O czterech rodzajach paliw kopalnych

Wraz z nadejściem XXI wieku w trzecią dekadę, niewiele terminów w codziennym języku angielskim jest bardziej obciążonych lub kontrowersyjnych niż paliwo kopalne.

Same Stany Zjednoczone zużywają dziennie około miliona kilodżuli (kJ) energii na osobę. Aby świat mógł sprostać wymaganiom energetycznym tkwiącym w globalnej cywilizacji zależnej od galaktycznych ilości paliwa dla fuel transport, produkcja energii elektrycznej, zastosowanie domowe i komercyjne oraz zastosowania przemysłowe, odpowiednio bogatym źródłem energii jest wymagany.

Od 2019 r. paliwa kopalne – ropa naftowa, węgiel i gazu ziemnego, przy czym w 2006 r. zaprzestano produkcji czwartego typu – dostarczał większość tej energii. Pomimo kontrowersji dotyczących ich wpływu i intensywnych wysiłków na rzecz opracowania alternatyw dla paliw kopalnych (tj. „czystej” energii, wiele z tego w postaci „odnawialnych źródeł energii”, paliwa te zmieniły świat niemal z dnia na dzień i nadal są niezbędne do dziś. niewygodnie.

Wszystkie istniejące paliwa kopalne były produkowane przez długi czas ze szczątków roślin i zwierząt, które żyły miliony lat temu. Powolna przemiana tego materiału o dużej zawartości węgla w różne węglowodór W wyniku związków powstały liczne, wysoce łatwopalne paliwa.

Ale nazywanie tych paliw produktami kopalin jest błędne. Skamieliny – które przedstawiają wrażenia dawnych form życia, a nie ich szczątki – są również niezwykle stare, ale to prawie wszystko, co mają wspólnego z paliwami kopalnymi. Jednak podstawowe skojarzenie, że te paliwa mogą być w jakiś sposób cenne, jest celowe.

Cztery rodzaje paliw kopalnych to ropa naftowa, węgiel, gaz ziemny i Orymulsja (pisane wielkimi literami, ponieważ jest to nazwa zastrzeżona lub handlowa). Mają wiele wspólnych właściwości fizycznych, chemicznych i innych, ale być może najważniejszym faktem dotyczącym paliw kopalnych jest to, że są nieodnawialne. Kiedy się zużyją, to wszystko; musi upłynąć jeszcze wiele milionów lat, zanim nawet niewielkie ilości będą mogły być ponownie wytworzone, zakładając, że te same procesy kiedykolwiek zajdą w tej samej skali.

Ponadto paliwa kopalne w swojej naturalnej postaci przechowują ogromne ilości węgla, zapobiegając przedostawaniu się go do atmosfery. Jednak ich spalanie „odblokowuje” węgiel i zwraca go do atmosfery w tempie znacznie szybszym niż miałoby to miejsce bez udziału przemysłu ludzkiego. Spalanie paliw kopalnych odgrywa ustaloną rolę w antropogeniczne globalne ocieplenie (AGW), który trwa od dziesięcioleci i już niszczy ekosystemy na całej planecie.

W 2017 r. ropa naftowa – innymi słowy ropa naftowa i substancje znane jako „płyny z instalacji gazu ziemnego” – stanowiły 28 procent amerykańskiej produkcji energii pierwotnej. Stany Zjednoczone, choć być może uważane przez wielu własnych obywateli za kraj głównie importujący ropę, w rzeczywistości znajdują się w czołówce producenci na świecie. Dzięki reputacji niektórych krajów Bliskiego Wschodu jako skutecznie kontrolujących większość światowej produkcji ropy naftowej oraz niezaprzeczalnie wysokiemu zużyciu ropy w USA, fakt ten jest często ukrywany.

Ponieważ produkt naftowy benzyna jest stosunkowo przenośny w porównaniu z węglem, większość produkcji i wykorzystania ropy naftowej odbywa się w sektorze transportu. W rzeczywistości, 71 procent energii zużywanej w sektorze transportu w USA pochodzi z ropy naftowej, który praktycznie nie odgrywa żadnej roli w wytwarzaniu energii elektrycznej.

• W 2018 roku ponad połowa wyprodukowanej ropy w USA pochodziła z samych tylko dwóch stanów: Teksasu i Północnej Dakoty.

Węgiel dostarczył około 18 procent potrzeb energetycznych USA w 2017 roku. Całkowita wyprodukowana ilość wyniosła 775 milionów ton amerykańskich, a węgiel ten pochodził z łącznie 24 stanów USA. Zdecydowanie największy udział ma Wyoming (41%), a Zachodnia Wirginia zajmuje drugie miejsce (12%). Dekadę wcześniej udział węgla w amerykańskiej produkcji energii był tylko nieznacznie niższy niż gazu ziemnego, od 23 do 22 procent.

Zwarty charakter węgla sprawia, że ​​idealnie nadaje się do przechowywania w jednym miejscu do produkcji energii elektrycznej i od lat odgrywa to decydującą rolę w grze energetycznej. Produkcja węgla w 2017 roku była mniej więcej taka sama jak w 1979 roku, ale populacja USA również wzrosła w tym czasie o około 100 milionów ludzi. Ponieważ produkcja węgla do produkcji energii elektrycznej spadła na rzecz innych źródeł, ogólna rola węgla w gospodarce paliwowej zmalała.

Węgiel zawiera około 70 do 90 procent masy węgla. Istnieją cztery podtypy, wszystkie o różnych właściwościach pod względem ilości energii uwolnionej z rozerwania wiązań węglowych podczas spalania węgla.

Gaz ziemny stanowił 32 procent amerykańskiego udziału energii w 2017 r., a całkowita produkcja była drugą najwyższą w historii. W rzeczywistości, począwszy od około 2005 roku, gaz ziemny stał się bardziej dostępny w większości Stanów Zjednoczonych dzięki zwiększone wykorzystanie wierceń poziomych i techniki stymulacji odwiertów zwanej szczelinowaniem hydraulicznym ("szczelinowanie").

Rozwój szczelinowania na początku XXI wieku – praktyka kontrowersyjna, ponieważ zużywa ogromne ilości wody, niezmiennie zakłóca lokalne środowisko, a nawet może mieć możliwość wywołania niewielkich trzęsień ziemi – wiąże się z decyzją teksańskiego koncernu naftowego o próbie wydobycia gazu ziemnego ze skały zwanej łupkami, która występuje w tej części kraj. Komercyjny sukces tej techniki doprowadził do jej przyjęcia przez inne firmy na innych obszarach, gdzie występuje łupek.

• Gaz ziemny jest uważany za czyste spalanie w porównaniu z innymi paliwami kopalnymi; to właśnie wydobycie go z ziemi jest najbardziej problematycznym aspektem jego produkcji.

U wybrzeży Wenezueli znajduje się pas naftowy Orinoco, w którym znajduje się wyjątkowe składowisko szczególnie ciężkiego rodzaju oleju. Począwszy od 1991 roku, został on przekształcony w zastrzeżony produkt o nazwie Orymulsja, który składał się w 70 procent z ciężkiego oleju i 30 procent z wody. Spodziewano się, że może to znacznie zmniejszyć udział w rynku paliw kopalnych, ale produkcja została wstrzymana w 2006 roku.

Uważano, że od 2016 r. w pasie naftowym Orinoko nadal znajduje się około 1,2 biliona baryłek ropy gotowej do użycia w Orimulsion.

Na początku XXI wieku termin „odnawialne źródła energii” stał się tak samo przyjaznym terminem w kręgach ekologicznych, jak „paliwa kopalne” stały się niechcianym gościem. W rezultacie, OZE i energetyka jądrowa (uważany za „czysty”, ale źródło energii z wieloma krytykami) stanowiły 23 procent energii w USA w 2017 roku.

Ale paliwa kopalne, pomimo okazjonalnych strasznych prognoz dotyczących słabnących podziemnych sklepów, nie są zagrożone wyczerpaniem się w najbliższym czasie, nawet przy obecnym poziomie zużycia. O ile polityki nie zmienią się radykalnie, Oczekuje się, że paliwa kopalne nadal będą stanowić 78 procent energii zużywanej na całym świecie w 2040 r. W rzeczywistości może to być złe dla Ziemi jako całości, ponieważ nie jest w stanie w pełni zmusić ludzkości do spójnego dążenia do wykonalnego i zrównoważony program energetyczny, który zarówno zaspokaja globalne zapotrzebowanie na energię, jak i pozwala uniknąć globalnego ocieplenia katastrofa.