Hva skjer når fossilt brensel brenner?

Begrepet "fossile brensler" har utviklet seg fra en frekk moniker til noe skurk i den offentlige bevisstheten. Tidligere et godartet nok navn til stoffene som kanskje på egen hånd drev den globale sivilisasjonen inn i en virkelig moderne tidsalder, forbinder mange nå "fossile brensler" med forurensning - ikke bare stygg røyk og skadelig eksos fra kjøretøyet, men den typen materialer som er i stand til å ødelegge eller avslutte sivilisasjonen, avhengig av hvem man hører på til.

Fra og med 2018 hentet USA 81 prosent av energien fra fossile brensler. Disse er ikke fornybare, og ettersom verdens befolkning øker og tilførselen av fossile drivstoff synker, blir det dyrere å hente ut det som er fossilt drivstoff fra deres underjordiske kilder. Videre skaper forbrenning av fossile brensler mer enn bare skader på himmelen, produkter som bidrar til global oppvarming, som forskere rundt om i verden er enige om er et ekstremt presserende spørsmål politiske enheter ville være hensynsløse mot overse.

Fossiler drivstoff inkluderer olje (dvs. petroleum), kull og naturgass. En av disse er en tykk væske, en annen et fast stoff og den tredje en mindre tett væske, men de har alle en felles opprinnelse. Som navnet antyder, stammer disse drivstoffene fra materiale som en gang var en del av levende ting, både dyr og planter, i en veldig fjern fortid. Disse forhistoriske organismer ble komprimert over en periode på millioner av år av bergarter, men bare når temperatur- og trykkforhold favoriserte prosessen; det vil si at bare en liten brøkdel av det gamle livet ble omgjort til fossile brensler i dag, akkurat som bare et lite antall forhistoriske dyr og planter resulterte i dannelse av fossiler som ga dagens menneskelige paleontologer spesifikke ledetråder om hvordan disse organismer, fra dinosaurer til gigantiske bregner, så ut og hvordan de levde.

Olje: Dette fossile drivstoffet brukes hovedsakelig til oppvarming og transport, og det er bensinkilden i sine forskjellige former. Det er uten tvil den mest verdifulle varen verden over, og har forvandlet sivilisasjonen på en rekke åpenbare og avgjørende måter.

USA stoler sterkt på at andre land oppfyller massive oljekrav, og noen av disse nasjonene er gjenstand for pågående politisk omveltning. US Department of Energy's Office of Petroleum Reserves (OPR) opprettholder en nødstash av olje i tilfelle utenlandsk forsyning plutselig blir avbrutt. Denne forsyningen, delt inn i tre kilder, inkluderer nesten tre fjerdedeler milliarder fat olje.

Kull: Dette fossile drivstoffet er den største innenlandske produserte energikilden i USA og gir en betydelig del av strømforsyningen. I 2015 produserte USA over 900 millioner tonn kull, og omtrent 25 prosent av alle kullreserver i verden antas å ligge innenfor Amerikas grenser. Kull er også en veldig billig energikilde, pund for pund.

Dessverre er kull ekstremt problematisk sett fra forurensningssynspunktet. Det er også spørsmål om hvor tilgjengelige de enorme kullreservene i USA egentlig er. Når energiøkonomien beveger seg mot fornybare kilder, vil sannsynligvis alle fossile brensler bli lagt vekt på i tiårene til kommer, men kullindustrien kan være spesielt sårbar som et resultat av offentlig press så vel som grunnleggende økonomisk virkeligheter.

Naturgass: Fra og med 2018 var USA verdens ledende produsent av naturgass. Mye av dette skyldes naturgassen ekstrahert fra skifer, en type sedimentær bergart. Denne typen naturgass, kalt skifergass og består hovedsakelig av metan (CH₄), har utviklet seg til et tema med intens interesse og medfølgende kontrovers takket være nylig utviklede måter å trekke den ut fra bakken, slik at den kan tappes i betydelige reserver som har ligget i dvale i bergarten til nå. En av disse, hydraulisk frakturering ("fracking"), har blitt et mål for miljøgrupper takket være potensialet og observerte effekter på fjellet det fjernes fra, inkludert den økte muligheten for jordskjelv når avløpsvann fra fracking injiseres i bakke.

801 millioner tonn kull ble konsumert i USA i 2015, nesten alt for å generere elektrisitet. Basert på nåværende anslag forventes dette tallet å reduseres gradvis til ca 557 millioner tonn innen 2040, en gjennomsnittlig nedgang på ca 1,4 prosent per år. Dette til tross for at den amerikanske befolkningen vokser (om enn ikke så raskt som den utviklingsland) og det faktum at USA antas å ha 257 milliarder tonn kull i reservere. Som referanse er en milliard 1000 millioner, så mengden kull som er under jorden i Amerika er omtrent 300 ganger den mengden som for øyeblikket blir brent årlig.

Mens West Virginia og Pennsylvania får mye oppmerksomhet når temaet for amerikansk kullgruving oppstår, fra og med 2018, omtrent 57 prosent av kullet som ble utvunnet i USA kom ut av bakken til stater i den vestlige halvdelen av landet - 42 prosent fra staten Wyoming alene. Dette skyldes det faktum at dette "kullmerket" har lavere svovelinnhold. Uansett frigjør kullforbrenning klimagasser, ikke bare karbondioksid (CO₂) men også metan (CH₄), og utvinning av det forstyrrer det naturlige miljøet uansett hva som blir tatt for å minimere skader på lokale miljøer.

Fossil drivstoffforurensning er i sentrum for en av de mest omstridte og viktige nasjonale samtalene i USA, samt en pådriver for politiske, økonomiske og teknologiske bevegelser over hele USA verden.

Alle fossile brensler inneholder store mengder karbon; Hvis du har fulgt energi- og klimaendringsdebatten på noe nivå, har du sannsynligvis hørt begrepet "karbon fotavtrykk "som brukes til å beskrive den relative mengden fossile drivstoff som brukes av en gitt sektor, utstyr eller samfunnet. Fossile brensler inneholder også betydelige mengder av grunnstoffene hydrogen, oksygen, nitrogen og svovel. Alle disse elementene er svært reaktive, både med hverandre og med forskjellige elementer i luften og på bakken.

De primære forurensningene som frigjøres fra forbrenning av fossilt brensel er karbonmonoksid (CO), karbondioksid (CO₂), svoveldioksid (SO₂), nitrogenoksider av kjemisk form NO_x (primært nitrogendioksid, eller NO₂nitrogenoksid (N₂O), forskjellige hydrokarboner (metan, CH₄, som er et slikt eksempel) og stoffer som kollektivt kalles flyktige organiske forbindelser, eller VOC. Noen av disse er farlige i sine opprinnelige former; andre er spesielt skadelige først etter at de kombineres med andre ellers godartede reagenser i atmosfæren.

Den klart mest omtalte og omtalte av disse forbindelsene er CO₂. Fordi karbon utgjør mellom 60 og 90 prosent av massen av de brente fossile brenslene, har CO₂ er det viktigste produktet av forbrenning av fossile brensler over hele verden. Kina har blitt den største utslipp av CO₂ på planeten, med en total masse på 8,32 milliarder tonn i 2010. (Et tonn er 1000 kilo, eller ca 2200 pund, noe som gjør et tonn omtrent 10 prosent mer massivt enn et standard tonn.) USA, rangert som nummer to i denne tvilsomme kategorien i 2010 med en produksjon på 5,61 milliarder metriske tonn. (Kinas befolkning per 2018 var over fire ganger USAs)

Mens CO₂ får mesteparten av oppmerksomheten som en klimagass - som betyr et stoff som kan fange uønsket varme i jordens atmosfære og bidra til det økende gjennomsnittet overflate- og havtemperaturer som nå rammer planeten og forventes å fortsette ukontrollert uten en seriøs innsats for å omstrukturere hele energimetoden i verden over - CH₄ er faktisk en mer potent klimagass, molekyl per molekyl, enn CO₂ er. Effektene av CO₂ dominerer over metan bare fordi det er så mye mer av det i atmosfæren, selv om CO₂ står for mindre enn 1 prosent av gassene i atmosfæren. Hva gjør CH₄ spesielt urovekkende er at dets utslipp ikke bare oppstår fra forbrenning av naturgass, men under boreoperasjoner og også under transport av naturgass i rørledninger.

Effekter på klima representerer en liten brøkdel av skaden som forbrenning av fossilt brensel kan gi. Faktisk, selv om det ikke var noen som helst effekt på planetens temperatur på CO₂ og CH₄ utslipp, forbrenning av fossilt brensel vil fremdeles være problematisk. For eksempel kan nitrogenoksider kombineres med andre atmosfæriske elementer fra smog (ozon på bakkenivå) og surt regn. Ammoniakk (NH₄) produseres også under forbrenning av fossile brensler. De fleste nitrogenoksider når miljøet via kjøretøyutslipp. VOC bidrar også til dannelsen av smog. Partiklene (PM) dannet i atmosfæren takket være forbrenning av fossilt brensel kan forårsake eller forverre en rekke kroniske lungesykdommer, som astma og bronkitt.

I et nøtteskall er det nesten sikkert at forbrenning av alle slags fossilt brensel får noe til å bli varmere, farligere eller surere, eller på annen måte ta på seg egenskaper som er uønskede for økosystemet som helhet.

Som nevnt har USA alene mye olje stukket bort i reserver og milliarder tonn kull under jorden. Uansett hva du kanskje har hørt om den forestående tørking av olje og naturgassbrønner, er det mest sannsynlig en overdrivelse. I stedet er det bekymringer om farene ved å forbrenne fossile brensler som motiverer energipionerer og miljøledere til å forfølge mange kjente alternativer til fossile brensler, samlet kjent som "ren energi." Disse inkluderer sol, vind, vannkraft, biodrivstoff og kjernefysisk energi makt; av disse anses alle unntatt kjernefysiske å være fornybare, så vel som "rene" (kjernekraft kommer fra uran, som er en begrenset ressurs).

I tillegg til å gjøre større bruk av disse alternative drivstoffene, kan folk arbeide for å gjøre fossil drivstoff mer effektiv ved å være samvittighetsfull. Bedrifter kan for eksempel håndtere og redusere utslipp, øke energieffektiviteten på arbeidsplassen ved strengere overvåking av bortkastet bruk av elektrisitet og også se på å kjøpe fornybar energi. Det er imidlertid også viktig for enkeltpersoner å delta i aktiv energibesparelse. Å slå av lys, datamaskiner, TV-apparater, videospill og annet elektrisk utstyr når de ikke er i bruk, kan høres ut som et gammelt, sliten avstår fra en gnagende forelder, men disse tiltakene gir opp til et stort antall kilowattimer spart per år når folk er oppmerksomme.

Til slutt, gå eller sykle til jobb når det er mulig, eller bruke offentlig transport som busser og bybanealternativer (hvorav mange nå er bruk av hybridbrensel) er ikke bare gunstig for miljøet, men letter også stresset ved å måtte kjøre på overbelastede veier og puste inn andres eksos.