Ce se întâmplă când ard combustibili fosili?

Termenul „combustibili fosili” a evoluat de la un apelativ obraznic la un ceva ticălos în conștiința publică. Fost un nume suficient de benign pentru substanțele care probabil au propulsat singure civilizația globală într-o epocă cu adevărat modernă, mulți oameni asociază acum „combustibilii fosili” cu poluare - nu doar fum urât și evacuare nocivă a vehiculului, ci genul de materiale cu capacitatea de a ruina sau de a pune capăt civilizației, în funcție de cine ascultă la.

Începând din 2018, SUA și-au obținut 81% din energie din combustibili fosili. Acestea nu sunt regenerabile și, pe măsură ce populația lumii crește și oferta de combustibili fosili scade, devine mai scump să extragem ce combustibili fosili rămân din sursele lor subterane. Mai mult, arderea combustibililor fosili, mai mult decât o simplă distrugere pe linii de linie, creează produse care contribuie la globalizare încălzirea, pe care oamenii de știință de pe planetă sunt de acord că este o problemă extrem de urgentă cu care entitățile politice ar fi imprudente ignora.

Combustibilii fosili includ petrolul (adică petrolul), cărbunele și gazul natural. Unul dintre acestea este un lichid gros, altul un solid și al treilea un lichid mai puțin dens, dar toate au o origine comună. După cum sugerează și numele, acești combustibili provin din material care a fost odinioară parte a viețuitoarelor, atât animale, cât și plante, în trecutul foarte îndepărtat. Aceste organisme preistorice au fost comprimate pe o perioadă de milioane de ani de roci, dar numai atunci când condițiile de temperatură și presiune au favorizat procesul; adică, doar o mică parte din viața antică a fost transformată astăzi în combustibili fosili, la fel cum doar un număr mic de animale și plante preistorice au dus la formarea de fosile care au dat paleontologilor umani de astăzi indicii specifice despre cum arătau aceste organisme, de la dinozauri la ferigi uriașe și cum trăit.

Ulei: Acest combustibil fosil este utilizat în principal pentru încălzire și transport și este sursa de benzină în diferitele sale forme. Este, fără îndoială, cea mai valoroasă marfă din lume și a transformat civilizația într-o serie de moduri evidente și cruciale.

SUA se bazează puternic pe alte țări pentru a satisface cererile masive de petrol, iar unele dintre aceste națiuni sunt supuse revoltelor politice continue. Oficiul Rezervelor de Petrol (OPR) al Departamentului Energiei al SUA menține o rezervă de petrol de urgență în cazul în care aprovizionarea externă este întreruptă brusc. Această aprovizionare, împărțită în trei surse, include aproape trei sferturi de miliard de barili de petrol.

Cărbune: Acest combustibil fosil este cea mai mare sursă de energie produsă pe plan intern în S.U.A. și furnizează o fracțiune semnificativă din alimentarea cu energie electrică. În 2015, SUA a produs peste 900 de milioane de tone de cărbune și se crede că aproximativ 25% din toate rezervele de cărbune din lume se află în interiorul granițelor Americii. Cărbunele este, de asemenea, o sursă de energie foarte ieftină, kilogram pentru kilogram.

Din păcate, cărbunele este extrem de problematic din punct de vedere al poluării. Există, de asemenea, o întrebare cu privire la cât de accesibile sunt cu adevărat vastele rezerve de cărbune din SUA. Având în vedere că economia energetică se îndreaptă spre surse regenerabile, este probabil ca toți combustibilii fosili să nu fie accentuați în deceniile următoare vin, dar industria cărbunelui poate fi deosebit de vulnerabilă ca urmare a presiunii publice, precum și a economiei de bază realități.

Gaz natural: Începând din 2018, SUA a fost cel mai mare producător mondial de gaze naturale. O mare parte din aceasta se datorează gazului natural extras din șist, un tip de rocă sedimentară. Acest tip de gaz natural, numit gaz de șist și constând în principal din metan (CH₄), s-a transformat într-un subiect de interes intens și controverse însoțitoare datorită modurilor recent dezvoltate de a extrageți-l din pământ, permițând accesul în rezerve considerabile care au rămas latente în stâncă până la acum. Una dintre acestea, fracturarea hidraulică („fracking”), a devenit o țintă a grupurilor de mediu datorită efectelor sale potențiale și observate asupra roca din care este îndepărtată, inclusiv posibilitatea crescută de cutremure atunci când apa reziduală din fracking este reinjectată în sol.

801 milioane de tone de cărbune au fost consumate în SUA în 2015, aproape toate pentru a genera electricitate. Pe baza previziunilor actuale, se preconizează că acest număr va scădea treptat la aproximativ 557 milioane de tone până în 2040, un declin mediu de aproximativ 1,4 la sută pe an. Acest lucru se întâmplă în ciuda faptului că populația SUA este în creștere (deși nu la fel de repede ca cea a națiuni în curs de dezvoltare) și faptul că SUA se crede că are 257 miliarde de tone de cărbune rezervă. Pentru referință, un miliard este de 1.000 de milioane, deci cantitatea de cărbune rămasă sub pământ în America este de aproximativ 300 de ori cantitatea care este arsă în prezent anual.

În timp ce Virginia de Vest și Pennsylvania primesc multă atenție ori de câte ori apare subiectul extracției cărbunelui din SUA, începând cu 2018, aproximativ 57% din cărbunele extras în SUA a ieșit din solul statelor din jumătatea de vest a țării - 42 la sută din statul Wyoming singur. Acest lucru se datorează faptului că această „marcă” de cărbune are un conținut mai redus de sulf. Indiferent, arderea cărbunelui degajă gaze cu efect de seră, nu numai dioxid de carbon (CO₂) dar și metan (CH₄), iar extracția acestuia perturbă mediul natural, indiferent de ce atenție se acordă pentru a minimiza daunele aduse mediilor locale.

Poluarea cu combustibili fosili se află în centrul uneia dintre cele mai controversate și importante conversații naționale în SUA, precum și o forță motrice a mișcărilor politice, economice și tehnologice din întreaga lume lume.

Toți combustibilii fosili conțin cantități mari de carbon; dacă ați urmat dezbaterea privind energia și schimbările climatice la orice nivel, probabil ați auzit termenul „carbon” amprenta "utilizată pentru a descrie cantitatea relativă de combustibili fosili utilizată de un anumit sector, echipament sau comunitate. Combustibilii fosili conțin, de asemenea, cantități substanțiale de elemente hidrogen, oxigen, azot și sulf. Toate aceste elemente sunt extrem de reactive, atât între ele, cât și cu elemente diferite în aer și pe sol.

Poluanții primari eliberați din arderea combustibililor fosili sunt monoxidul de carbon (CO), dioxidul de carbon (CO₂), dioxid de sulf (SO₂), oxizi de azot de forma chimica NO_X (în principal dioxid de azot sau NO₂), oxid nitric (N₂O), diverse hidrocarburi (metan, CH₄, fiind un astfel de exemplu) și substanțe denumite în mod colectiv compuși organici volatili sau COV. Unele dintre acestea sunt periculoase în formele lor native; altele sunt deosebit de dăunătoare numai după ce se combină cu alți reactivi altfel benigni din atmosferă.

De departe, cel mai îngrijorător și discutat dintre acești compuși este CO₂. Deoarece carbonul reprezintă între 60 și 90% din masa combustibililor fosili arși, CO₂ este principalul produs al arderii combustibililor fosili la nivel mondial. China a devenit cel mai mare emitent de CO₂ pe planetă, masa totală atingând 8,32 miliarde de tone metrice în 2010. (O tonă metrică este de 1.000 de kilograme, sau aproximativ 2.200 de lire sterline, ceea ce face o tonă metrică cu aproximativ 10 la sută mai masivă decât o SUA, pe locul doi în această categorie dubioasă în 2010, cu o producție de 5,61 miliarde de metri tone. (Populația Chinei din 2018 era de peste patru ori mai mare decât cea a SUA)

În timp ce CO₂ primește cea mai mare parte a atenției ca gaz cu efect de seră - adică o substanță care poate prinde căldura nedorită în atmosfera Pământului și poate contribui la creșterea mediei temperaturile de la suprafață și ale mării afectează acum planeta și se așteaptă să continue necontrolate fără un efort serios de restructurare a întregului mijloc de furnizare a energiei în lume peste - CH₄ este de fapt un gaz de seră mai puternic, moleculă pe moleculă, decât CO₂ este. Efectele CO₂ predomină asupra celor de metan pur și simplu pentru că există mult mai mult din el în atmosferă, chiar dacă CO₂ reprezintă mai puțin de 1 la sută din gazele din atmosferă. Ce face CH₄ deosebit de îngrijorător este faptul că emisiile sale provin nu numai din arderea gazului natural, ci în timpul operațiunilor de forare și, de asemenea, în timpul transportului gazelor naturale în conducte.

Efectele asupra climei reprezintă o mică parte din efectele dăunătoare pe care le poate produce arderea combustibililor fosili. De fapt, chiar dacă nu au existat efecte asupra temperaturii de CO a planetei₂ și CH₄ emisiile, arderea combustibililor fosili ar fi încă problematică. De exemplu, oxizii de azot se pot combina cu alte elemente atmosferice, de la smog (ozon la nivelul solului) și ploi acide. Amoniac (NH₄) se produce și în timpul arderii combustibililor fosili. Majoritatea oxizilor de azot ajung în mediu prin emisiile vehiculului. COV contribuie, de asemenea, la formarea smogului. Particulele (PM) formate în atmosferă datorită arderii combustibililor fosili pot provoca sau agrava o varietate de afecțiuni pulmonare cronice, cum ar fi astmul și bronșita.

Pe scurt, arderea oricărui tip de combustibil fosil este aproape sigur că va face ca ceva să devină mai cald, mai nefastă sau mai acidă sau, în alt mod, iau caracteristici care nu sunt de dorit pentru ecosistem în ansamblu.

După cum sa menționat, doar SUA are o cantitate mare de petrol în rezervele și miliarde de tone de cărbune subteran. Orice ați fi auzit despre iminenta uscare a puțurilor de petrol și gaze naturale este cel mai probabil o exagerare. În schimb, îngrijorarea cu privire la pericolele arderii combustibililor fosili îi motivează pe pionierii energetici și liderii de mediu să urmărească multe alternative cunoscute la combustibilii fosili, cunoscute colectiv ca „energie curată”. Acestea includ solare, eoliene, hidroenergetice, biocombustibili și nucleare putere; dintre acestea, toate, în afară de cele nucleare, sunt considerate atât regenerabile, cât și „curate” (energia nucleară provine din uraniu, care este o resursă finită).

Pe lângă utilizarea mai mare a acestor combustibili alternativi, oamenii pot lucra pentru a utiliza mai eficient combustibilii fosili, fiind conștiincioși. Întreprinderile, de exemplu, pot gestiona și reduce emisiile, pot crește eficiența energetică la locul de muncă printr-o monitorizare mai strictă a utilizării irosite a energiei electrice și, de asemenea, analizează achiziționarea de energie regenerabilă. Totuși, este vital ca indivizii să ia parte la conservarea activă a energiei. Oprirea luminilor, computerelor, televizoarelor, jocurilor video și a altor echipamente electrice atunci când acestea nu sunt utilizate poate suna ca un vechi, obosit să se abțină de la un părinte copleșitor, dar aceste măsuri se adună la un număr mare de kilowați-oră economisiți pe an, atunci când oamenii sunt atent.

În cele din urmă, mersul pe jos sau cu bicicleta la locul de muncă ori de câte ori este posibil sau utilizarea mijloacelor de transport în comun, cum ar fi autobuzele și opțiunile de tramvai (dintre care multe sunt acum folosind combustibili hibrizi) nu numai că este benefic pentru mediu, ci și ușurează stresul de a conduce pe drumuri aglomerate și de a respira epuiza.