De term 'fossiele brandstoffen' is geëvolueerd van een brutale bijnaam tot een schurk in het publieke bewustzijn. Vroeger een goedaardige naam voor de stoffen die misschien eigenhandig de wereldwijde beschaving naar een echt moderne tijd hebben voortgestuwd, associëren veel mensen 'fossiele brandstoffen' nu met vervuiling - niet alleen lelijke rook en schadelijke uitlaatgassen van voertuigen, maar het soort materiaal dat de beschaving echt kan ruïneren of beëindigen, afhankelijk van naar wie je luistert naar.
Vanaf 2018 haalden de VS 81 procent van hun energie uit fossiele brandstoffen. Deze zijn niet hernieuwbaar, en naarmate de wereldbevolking toeneemt en de voorraad fossiele brandstoffen afneemt, wordt het duurder om de resterende fossiele brandstoffen uit hun ondergrondse bronnen te halen. Bovendien creëert het verbranden van fossiele brandstoffen, meer dan alleen een plaag voor skylines, producten die bijdragen aan wereldwijde opwarming, waarvan wetenschappers over de hele planeet het erover eens zijn dat het een uiterst urgente kwestie is waar politieke entiteiten roekeloos mee zouden zijn negeren.
Wat is het proces van het verbranden van fossiele brandstoffen?
Fossiele brandstoffen omvatten olie (d.w.z. aardolie), steenkool en aardgas. Een daarvan is een dikke vloeistof, een andere een vaste stof en de derde een minder dichte vloeistof, maar ze hebben allemaal een gemeenschappelijke oorsprong. Zoals de naam al aangeeft, komen deze brandstoffen voort uit materiaal dat ooit in een zeer ver verleden deel uitmaakte van levende wezens, zowel dieren als planten. Deze prehistorische organismen werden gedurende een periode van miljoenen jaren door rotsen samengeperst, maar alleen wanneer temperatuur- en drukomstandigheden het proces begunstigden; dat wil zeggen, slechts een klein deel van het oude leven werd tegenwoordig omgezet in fossiele brandstoffen, net zoals slechts een klein aantal prehistorische dieren en planten resulteerde in de vorming van fossielen die de menselijke paleontologen van vandaag specifieke aanwijzingen gaven over hoe deze organismen, van dinosaurussen tot gigantische varens, eruit zagen en hoe ze leefde.
Olie: Deze fossiele brandstof wordt voornamelijk gebruikt voor verwarming en transport en is de bron van benzine in zijn verschillende vormen. Het is misschien wel het meest waardevolle goed ter wereld en heeft de beschaving op een aantal voor de hand liggende en cruciale manieren getransformeerd.
De VS zijn sterk afhankelijk van andere landen om te voldoen aan de enorme vraag naar olie, en sommige van deze landen zijn onderhevig aan voortdurende politieke onrust. Het Office of Petroleum Reserves (OPR) van het Amerikaanse ministerie van Energie houdt een noodvoorraad olie bij voor het geval de buitenlandse levering plotseling wordt stopgezet. Deze voorraad, verdeeld over drie bronnen, omvat bijna driekwart miljard vaten olie.
Steenkool: Deze fossiele brandstof is de grootste in eigen land geproduceerde energiebron in de VS en levert een aanzienlijk deel van de elektriciteitsvoorziening. In 2015 produceerden de VS meer dan 900 miljoen ton steenkool, en men denkt dat ongeveer 25 procent van alle steenkoolreserves in de wereld binnen de grenzen van Amerika ligt. Steenkool is ook een zeer goedkope energiebron, pond voor pond.
Helaas is steenkool buitengewoon problematisch vanuit het oogpunt van vervuiling. Er is ook enige vraag over hoe toegankelijk de enorme steenkoolreserves in de VS werkelijk zijn. Nu de energie-economie op weg is naar hernieuwbare bronnen, zal in de komende decennia waarschijnlijk minder nadruk worden gelegd op alle fossiele brandstoffen komen, maar de kolenindustrie kan bijzonder kwetsbaar zijn als gevolg van publieke druk en fundamentele economische werkelijkheden.
Natuurlijk gas: Vanaf 2018 waren de VS 's werelds grootste producent van aardgas. Veel hiervan is te danken aan het aardgas dat wordt gewonnen uit schalie, een soort sedimentair gesteente. Dit soort aardgas, schaliegas genaamd en voornamelijk bestaande uit methaan (CH4), heeft zich ontwikkeld tot een onderwerp van intense belangstelling en bijbehorende controverse dankzij recent ontwikkelde manieren om het uit de grond halen, waardoor het mogelijk wordt om aanzienlijke reserves aan te boren die in de rotsen sluimerden tot nu. Een daarvan, hydrofracturering ("fracking"), is een doelwit geworden van milieugroeperingen dankzij de potentiële en waargenomen effecten op het gesteente waaruit het is verwijderd, inclusief de verhoogde kans op aardbevingen wanneer afvalwater van fracking opnieuw wordt geïnjecteerd in de grond.
Hoeveel steenkool wordt er elk jaar verbrand?
In 2015 werd in de VS 801 miljoen ton steenkool verbruikt, bijna allemaal voor de opwekking van elektriciteit. Op basis van de huidige prognoses zal dit aantal naar verwachting geleidelijk afnemen tot ongeveer 557 miljoen ton in 2040, een gemiddelde daling van ongeveer 1,4 procent per jaar. Dit ondanks het feit dat de Amerikaanse bevolking groeit (zij het niet zo snel als die van) ontwikkelingslanden) en het feit dat de VS naar schatting 257 miljard ton steenkool heeft reserveren. Ter referentie: een miljard is 1.000 miljoen, dus de hoeveelheid steenkool die in Amerika ondergronds blijft, is ongeveer 300 keer de hoeveelheid die momenteel jaarlijks wordt verbrand.
Terwijl West Virginia en Pennsylvania veel aandacht krijgen wanneer het onderwerp van de Amerikaanse kolenwinning zich voordoet, vanaf 2018 ongeveer 57 procent van de steenkoolwinning in de VS kwam uit de grond van staten in de westelijke helft van het land - 42 procent uit de staat Wyoming alleen. Dit is te danken aan het feit dat dit "merk" steenkool een lager zwavelgehalte heeft. Hoe dan ook, bij het verbranden van kolen komen broeikasgassen vrij, niet alleen koolstofdioxide (CO2) maar ook methaan (CH4), en de winning ervan verstoort de natuurlijke omgeving, ongeacht de zorg die wordt genomen om schade aan de lokale omgeving tot een minimum te beperken.
Wat gebeurt er als mensen fossiele brandstoffen verbranden?
Vervuiling door fossiele brandstoffen staat centraal in een van de meest controversiële en belangrijke nationale gesprekken in de VS, evenals een drijvende kracht van politieke, economische en technologische bewegingen over de hele wereld.
Alle fossiele brandstoffen bevatten grote hoeveelheden koolstof; als je het debat over energie en klimaatverandering op welk niveau dan ook hebt gevolgd, heb je waarschijnlijk de term "koolstof" gehoord footprint" gebruikt om de relatieve hoeveelheid fossiele brandstoffen te beschrijven die wordt gebruikt door een bepaalde sector, apparaat of gemeenschap. Fossiele brandstoffen bevatten ook aanzienlijke hoeveelheden van de elementen waterstof, zuurstof, stikstof en zwavel. Al deze elementen zijn zeer reactief, zowel met elkaar als met verschillende elementen in de lucht en op de grond.
De belangrijkste verontreinigende stoffen die vrijkomen bij de verbranding van fossiele brandstoffen zijn koolmonoxide (CO), kooldioxide (CO2), zwaveldioxide (SO2), stikstofoxiden van de chemische vorm NOX (voornamelijk stikstofdioxide of NO2), stikstofmonoxide (N2O), diverse koolwaterstoffen (methaan, CH4, een voorbeeld hiervan) en stoffen die gezamenlijk vluchtige organische stoffen of VOS worden genoemd. Sommige hiervan zijn gevaarlijk in hun oorspronkelijke vorm; andere zijn vooral schadelijk nadat ze zijn gecombineerd met andere, anders goedaardige reagentia in de atmosfeer.
Veruit de meest zorgwekkende en spraakmakende van deze verbindingen is CO2. Omdat koolstof tussen 60 en 90 procent van de massa van de verbrande fossiele brandstoffen uitmaakt, is CO2 is het belangrijkste product van de verbranding van fossiele brandstoffen wereldwijd. China is de grootste uitstoter van CO. geworden2 op de planeet, met een totale massa van 8,32 miljard ton in 2010. (Een metrische ton is 1.000 kilogram, of ongeveer 2.200 pond, waardoor een metrische ton ongeveer 10 procent zwaarder is dan een standaard ton.) De VS stonden in 2010 op de tweede plaats in deze twijfelachtige categorie met een output van 5,61 miljard metrische ton. (De bevolking van China vanaf 2018 was meer dan vier keer zo groot als die van de VS)
Wat zijn de gevolgen van het verbranden van fossiele brandstoffen?
terwijl CO2 krijgt het grootste deel van de aandacht als een broeikasgas - dat wil zeggen een stof die ongewenste warmte in de atmosfeer van de aarde kan vasthouden en kan bijdragen aan het stijgende gemiddelde oppervlakte- en zeetemperaturen die de planeet nu teisteren en naar verwachting ongecontroleerd zullen doorgaan zonder een serieuze poging om de hele manier van energielevering aan de wereld te herstructureren over – CH4 is eigenlijk een krachtiger broeikasgas, molecuul per molecuul, dan CO2 is. De effecten van CO2 overheersen dan die van methaan, simpelweg omdat er zoveel meer van in de atmosfeer is, ook al is CO2 is goed voor minder dan 1 procent van de gassen in de atmosfeer. Wat maakt CH4 bijzonder verontrustend is dat de uitstoot niet alleen voortkomt uit de verbranding van aardgas, maar ook tijdens booroperaties en ook tijdens het transport van aardgas in pijpleidingen.
De effecten op het klimaat vertegenwoordigen een klein deel van de schade die het verbranden van fossiele brandstoffen kan veroorzaken. Sterker nog, zelfs als er geen enkele invloed zou zijn op de CO-temperatuur van de planeet,2 en CH4 uitstoot, zou de verbranding van fossiele brandstoffen nog steeds problematisch zijn. Stikstofoxiden kunnen bijvoorbeeld combineren met andere atmosferische elementen van smog (ozon op leefniveau) en zure regen. Ammoniak (NH4) wordt ook geproduceerd bij de verbranding van fossiele brandstoffen. De meeste stikstofoxiden komen via voertuigemissies in het milieu terecht. VOS dragen ook bij aan de vorming van smog. De fijnstof die in de atmosfeer wordt gevormd dankzij de verbranding van fossiele brandstoffen kan verschillende chronische longaandoeningen veroorzaken of verergeren, zoals astma en bronchitis.
In een notendop, het verbranden van elke vorm van fossiele brandstof zal er bijna zeker voor zorgen dat iets warmer wordt, waziger of zuurder, of anderszins eigenschappen aannemen die ongewenst zijn voor het ecosysteem als geheel.
Wat zou er gebeuren als middelen zouden verdwijnen?
Zoals opgemerkt, heeft de VS alleen al veel olie verstopt in reserves en miljarden tonnen steenkool onder de grond. Wat je ook hebt gehoord over het dreigende opdrogen van olie- en aardgasbronnen is hoogstwaarschijnlijk overdreven. In plaats daarvan zijn het de zorgen over de gevaren van het verbranden van fossiele brandstoffen die energiepioniers en milieuleiders motiveren om de veel bekende alternatieven voor fossiele brandstoffen, gezamenlijk bekend als 'schone energie'. Deze omvatten zonne-, wind-, waterkracht-, biobrandstoffen en kernenergie macht; hiervan worden alle behalve nucleair beschouwd als zowel hernieuwbaar als "schoon" (kernenergie komt van uranium, dat een eindige hulpbron is).
Mensen kunnen niet alleen meer gebruik maken van deze alternatieve brandstoffen, maar ook door gewetensvol te werken aan een efficiënter gebruik van fossiele brandstoffen. Bedrijven kunnen bijvoorbeeld emissies beheren en verminderen, de energie-efficiëntie op de werkplek verhogen door strenger toezicht te houden op verspillend elektriciteitsverbruik en ook kijken naar het kopen van hernieuwbare energie. Het is echter ook van vitaal belang voor individuen om deel te nemen aan actieve energiebesparing. Het uitschakelen van uw lichten, computers, televisies, videospelletjes en andere elektrische apparatuur wanneer ze niet in gebruik zijn, klinkt misschien als een oude, moe onthouden van een zeurende ouder, maar deze maatregelen tellen wel op tot een enorm aantal kilowattuur dat per jaar wordt bespaard wanneer mensen attent.
Tot slot, zoveel mogelijk lopend of fietsend naar het werk, of gebruik makend van het openbaar vervoer zoals bussen en lightrail-opties (waarvan er veel nu het gebruik van hybride brandstoffen) is niet alleen gunstig voor het milieu, maar verlicht ook de stress van het moeten rijden op overvolle wegen en het inademen van anderen. uitlaat.