibili fossili essendo coscienziosi. Le aziende, ad esempio, possono gestire e ridurre le emissioni, aumentare l'efficienza energetica sul posto di lavoro attraverso un monitoraggio più rigoroso dello spreco di elettricità e anche considerare l'acquisto di energia rinnovabile. È anche vitale, tuttavia, che gli individui prendano parte alla conservazione attiva dell'energia. Spegnere luci, computer, televisori, videogiochi e altre apparecchiature elettriche quando non sono in uso può sembrare una cosa vecchia, astenersi stanco da un genitore assillante, ma queste misure si sommano a un vasto numero di chilowattora risparmiati all'anno quando le persone sono attento.

Infine, andare al lavoro a piedi o in bicicletta quando possibile, o utilizzare i mezzi pubblici come autobus e metropolitana leggera (molti dei quali ora sono utilizzando carburanti ibridi) non è solo benefico per l'ambiente, ma allevia anche lo stress di dover guidare su strade congestionate e respirare gli altri scarico.