Om de fire typene fossilt brensel

Med det 21. århundre som går inn i det tredje tiåret, er det få begreper i det daglige engelskspråket som er mer belastet eller omstridt enn fossilt brensel.

Bare USA bruker omtrent en million kilojoules (kJ) energi per person per dag. For at verden skal kunne oppfylle energibehovene som ligger i en global sivilisasjon avhengig av galaktiske mengder drivstoff for transport, strømproduksjon, hjemmebruk og kommersiell bruk, og industrielle applikasjoner, er en tilsvarende rik energikilde kreves.

Fra og med 2019 fossile brensler - petroleum, kull og naturgass, med produksjon en fjerde type som opphørte i 2006 - ga størstedelen av denne energien. Til tross for kontroversene om deres innvirkning og den intense innsatsen for å utvikle alternativer til fossile brensler (dvs. "ren" energi, mye i form av "fornybare energikilder"), forandret disse drivstoffene verden nesten over natten og er fortsatt uunnværlige i dag, men ubehagelig.

Alt fossilt drivstoff som eksisterte ble produsert over en lang periode fra restene av planter og dyr som levde for millioner av år siden. Den langsomme transformasjonen av dette karbontunge materialet til forskjellige

Men å kalle disse drivstoffene er fossilproduktene feil. Fossiler - som representerer inntrykkene fra gamle livsformer, ikke levningene - er også usedvanlig gamle, men dette handler om alt de har til felles med fossile brensler. Den underliggende konnotasjonen om at disse drivstoffene på en eller annen måte kan være dyrebare, er imidlertid på mål.

De fire typene fossile brensler er petroleum, kull, naturgass og Orimulsjon (kapitalisert fordi det er et proprietært navn, eller handelsnavn). De har en rekke viktige fysiske, kjemiske og andre egenskaper til felles, men det mest kritiske faktum om fossile brensler er at de er ikke fornybar. Når de er oppbrukt, er det det; mange flere millioner år må gå før selv små mengder kan lages igjen, forutsatt at de samme prosessene til og med vil forekomme i samme skala.

Også fossile brensler i sin naturlige form lagrer enorme mengder karbon, slik at det ikke lekker ut i atmosfæren. Å brenne dem, "låser" imidlertid opp karbonet og returnerer det til atmosfæren i hastigheter langt raskere enn det som til og med ville forekomme uten menneskelig industri i blandingen. Forbrenningen av fossile brensler spiller en etablert rolle i menneskeskapt global oppvarming (AGW) som har pågått i flere tiår og som allerede ødelegger økosystemer rundt om på planeten.

I år 2017 utgjorde petroleum - med andre ord råolje og stoffer kjent som "naturgassanleggsvæsker" - 28 prosent av den amerikanske primærenergiproduksjonen. USA, selv om det kanskje av mange av sine egne borgere betraktes som hovedsakelig en oljeimporterende nasjon, er faktisk blant de beste oljene produsenter i verden. Takket være omdømmet til noen Midtøsten-nasjoner som effektivt å kontrollere det meste av verdens oljeproduksjon, og til unektelig skyhøyt amerikansk oljeforbruk, blir dette faktum ofte tilslørt.

Fordi petroleumsproduktet bensin er relativt bærbar sammenlignet med kull, mest petroleumsproduksjon og bruk er i transportsektoren. Faktisk, 71 prosent av energien som brukes i den amerikanske transportsektoren, leveres av petroleum, som nesten ikke spiller noen rolle i genereringen av elektrisk kraft.

• I 2018 kom over halvparten av produsert amerikansk olje fra to stater alene: Texas og North Dakota.

Kull leverte omtrent 18 prosent av USAs energibehov i 2017. Den totale produserte mengden var 775 millioner korte tonn, og dette kullet kom fra totalt 24 amerikanske stater. Wyoming bidro langt med den største andelen på 41 prosent, med West Virginia et fjernt sekund på 12 prosent. Et tiår tidligere var kullets bidrag til amerikansk energiproduksjon bare litt lavere enn for naturgass, 23 prosent til 22 prosent.

Den solide naturen til kull gjør den ideell for å holde seg på ett sted for strømproduksjon, og dette har vært den overveldende rollen i energispelet gjennom årene. Kullproduksjonen i 2017 var omtrent den samme som i 1979, men den amerikanske befolkningen vokste også med rundt 100 millioner mennesker på den tiden. Siden kullproduksjonen for elektrisitet har falt til fordel for andre kilder, har kulls samlede rolle i drivstofføkonomien blitt redusert.

Kull er omtrent 70 til 90 prosent karbon. Fire undertyper eksisterer, alle med forskjellige egenskaper når det gjelder mengden energi frigjort fra brudd av karbonbindinger når kullet brennes.

Naturgass utgjorde 32 prosent av den amerikanske energidelen i 2017, og totalproduksjonen var den nest høyeste noensinne. Fra begynnelsen av 2005 ble naturgass faktisk mer tilgjengelig i store deler av USA takket være økt bruk av horisontal boring og brønnstimuleringsteknikken kjent som hydraulisk frakturering ("fracking").

Fremveksten av fracking tidlig på det 21. århundre - en kontroversiell praksis fordi den bruker store mengder vann, forstyrrer alltid lokalmiljøet og kan til og med ha potensial for å forårsake små jordskjelv - er knyttet til beslutningen fra et oljeselskap i Texas om å prøve å utvinne naturgass fra en slags stein kalt skifer, rikelig i den delen av land. Den kommersielle suksessen til teknikken førte til at den ble vedtatt av andre selskaper i andre områder der skifer finnes.

• Naturgass betraktes som renforbrenning sammenlignet med andre fossile brensler; det er å få det ut av bakken som er det mest problematiske aspektet av produksjonen.

Utenfor Venezuelas kyst ligger Orinoco Oil Belt, som er hjemmet til et unikt lager av en spesielt tung type olje. Fra og med 1991 ble dette gjort til et proprietært produkt som heter Orimulsjon, som besto av 70 prosent tungolje og 30 prosent vann. Man håpet at dette kunne redusere markedsandelen for fossilt brensel betydelig, men produksjonen ble stoppet i 2006.

Fra og med 2016 ble det antatt at noen 1,2 billioner fat Orimulsion-klar olje fortsatt satt i Orinoco Oil Belt.

Tidlig på 2000-tallet har begrepet "fornybar energi" blitt like mye av et vennlig begrep i miljømiljøer som "fossile brensler" hadde blitt en uønsket gjest. Som et resultat, fornybar energi og kjernekraft (betraktet som "ren", men en energikilde med mange motstandere) utgjorde 23 prosent av amerikansk energi i 2017.

Men fossile drivstoff, til tross for sporadiske spådommer om flagging av underjordiske butikker, er ikke i fare for å gå tom når som helst snart, selv på nåværende bruksnivå. Med mindre politikk endres radikalt, fossile brensler forventes fortsatt å utgjøre 78 prosent av energien som brukes over hele verden i 2040. Dette kan faktisk være en dårlig ting for Jorden som helhet, da den ikke fullt ut tvinger menneskeheten til sammenhengende å forfølge et brukbart og bærekraftig energi-agenda som begge tilfredsstiller det globale kraftbehovet samtidig som det tillates å unngå en global oppvarming katastrofe.