Kas notiek, kad deg fosilais kurināmais?

Termins "fosilais kurināmais" ir kļuvis no bezkaunīga monikera par kaut ko ļaundari sabiedrības apziņā. Agrāk pietiekami labdabīgs nosaukums vielām, kuras, iespējams, vienpersoniski virzīja globālo civilizāciju patiesi modernā laikmetā, tagad daudzi cilvēki "fosilo degvielu" saista ar piesārņojums - ne tikai neglīti dūmi un kaitīgas transportlīdzekļu izplūdes, bet arī materiālu veidi, kas spēj patiesi sabojāt vai izbeigt civilizāciju, atkarībā no tā, kuru klausās uz.

Sākot ar 2018. gadu, ASV 81% enerģijas ieguva no fosilā kurināmā. Tie nav atjaunojami, un, pieaugot pasaules iedzīvotāju skaitam un samazinoties fosilā kurināmā daudzumam, kļūst dārgāk iegūt fosilo degvielu no to pazemes avotiem. Turklāt fosilā kurināmā dedzināšana, kas ir ne tikai draiskums uz panorāmām, rada produktus, kas veicina globālo attīstību sasilšana, par ko zinātnieki visā planētā ir vienisprātis, ir ārkārtīgi steidzams jautājums, pret kuru politiskās vienības būtu neapdomīgi ignorēt.

Fosilajās degvielās ietilpst eļļa (t.i., nafta), ogles un dabasgāze. Viens no tiem ir biezs šķidrums, cits ciets un trešais mazāk blīvs šķidrums, taču tiem visiem ir kopīga izcelsme. Kā norāda nosaukums, šīs degvielas rodas no materiāla, kas ļoti tālā pagātnē kādreiz bija daļa no dzīvām būtnēm - gan dzīvniekiem, gan augiem. Šos aizvēsturiskos organismus miljoniem gadu laikā akmeņi saspieda, bet tikai tad, kad temperatūra un spiediena apstākļi veicināja procesu; tas ir, tikai neliela daļa senās dzīves mūsdienās tika pārveidota par fosilo kurināmo, tāpat kā tikai neliels skaits aizvēsturisko dzīvnieku un augu izraisīja fosiliju veidošanās, kas mūsdienu cilvēku paleontologiem deva konkrētas norādes par to, kā šie organismi, sākot no dinozauriem līdz milzu papardēm, izskatījās un kā viņi dzīvoja.

Eļļa: Šo fosilo degvielu galvenokārt izmanto apkurei un transportēšanai, un tā ir benzīna avots dažādos veidos. Tā neapšaubāmi ir visvērtīgākā prece visā pasaulē, un tā ir pārveidojusi civilizāciju vairākos acīmredzamos un izšķirošos veidos.

ASV lielā mērā paļaujas uz citām valstīm, lai apmierinātu milzīgas naftas prasības, un dažas no šīm valstīm ir pakļautas pastāvīgam politiskam satricinājumam. ASV Enerģētikas departamenta Naftas rezervju birojs (OPR) uztur ārkārtas naftas krājumus gadījumā, ja pēkšņi tiek pārtraukta ārvalstu piegāde. Šī piegāde, kas sadalīta trīs avotos, ietver gandrīz trīs ceturtdaļas miljardu barelu naftas.

Ogles: Šī fosilā degviela ir lielākais iekšzemes enerģijas avots ASV un nodrošina ievērojamu elektroenerģijas piegādes daļu. 2015. gadā ASV saražoja vairāk nekā 900 miljonus tonnu ogļu, un tiek uzskatīts, ka aptuveni 25 procenti no visām pasaules ogļu rezervēm atrodas Amerikas robežās. Ogles ir arī ļoti lēts enerģijas avots, mārciņa mārciņai.

Diemžēl ogles ir ārkārtīgi problemātiskas no piesārņojuma viedokļa. Ir arī zināms jautājums par to, cik patiesībā ir pieejamas milzīgās ogļu rezerves ASV. Enerģijas ekonomikai virzoties uz atjaunojamiem enerģijas avotiem, visticamāk, visa fosilā kurināmā uzmanība tiks samazināta arī gadu desmitos ogļu rūpniecība var būt īpaši neaizsargāta gan sabiedrības spiediena, gan pamata ekonomikas rezultātā realitātes.

Dabasgāze: Kopš 2018. gada ASV bija pasaules vadošā dabasgāzes ražotāja. Liela daļa no tā ir parādā dabasgāzei, kas iegūta no slānekļa - nogulumu iežu veida. Šāda veida dabasgāze, ko sauc par slānekļa gāzi un kas galvenokārt sastāv no metāna (CH₄), ir izveidojusies par lielu interesi un ar to saistītas diskusijas, pateicoties nesen izstrādātajiem veidiem iegūt to no zemes, ļaujot ieņemt ievērojamus rezervātus, kas līdz klimam ir gulējuši klintī tagad. Viens no tiem, hidrauliskā šķelšana ("sašķelšana"), ir kļuvusi par vides grupu mērķi, pateicoties tā iespējamajai un novērotajai ietekmei uz klints, no kura tas tiek noņemts, tostarp palielināta zemestrīču iespējamība, kad plīstošie notekūdeņi tiek atkārtoti ievadīti zeme.

2015. gadā ASV tika patērēts 801 miljons tonnu ogļu, gandrīz visas no tām elektroenerģijas ražošanai. Pamatojoties uz pašreizējām prognozēm, sagaidāms, ka līdz 2040. gadam šis skaitlis pakāpeniski samazināsies līdz aptuveni 557 miljoniem tonnu, kas ir vidējais kritums aptuveni par 1,4 procentiem gadā. Tas notiek, neskatoties uz faktu, ka ASV iedzīvotāju skaits pieaug (lai arī ne tik ātri kā jaunattīstības valstis) un fakts, ka tiek uzskatīts, ka ASV ir 257 miljardi tonnu ogļu rezervē. Miljards ir 1000 miljoni, tātad ogļu daudzums, kas paliek zem zemes Amerikā, ir aptuveni 300 reižu lielāks nekā pašlaik ik gadu sadedzinātais.

Kamēr Rietumvirdžīnija un Pensilvānija saņem lielu uzmanību ikreiz, kad rodas ASV ogļu ieguves tēma, no 2018. gada aptuveni 57 procenti ASV iegūto ogļu iznāca no štatiem valsts rietumu pusē - 42 procenti no Vaiomingas štata vienatnē. Tas ir saistīts ar faktu, ka šī ogļu "zīmola" sēra saturs ir mazāks. Neatkarīgi no ogļu dedzināšanas izdalās siltumnīcefekta gāzes, ne tikai oglekļa dioksīds (CO₂), bet arī metāns (CH₄), un tā ieguve izjauc dabisko vidi neatkarīgi no tā, kāda uzmanība tiek pievērsta, lai mazinātu vietējās vides bojājumus.

Fosilā kurināmā piesārņojums ir vienas no visstrīdīgākajām un vissvarīgākajām nacionālajām sarunām centrā ASV, kā arī politisko, ekonomisko un tehnoloģisko kustību virzītājspēks visā ASV pasaulē.

Visas fosilās degvielas satur lielu daudzumu oglekļa; ja esat sekojis enerģētikas un klimata pārmaiņu debatēm jebkurā līmenī, iespējams, esat dzirdējis terminu "ogleklis pēdas nospiedums ", ko izmanto, lai aprakstītu fosilā kurināmā relatīvo daudzumu, ko izmanto konkrētā nozarē, aprīkojumā vai kopiena. Fosilā kurināmā satur arī ievērojamu daudzumu ūdeņraža, skābekļa, slāpekļa un sēra elementu. Visi šie elementi ir ļoti reaģējoši gan savā starpā, gan ar dažādiem elementiem gaisā un uz zemes.

Primārie piesārņotāji, kas izdalās, sadedzinot fosilo kurināmo, ir oglekļa monoksīds (CO), oglekļa dioksīds (CO₂), sēra dioksīds (SO₂), slāpekļa oksīdi ar ķīmisko formu NO_x (galvenokārt slāpekļa dioksīds vai NO₂), slāpekļa oksīds (N₂Dažādi ogļūdeņraži (metāns, CH₄, kas ir viens no šādiem piemēriem) un vielas, kuras kopā sauc par gaistošajiem organiskajiem savienojumiem vai GOS. Daži no tiem ir bīstami to dzimtajā formā; citi ir īpaši kaitīgi tikai pēc tam, kad tie tiek kombinēti ar citiem citādi labdabīgiem reaģentiem atmosfērā.

Pārliecinoši visvairāk par šiem savienojumiem runā CO₂. Tā kā ogleklis veido no 60 līdz 90 procentiem no sadedzinātās fosilās degvielas masas, CO₂ ir galvenais fosilā kurināmā sadegšanas produkts visā pasaulē. Ķīna ir kļuvusi par lielāko CO emisiju avotu₂ uz planētas, kuras kopējā masa 2010. gadā sasniedza 8,32 miljardus tonnu. (Metriskā tonna ir 1000 kilogrami jeb aptuveni 2200 mārciņas, padarot metrisko tonnu par 10 procentiem masīvāku nekā standarta tonna.) ASV, kas 2010. gadā ierindojās otrajā vietā šajā apšaubāmajā kategorijā ar metriku 5,61 miljards tonnas. (Ķīnas iedzīvotāju skaits 2018. gadā bija vairāk nekā četras reizes lielāks nekā ASV)

Kamēr CO₂ saņem lielāko uzmanību kā siltumnīcefekta gāzi - tas nozīmē vielu, kas var notvert nevēlamu siltumu Zemes atmosfērā un veicināt vidējā līmeņa pieaugumu virsmas un jūras temperatūra, kas tagad skar planētu, un paredzams, ka tā arī turpmāk netiks kontrolēta bez nopietniem centieniem pārstrukturēt visu enerģijas piegādes veidu pasaulē virs - CH₄ faktiski ir spēcīgāka siltumnīcefekta gāze, molekula uz molekulu, nekā CO₂ ir. CO ietekme₂ pārsvarā pār metānu tikai tāpēc, ka atmosfērā tā ir daudz vairāk, kaut arī CO₂ veido mazāk nekā 1 procentu atmosfērā esošo gāzu. Kas padara CH₄ Īpaši satraucoši ir tas, ka tā emisijas rodas ne tikai no dabasgāzes sadedzināšanas, bet arī urbšanas laikā un arī dabasgāzes transportēšanas laikā cauruļvados.

Ietekme uz klimatu veido nelielu daļu no kaitējuma, ko var radīt fosilā kurināmā sadedzināšana. Patiesībā, pat ja uz planētas CO temperatūru nebūtu nekādas ietekmes₂ un CH₄ fosilā kurināmā sadedzināšana joprojām būtu problemātiska. Piemēram, slāpekļa oksīdi var apvienoties ar citiem atmosfēras elementiem, sākot no smoga (zemes līmeņa ozona) un skābā lietus. Amonjaks (NH₄) tiek ražots arī fosilā kurināmā sadedzināšanas laikā. Lielākā daļa slāpekļa oksīdu nonāk vidē, izmantojot transportlīdzekļu emisijas. GOS arī veicina smoga veidošanos. Daļiņas (PM), kas atmosfērā veidojas, pateicoties fosilā kurināmā sadedzināšanai, var izraisīt vai pasliktināt dažādas hroniskas plaušu slimības, piemēram, astmu un bronhītu.

Īsāk sakot, jebkura veida fosilā kurināmā sadedzināšana gandrīz noteikti rada kaut ko siltāku, dūmakaināki vai skābāki vai citādi iegūst tādas īpašības, kas ir nevēlamas visai ekosistēmai kopumā.

Kā atzīmēts, tikai ASV ir daudz naftas, kas ir noglabāta rezervēs un miljardiem tonnu ogļu pazemē. Lai ko jūs varētu dzirdēt par nenovēršamu naftas un dabas gāzes urbumu izžūšanu, visticamāk, tas ir pārspīlēts. Tā vietā bažas par fosilā kurināmā dedzināšanas bīstamību motivē enerģijas pionierus un vides līderus turpināt daudzas zināmas fosilā kurināmā alternatīvas, ko kopā sauc par "tīru enerģiju". Tie ietver saules, vēja, hidroenerģiju, biodegvielu un kodolenerģiju spēks; no tiem visi, izņemot kodolenerģiju, tiek uzskatīti par atjaunojamiem, kā arī par "tīriem" (kodolenerģija rodas no urāna, kas ir ierobežots resurss).

Papildus plašākai šo alternatīvo degvielu izmantošanai cilvēki var strādāt, lai efektīvāk izmantotu fosilo degvielu, būdami apzinīgi. Piemēram, uzņēmumi var pārvaldīt un samazināt emisijas, paaugstināt energoefektivitāti darbavietā, stingrāk kontrolējot izšķērdīgu elektroenerģijas izmantošanu, kā arī izpētīt atjaunojamās enerģijas iegādi. Tomēr indivīdiem ir arī svarīgi piedalīties aktīvā enerģijas taupīšanā. Gaismu, datoru, televizoru, videospēļu un citu elektrisko ierīču izslēgšana, kad tās netiek izmantotas, var likties veca, noguris atturēties no nievājoša vecāka, taču šie pasākumi kopā veido lielu daudzumu kilovatstundu, kas tiek ietaupītas gadā, kad cilvēki uzmanīgs.

Visbeidzot, ejot vai braucot ar velosipēdu uz darbu, kad vien iespējams, vai izmantojot sabiedrisko transportu, piemēram, autobusus un vieglo dzelzceļu (no kuriem daudzi tagad ir hibrīddegvielu izmantošana) ir ne tikai labvēlīga videi, bet arī atvieglo stresu, kad jābrauc pa sastrēgumu ceļiem un jāelpo apkārtējie. izplūde.