Термин «ископаемое топливо» превратился из дерзкого прозвища в нечто злодейское в общественном сознании. Раньше это было достаточно мягкое название для веществ, которые, возможно, в одиночку продвинули глобальную цивилизацию в поистине современную эпоху, теперь многие люди ассоциируют «ископаемое топливо» с загрязнение - не просто уродливый дым и ядовитые выхлопы транспортных средств, но и материалы, способные поистине разрушить или положить конец цивилизации, в зависимости от того, кого слушают к.
По состоянию на 2018 год 81% энергии США получали из ископаемого топлива. Они не являются возобновляемыми, и по мере того, как население мира увеличивается, а запасы ископаемого топлива сокращаются, становится дороже извлекать оставшееся ископаемое топливо из их подземных источников. Более того, сжигание ископаемого топлива - это больше, чем просто вред на горизонте, - создает продукты, которые способствуют глобальному развитию. потепление, которое, по мнению ученых всего мира, является чрезвычайно актуальной проблемой, политические организации были бы безрассудны. игнорировать.
Как происходит сжигание ископаемого топлива?
Ископаемые виды топлива включают нефть (т.е. нефть), уголь и природный газ. Один из них - густая жидкость, другой - твердое тело, а третий - менее плотная жидкость, но все они имеют общее происхождение. Как следует из названия, это топливо происходит из материала, который когда-то был частью живых существ, как животных, так и растений, в очень далеком прошлом. Эти доисторические организмы были сжаты горными породами в течение миллионов лет, но только тогда, когда условия температуры и давления благоприятствовали этому процессу; то есть только небольшая часть древней жизни была преобразована в ископаемое топливо сегодня, точно так же, как лишь небольшое количество доисторических животных и растений привело к образование окаменелостей, которые дали сегодняшним палеонтологам конкретные подсказки о том, как выглядели эти организмы, от динозавров до гигантских папоротников, и как они жил.
Масло: Это ископаемое топливо используется в основном для отопления и транспорта, а также является источником бензина в его различных формах. Это, возможно, самый ценный товар во всем мире, который изменил цивилизацию множеством очевидных и решающих способов.
США в значительной степени полагаются на другие страны в удовлетворении огромного спроса на нефть, и некоторые из этих стран подвержены продолжающимся политическим потрясениям. Управление нефтяных запасов (OPR) Министерства энергетики США поддерживает запасы нефти на случай внезапного прекращения поставок из-за рубежа. Эти поставки, разделенные на три источника, включают почти три четверти миллиарда баррелей нефти.
Каменный уголь: Это ископаемое топливо является крупнейшим источником энергии, производимым внутри США, и обеспечивает значительную долю электроэнергии. В 2015 году в США было добыто более 900 миллионов тонн угля, и считается, что около 25 процентов всех запасов угля в мире находится в пределах границ Америки. Уголь - также очень дешевый источник энергии, фунт за фунт.
К сожалению, уголь является чрезвычайно проблематичным с точки зрения загрязнения. Есть также некоторый вопрос о том, насколько на самом деле доступны огромные запасы угля в США. По мере того, как энергетическая экономика движется к возобновляемым источникам, все ископаемые виды топлива, скорее всего, в ближайшие десятилетия потеряют значение. приходят, но угольная промышленность может оказаться особенно уязвимой в результате общественного давления, а также основных экономических реалии.
Натуральный газ: По состоянию на 2018 год США были ведущим производителем природного газа в мире. Во многом это связано с природным газом, добываемым из сланца, типа осадочной породы. Этот вид природного газа, называемый сланцевым газом, состоит в основном из метана (CH4), превратился в предмет интенсивного интереса и сопутствующих споров благодаря недавно разработанным способам извлекать его из земли, позволяя выявить значительные запасы, которые бездействовали в скале до тех пор, пока сейчас. Один из них, гидроразрыв пласта («гидроразрыв»), стал мишенью экологических групп из-за его потенциального и наблюдаемого воздействия на порода, из которой она удалена, включая повышенную вероятность землетрясений, когда сточные воды от гидроразрыва повторно закачиваются в земля.
Сколько угля сжигается каждый год?
В 2015 году в США было потреблено 801 миллион тонн угля, почти все это было использовано для производства электроэнергии. Основываясь на текущих прогнозах, ожидается, что к 2040 году это число постепенно сократится до примерно 557 миллионов тонн, в среднем примерно на 1,4 процента в год. И это несмотря на то, что население США растет (хотя и не так быстро, как в развивающихся стран) и тот факт, что в США, как полагают, находится 257 миллиардов тонн угля в бронировать. Для справки, миллиард - это 1 000 миллионов, поэтому количество угля, остающегося под землей в Америке, примерно в 300 раз превышает количество, сжигаемое в настоящее время ежегодно.
В то время как Западная Вирджиния и Пенсильвания привлекают много внимания всякий раз, когда возникает тема добычи угля в США, по состоянию на 2018 год около 57% угля, добываемого в США, добывается в штатах в западной половине страны - 42 процента из штата Вайоминг. один. Это связано с тем, что эта «марка» угля имеет более низкое содержание серы. Тем не менее, при сжигании угля выделяются парниковые газы, а не только углекислый газ (CO2), но также и метан (CH4), и его извлечение нарушает естественную среду, независимо от того, какие меры принимаются для минимизации ущерба окружающей среде.
Что происходит, когда люди сжигают ископаемое топливо?
Загрязнение ископаемым топливом находится в центре одного из самых спорных и важных национальных разговоров в США, а также движущей силой политических, экономических и технологических движений во всем Мир.
Все ископаемые виды топлива содержат большое количество углерода; Если вы на любом уровне следили за дискуссиями об энергетике и изменении климата, вы, вероятно, слышали термин «углерод след », используемый для описания относительного количества ископаемого топлива, используемого данным сектором, единицей оборудования или сообщество. Ископаемое топливо также содержит значительное количество элементов: водород, кислород, азот и серу. Все эти элементы обладают высокой реакционной способностью как друг с другом, так и с различными элементами в воздухе и на земле.
Основными загрязнителями, выделяемыми при сжигании ископаемого топлива, являются оксид углерода (CO), диоксид углерода (CO2), диоксид серы (SO2), оксиды азота химической формы NOИкс (в первую очередь диоксид азота или NO2), оксид азота (N2O), различные углеводороды (метан, CH4, являясь одним из таких примеров) и веществами, совокупно именуемыми летучими органическими соединениями или ЛОС. Некоторые из них опасны в их естественных формах; другие особенно опасны только после того, как они объединяются с другими в остальном безвредными реагентами в атмосфере.
Безусловно, наиболее обсуждаемым и вызывающим беспокойство из этих соединений является CO.2. Поскольку на углерод приходится от 60 до 90 процентов массы сжигаемого ископаемого топлива, CO2 является основным продуктом сжигания ископаемого топлива во всем мире. Китай стал крупнейшим эмитентом CO2 на планете, общая масса которых в 2010 году достигла 8,32 миллиарда метрических тонн. (Метрическая тонна равна 1000 килограмм, или примерно 2200 фунтов, что делает метрическую тонну примерно на 10 процентов более массивной, чем стандартная тонна.) США заняли второе место в этой сомнительной категории в 2010 году с объемом производства 5,61 миллиарда метрических единиц. тонн. (Население Китая по состоянию на 2018 год более чем в четыре раза превышало население США)
Каковы последствия сжигания ископаемого топлива?
В то время как CO2 получает большую часть внимания как парниковый газ, то есть вещество, которое может удерживать нежелательное тепло в атмосфере Земли и способствовать увеличению среднего температура поверхности и моря в настоящее время поражает планету и, как ожидается, будет и дальше оставаться без контроля без серьезных усилий по реструктуризации всех средств доставки энергии по всему миру. больше - CH4 на самом деле является более мощным парниковым газом, молекула на молекулу, чем CO2 является. Эффекты CO2 преобладают над метаном просто потому, что его намного больше в атмосфере, хотя CO2 составляет менее 1 процента газов в атмосфере. Что делает CH4 Особенно беспокоит то, что его выбросы возникают не только при сжигании природного газа, но и во время буровых работ, а также при транспортировке природного газа по трубопроводам.
Воздействие на климат представляет собой небольшую часть вреда, который может нанести сжигание ископаемого топлива. Фактически, даже если бы не было никакого влияния на температуру планеты СО2.2 и CH4 выбросы, сжигание ископаемого топлива по-прежнему будет проблематичным. Например, оксиды азота могут объединяться с другими элементами атмосферы, в результате чего может быть смог (приземный озон) и кислотные дожди. Аммиак (NH4) также образуется при сжигании ископаемого топлива. Большинство оксидов азота попадают в окружающую среду через выбросы транспортных средств. ЛОС также способствуют образованию смога. Твердые частицы (ТЧ), образующиеся в атмосфере в результате сжигания ископаемого топлива, могут вызывать или ухудшать различные хронические заболевания легких, такие как астма и бронхит.
Короче говоря, сжигание любого вида ископаемого топлива почти наверняка вызовет повышение температуры. более мутные или более кислые, или иным образом приобретают характеристики, нежелательные для экосистемы в целом.
Что будет, если ресурсы исчезнут?
Как уже отмечалось, только в США есть много нефти, спрятанной в запасах, и миллиарды тонн угля под землей. Все, что вы, возможно, слышали о неизбежном высыхании нефтяных и газовых скважин, скорее всего, является преувеличением. Напротив, именно опасения по поводу опасностей сжигания ископаемого топлива мотивируют пионеров энергетики и экологических лидеров стремиться к достижению многие известные альтернативы ископаемому топливу, известные под общим названием «чистая энергия». К ним относятся солнечная, ветровая, гидроэнергетика, биотопливо и атомная энергия. мощность; из них все, кроме ядерной, считаются возобновляемыми, а также «чистыми» (ядерная энергия производится из урана, который является конечным ресурсом).
Помимо более широкого использования этих альтернативных видов топлива, люди могут работать над более эффективным использованием ископаемых видов топлива, проявляя добросовестность. Например, предприятия могут управлять выбросами и сокращать их, повышать энергоэффективность на рабочем месте за счет более строгого контроля за нерациональным использованием электроэнергии, а также изучать возможность покупки возобновляемой энергии. Однако также жизненно важно, чтобы люди принимали участие в активном сбережении энергии. Выключение света, компьютеров, телевизоров, видеоигр и другого электрического оборудования, когда они не используются, может показаться старым, устали воздерживаться от нытье родителей, но эти меры действительно позволяют сэкономить огромное количество киловатт-часов в год, когда люди внимательный.
Наконец, ходьба пешком или на велосипеде на работу, когда это возможно, или использование общественного транспорта, такого как автобусы и легкорельсовый транспорт (многие из которых сейчас использование гибридного топлива) не только благоприятно сказывается на окружающей среде, но и снимает стресс от необходимости ехать по загруженным дорогам и дышать в чужие руки. выхлоп.