O que acontece quando os combustíveis fósseis queimam?

O termo "combustíveis fósseis" evoluiu de um apelido atrevido para algo de vilão na consciência pública. Anteriormente um nome benigno para as substâncias que talvez sozinhas impulsionaram a civilização global para uma era verdadeiramente moderna, muitas pessoas agora associam "combustíveis fósseis" com poluição - não apenas fumaça feia e escapamento de veículos nocivos, mas o tipo de materiais com a capacidade de realmente arruinar ou acabar com a civilização, dependendo de quem ouve para.

Em 2018, os EUA derivaram 81 por cento de sua energia de combustíveis fósseis. Não são renováveis ​​e, à medida que a população mundial aumenta e o suprimento de combustíveis fósseis diminui, fica mais caro extrair o que restou de combustíveis fósseis de suas fontes subterrâneas. Além disso, a queima de combustíveis fósseis, mais do que apenas uma praga no horizonte, cria produtos que contribuem para aquecimento, que cientistas de todo o planeta concordam ser uma questão extremamente urgente que as entidades políticas seriam imprudentes ignorar.

Os combustíveis fósseis incluem petróleo (ou seja, petróleo), carvão e gás natural. Um deles é um líquido espesso, outro um sólido e o terceiro um líquido menos denso, mas todos eles compartilham uma origem comum. Como o nome indica, esses combustíveis surgem de materiais que já fizeram parte dos seres vivos, tanto animais quanto plantas, em um passado muito distante. Esses organismos pré-históricos foram comprimidos por um período de milhões de anos por rochas, mas apenas quando as condições de temperatura e pressão favoreceram o processo; ou seja, apenas uma pequena fração da vida antiga foi convertida em combustíveis fósseis hoje, assim como apenas um pequeno número de animais e plantas pré-históricos resultou na formação de fósseis que deram aos paleontólogos humanos de hoje pistas específicas sobre a aparência desses organismos, de dinossauros a samambaias gigantes, e como eles vivia.

Óleo: Esse combustível fóssil é usado principalmente para aquecimento e transporte, e é a fonte da gasolina em suas diversas formas. É indiscutivelmente a mercadoria mais valiosa em todo o mundo e transformou a civilização de várias maneiras óbvias e cruciais.

Os EUA dependem fortemente de outros países para atender às enormes demandas de petróleo, e algumas dessas nações estão sujeitas a convulsões políticas em andamento. O Escritório de Reservas de Petróleo (OPR) do Departamento de Energia dos EUA mantém um estoque de petróleo de emergência no caso de o fornecimento estrangeiro ser interrompido repentinamente. Esse fornecimento, dividido em três fontes, inclui quase três quartos de bilhão de barris de petróleo.

Carvão: Este combustível fóssil é a maior fonte de energia produzida internamente nos EUA e fornece uma fração significativa do fornecimento de eletricidade. Em 2015, os EUA produziram mais de 900 milhões de toneladas de carvão e acredita-se que cerca de 25 por cento de todas as reservas de carvão do mundo estejam dentro das fronteiras da América. O carvão também é uma fonte de energia muito barata, libra por libra.

Infelizmente, o carvão é extremamente problemático do ponto de vista da poluição. Também há dúvidas sobre o quão acessíveis são realmente as vastas reservas de carvão dos EUA. Com a economia de energia se movendo em direção a fontes renováveis, todos os combustíveis fósseis provavelmente perderão a ênfase nas próximas décadas. vir, mas a indústria do carvão pode ser especialmente vulnerável como resultado da pressão pública, bem como da economia básica realidades.

Gás natural: Em 2018, os EUA eram o maior produtor mundial de gás natural. Muito disso se deve ao gás natural extraído do xisto, um tipo de rocha sedimentar. Este tipo de gás natural, denominado gás de xisto e constituído principalmente por metano (CH₄), tornou-se um assunto de intenso interesse e controvérsia, graças às formas recentemente desenvolvidas de extraí-lo do solo, permitindo a derivação em reservas consideráveis ​​que permaneceram adormecidas dentro da rocha até agora. Um deles, o fraturamento hidráulico ("fracking"), tornou-se alvo de grupos ambientais graças ao seu potencial e efeitos observados sobre a rocha da qual é removida, incluindo o aumento da possibilidade de terremotos quando as águas residuais do fraturamento hidráulico são reinjetadas no chão.

801 milhões de toneladas de carvão foram consumidas nos EUA em 2015, quase a totalidade para fins de geração de energia elétrica. Com base nas projeções atuais, espera-se que esse número diminua gradualmente para cerca de 557 milhões de toneladas até 2040, um declínio médio de cerca de 1,4% ao ano. Isso apesar do fato de que a população dos EUA está crescendo (embora não tão rapidamente quanto a de nações em desenvolvimento) e o fato de que se estima que os EUA tenham 257 bilhões de toneladas de carvão em reserva. Para referência, um bilhão é 1.000 milhões, então a quantidade de carvão remanescente no subsolo na América é cerca de 300 vezes a quantidade atualmente sendo queimada anualmente.

Embora West Virginia e Pensilvânia recebam muita atenção sempre que o assunto da mineração de carvão nos EUA surge, a partir de 2018, cerca de 57 por cento do carvão extraído nos EUA veio de estados na metade ocidental do país - 42 por cento do estado de Wyoming sozinho. Isso se deve ao fato de que essa "marca" de carvão tem menor teor de enxofre. Independentemente disso, a queima de carvão libera gases de efeito estufa, não apenas dióxido de carbono (CO₂), mas também metano (CH₄), e sua extração perturba o ambiente natural, não importa o cuidado que seja tomado para minimizar os danos aos ambientes locais.

A poluição dos combustíveis fósseis está no centro de uma das conversas nacionais mais controversas e importantes nos EUA, além de motor de movimentos políticos, econômicos e tecnológicos em todo o mundo.

Todos os combustíveis fósseis contêm grandes quantidades de carbono; se você acompanhou o debate sobre energia e mudanças climáticas em qualquer nível, provavelmente já ouviu o termo "carbono pegada "usada para descrever a quantidade relativa de combustíveis fósseis sendo usados ​​por um determinado setor, peça de equipamento ou comunidade. Os combustíveis fósseis também contêm quantidades substanciais dos elementos hidrogênio, oxigênio, nitrogênio e enxofre. Todos esses elementos são altamente reativos, entre si e com diferentes elementos no ar e no solo.

Os poluentes primários liberados da queima de combustíveis fósseis são monóxido de carbono (CO), dióxido de carbono (CO₂), dióxido de enxofre (SO₂), óxidos de nitrogênio da forma química NO_x (principalmente dióxido de nitrogênio, ou NO₂), óxido nítrico (N₂O), vários hidrocarbonetos (metano, CH₄, sendo um exemplo) e substâncias denominadas coletivamente compostos orgânicos voláteis, ou VOC. Alguns deles são perigosos em suas formas nativas; outros são especialmente prejudiciais somente depois de se combinarem com outros reagentes benignos na atmosfera.

De longe, o mais preocupante e falado desses compostos é o CO₂. Como o carbono representa entre 60 a 90 por cento da massa dos combustíveis fósseis queimados, o CO₂ é o principal produto da combustão de combustíveis fósseis em todo o mundo. A China se tornou o maior emissor de CO₂ no planeta, com massa total atingindo 8,32 bilhões de toneladas métricas em 2010. (Uma tonelada métrica é 1.000 quilogramas, ou cerca de 2.200 libras, tornando uma tonelada métrica cerca de 10 por cento mais massiva do que um tonelada padrão.) Os EUA, ficaram em segundo lugar nesta categoria duvidosa em 2010, com uma produção de 5,61 bilhões de métricas toneladas. (A população da China em 2018 era quatro vezes maior que a dos EUA)

Enquanto CO₂ recebe a maior parte da atenção como um gás de efeito estufa - ou seja, uma substância que pode reter calor indesejado na atmosfera da Terra e contribuir para o aumento da média as temperaturas da superfície e do mar agora afligem o planeta e devem continuar sem controle, sem um esforço sério para reestruturar todos os meios de entrega de energia do mundo sobre - CH₄ é na verdade um gás de efeito estufa mais potente, molécula por molécula, do que CO₂ é. Os efeitos do CO₂ predominam sobre os de metano simplesmente porque há muito mais na atmosfera, embora CO₂ é responsável por menos de 1 por cento dos gases na atmosfera. O que torna CH₄ particularmente preocupante é que suas emissões decorrem não apenas da combustão de gás natural, mas durante as operações de perfuração e também durante o transporte de gás natural em dutos.

Os efeitos no clima representam uma pequena fração dos danos que a queima de combustíveis fósseis pode produzir. Na verdade, mesmo que não houvesse nenhum efeito sobre a temperatura de CO do planeta₂ e CH₄ emissões, a combustão de combustíveis fósseis ainda seria problemática. Por exemplo, os óxidos de nitrogênio podem combinar-se com outros elementos atmosféricos desde a poluição atmosférica (ozônio ao nível do solo) e chuva ácida. Amônia (NH₄) também é produzido durante a combustão de combustíveis fósseis. A maioria dos óxidos de nitrogênio chega ao meio ambiente por meio das emissões veiculares. VOC também contribui para a formação de smog. O material particulado (PM) formado na atmosfera graças à combustão de combustível fóssil pode causar ou piorar uma variedade de doenças pulmonares crônicas, como asma e bronquite.

Em suma, a queima de qualquer tipo de combustível fóssil quase certamente fará com que algo fique mais quente, mais nebulosos ou mais ácidos, ou então assumem características indesejáveis ​​para o ecossistema como um todo.

Conforme observado, apenas os EUA têm uma grande quantidade de petróleo estocado em reservas e bilhões de toneladas de carvão no subsolo. O que quer que você possa ter ouvido sobre o esgotamento iminente de poços de petróleo e gás natural é provavelmente um exagero. Em vez disso, são as preocupações com os perigos da queima de combustíveis fósseis que estão motivando os pioneiros da energia e os líderes ambientais a buscar o muitas alternativas conhecidas aos combustíveis fósseis, conhecidas coletivamente como "energia limpa". Isso inclui energia solar, eólica, hidrelétrica, biocombustíveis e nuclear potência; dessas, todas, exceto as nucleares, são consideradas renováveis ​​e "limpas" (a energia nuclear vem do urânio, que é um recurso finito).

Além de fazer um uso maior desses combustíveis alternativos, as pessoas podem trabalhar para fazer um uso mais eficiente dos combustíveis fósseis sendo conscienciosos. As empresas, por exemplo, podem gerenciar e reduzir as emissões, aumentar a eficiência energética no local de trabalho por meio do monitoramento mais estrito do desperdício de eletricidade e também buscar a compra de energia renovável. Também é vital, no entanto, que os indivíduos participem da conservação ativa de energia. Desligar as luzes, computadores, televisores, videogames e outros equipamentos elétricos quando não estão em uso pode soar como um velho, cansaço de um pai irritante, mas essas medidas somam um grande número de quilowatts-hora economizados por ano quando as pessoas estão atento.

Por fim, vá a pé ou de bicicleta para o trabalho sempre que possível, ou use o transporte público, como ônibus e metrô leve (muitos dos quais agora usar combustíveis híbridos) não é apenas benéfico para o meio ambiente, mas também alivia o estresse de ter que dirigir em estradas congestionadas e respirar nos outros ' escape.