Kaj se zgodi, ko gorijo fosilna goriva?

Izraz "fosilna goriva" se je iz drznega poimenovanja razvil v zlobnega v javni zavesti. Prej dovolj benigno ime za snovi, ki so morda samostojno poganjale globalno civilizacijo v resnično moderno dobo, danes mnogi "fosilna goriva" povezujejo z onesnaženje - ne zgolj grd dim in škodljivi izpuhi vozil, ampak vrsta materialov, ki lahko resnično uničijo ali končajo civilizacijo, odvisno od tega, koga poslušate do.

Od leta 2018 so ZDA 81 odstotkov energije pridobivale iz fosilnih goriv. Teh ni mogoče obnoviti, in ko se svetovna populacija povečuje in ponudba fosilnih goriv upada, postaja dražje pridobivanje fosilnih goriv, ​​ki ostanejo iz njihovih podzemnih virov. Poleg tega izgorevanje fosilnih goriv, ​​več kot le uničenje podstavkov, ustvarja izdelke, ki prispevajo k globalnemu razvoju segrevanje, za katero se znanstveniki po vsem planetu strinjajo, da je izjemno nujno vprašanje, do katerega bi bili politični subjekti nepremišljeni prezreti.

Med fosilna goriva spadajo nafta (tj. Nafta), premog in zemeljski plin. Ena izmed njih je gosta tekočina, druga trdna in tretja manj gosta tekočina, vendar imajo vsi skupni izvor. Kot že ime pove, ta goriva izvirajo iz materiala, ki je bil nekoč del živih bitij, tako živali kot rastlin, v zelo oddaljeni preteklosti. Te prazgodovinske organizme so v obdobju milijonov let stisnile kamnine, vendar le, kadar so bile temu ugodne temperature in tlaki; torej je bil le majhen del starodavnega življenja danes pretvorjen v fosilna goriva, tako kot je le majhno število prazgodovinskih živali in rastlin povzročilo nastanek fosilov, ki so današnjim človeškim paleontologom dali posebne namige o tem, kako so bili ti organizmi, od dinozavrov do velikanskih praproti, in kako so živel.

Olje: To fosilno gorivo se uporablja predvsem za ogrevanje in prevoz ter je vir bencina v različnih oblikah. To je verjetno najbolj dragoceno blago po vsem svetu in je na številne očitne in ključne načine spremenilo civilizacijo.

ZDA se močno zanašajo na to, da bodo druge države izpolnile velike potrebe po nafti, nekatere od teh držav pa so v stalnem političnem preobratu. Urad ameriškega ministrstva za energijo za naftne rezerve (OPR) ohranja nujno zalogo nafte v primeru nenadne prekinitve dobav tujine. Ta ponudba, razdeljena na tri vire, vključuje skoraj tri četrt milijarde sodčkov nafte.

Premog: To fosilno gorivo je največji doma proizvedeni vir energije v ZDA in zagotavlja pomemben del oskrbe z električno energijo. Leta 2015 so ZDA proizvedle več kot 900 milijonov ton premoga, približno 25 odstotkov vseh zalog premoga na svetu pa naj bi ležalo znotraj ameriških meja. Premog je tudi zelo poceni vir energije, funt za funt.

Žal je premog z vidika onesnaženja izredno problematičen. Nekaj ​​vprašanj je tudi, kako dostopne so zares velike zaloge premoga v ZDA. Ker se bo energetsko gospodarstvo usmerjalo k obnovljivim virom, bodo vsa fosilna goriva v desetletjih verjetno manj poudarjena vendar je premogovništvo lahko še posebej ranljivo zaradi pritiska javnosti in osnovnih gospodarskih razmer realnosti.

Zemeljski plin: Od leta 2018 so bile ZDA vodilni svetovni proizvajalec zemeljskega plina. Velik del tega je zaslužen za zemeljski plin, pridobljen iz skrilavca, vrste sedimentne kamnine. Ta vrsta zemeljskega plina, imenovana plin iz skrilavca, ki je v glavnem sestavljena iz metana (CH₄), se je zaradi nedavno razvitih načinov razvil v predmet velikega zanimanja in spremljajočih polemik izvlecite iz tal, tako da boste lahko izkoristili precejšnje rezerve, ki so v kamninah mirovale do zdaj. Eno od teh, hidravlično lomljenje ("fracking"), je postalo tarča okoljskih skupin zaradi svojih potencialnih in opaženih učinkov na kamnina, iz katere je odstranjena, vključno s povečano možnostjo potresov, ko se odpadna voda iz frakinga ponovno vbrizga v tla.

Leta 2015 so v ZDA porabili 801 milijonov ton premoga, skoraj vsega za proizvodnjo električne energije. Na podlagi trenutnih napovedi naj bi se to število do leta 2040 postopoma zmanjševalo na približno 557 milijonov ton, povprečno upadanje za približno 1,4 odstotka na leto. To je kljub dejstvu, da prebivalstvo ZDA narašča (čeprav ne tako hitro kot prebivalstvo ZDA) države v razvoju) in dejstvo, da naj bi ZDA imele 257 milijard ton premoga rezerve. Za referenco je milijarda 1.000 milijonov, zato je količina premoga, ki ostane pod zemljo v Ameriki, približno 300-krat večja od količine, ki jo trenutno letno požgejo.

Medtem ko sta Zahodni Virginiji in Pensilvaniji posvečeni veliko pozornosti, kadar koli se pojavi tema ameriškega premogovništva, od leta 2018 približno 57 odstotkov premoga, pridobljenega v ZDA, je prišlo iz držav zvezne države v zahodni polovici države - 42 odstotkov iz zvezne države Wyoming sam. To je posledica dejstva, da ima ta "znamka" premoga nižjo vsebnost žvepla. Ne glede na to pa izgorevanje premoga sprošča toplogredne pline, ne le ogljikovega dioksida (CO₂), pa tudi metan (CH₄), njegovo pridobivanje pa moti naravno okolje, ne glede na to, kako skrbeti za zmanjšanje škode v lokalnem okolju.

Onesnaževanje fosilnih goriv je v središču enega najbolj spornih in najpomembnejših nacionalnih pogovorov v ZDA, pa tudi gonilna sila političnih, gospodarskih in tehnoloških gibanj po vsej EU svetu.

Vsa fosilna goriva vsebujejo velike količine ogljika; če ste na kateri koli ravni spremljali razpravo o energiji in podnebnih spremembah, ste verjetno že slišali izraz "ogljik" odtis ", ki se uporablja za opis relativne količine fosilnih goriv, ​​ki jih uporablja določen sektor, oprema ali skupnosti. Fosilna goriva vsebujejo tudi velike količine elementov vodik, kisik, dušik in žveplo. Vsi ti elementi so zelo reaktivni tako med seboj kot z različnimi elementi v zraku in na tleh.

Primarna onesnaževala, ki se sproščajo pri izgorevanju fosilnih goriv, ​​so ogljikov monoksid (CO), ogljikov dioksid (CO₂), žveplov dioksid (SO₂), dušikovi oksidi kemične oblike NO_x (predvsem dušikov dioksid ali NO₂), dušikov oksid (N₂O), različni ogljikovodiki (metan, CH₄en primer) in snovi, ki jih skupaj imenujemo hlapne organske spojine ali HOS. Nekateri od njih so v naravnih oblikah nevarni; drugi so še posebej škodljivi šele potem, ko se v ozračju kombinirajo z drugimi sicer benignimi reagenti.

Daleč najbolj zaskrbljujoča in pogovarjana med temi spojinami je CO₂. Ker ogljik predstavlja od 60 do 90 odstotkov mase izgorelih fosilnih goriv, ​​CO₂ je glavni produkt zgorevanja fosilnih goriv po vsem svetu. Kitajska je postala največja emisija CO₂ na planetu, katerega skupna masa je leta 2010 dosegla 8,32 milijarde ton. (Metrična tona je 1.000 kilogramov ali približno 2200 funtov, kar pomeni, da je metrična tona približno 10 odstotkov masivnejša od ZDA.) ZDA so bile v tej dvomljivi kategoriji leta 2010 z 5,61 milijardami metričnih vrednosti ton. (Prebivalstvo Kitajske je bilo leta 2018 več kot štirikrat večje od števila prebivalcev ZDA)

Medtem ko CO₂ prejme večino pozornosti kot toplogredni plin - kar pomeni snov, ki lahko ujame neželeno toploto v zemeljsko atmosfero in prispeva k naraščajočemu povprečju površinske in morske temperature zdaj prizadevajo planet in se pričakuje, da se bodo nadaljevale brez nadzora brez resnih prizadevanj za prestrukturiranje celotnega načina dobave energije po svetu nad - CH₄ je pravzaprav močnejši toplogredni plin, molekula na molekulo, kot CO₂ je. Učinki CO₂ prevladujejo nad metanom preprosto zato, ker ga je v ozračju toliko več, čeprav CO₂ predstavlja manj kot 1 odstotek plinov v ozračju. Kaj naredi CH₄ še posebej zaskrbljujoče je, da njegove emisije ne nastanejo zgolj pri zgorevanju zemeljskega plina, temveč med vrtanjem in tudi med transportom zemeljskega plina po cevovodih.

Učinki na podnebje predstavljajo majhen del škode, ki jo lahko povzročijo kurjenje fosilnih goriv. Pravzaprav, četudi nikakor ne bi vplivali na temperaturo CO na planetu₂ in CH₄ izgorevanje fosilnih goriv še vedno problematično. Na primer, dušikovi oksidi se lahko kombinirajo z drugimi atmosferskimi elementi iz smoga (prizemni ozon) in kislega dežja. Amoniak (NH₄) nastaja tudi med zgorevanjem fosilnih goriv. Večina dušikovih oksidov doseže okolje z emisijami vozil. HLAP prispevajo tudi k nastanku smoga. Delci, ki nastanejo v ozračju zaradi izgorevanja fosilnih goriv, ​​lahko povzročijo ali poslabšajo različne kronične pljučne bolezni, kot sta astma in bronhitis.

Na kratko je, da bo izgorevanje katere koli fosilnega goriva skoraj zagotovo povzročilo, da bo nekaj postalo toplejše, bolj motne ali bolj kisle ali drugače prevzamejo lastnosti, ki so nezaželene za ekosistem kot celoto.

Kot smo že omenili, imajo ZDA samo veliko zaloge nafte v zalogah in milijarde ton premoga pod zemljo. Karkoli ste že slišali o skorajšnjem izsušitvi naftnih in plinskih vrtin, je najverjetneje pretiravanje. Namesto tega skrb zaradi nevarnosti izgorevanja fosilnih goriv motivira energetske pionirje in okoljske voditelje, da si prizadevajo za številne znane alternative fosilnim gorivom, ki jih skupaj imenujemo "čista energija". Sem spadajo sončna energija, veter, hidroelektrarne, biogoriva in jedrska energija moč; od tega se vsi razen jedrske energije štejejo za obnovljive in tudi "čiste" (jedrska energija prihaja iz urana, ki je omejen vir).

Poleg večje uporabe teh alternativnih goriv si lahko ljudje prizadevajo za učinkovitejšo uporabo fosilnih goriv s svojo vestnostjo. Podjetja lahko na primer upravljajo in zmanjšujejo emisije, povečajo energetsko učinkovitost na delovnem mestu s poostrenim nadzorom o potratni rabi električne energije in se tudi posvečajo nakupu obnovljive energije. Ključnega pomena pa je tudi, da posamezniki sodelujejo pri aktivnem varčevanju z energijo. Ugašanje luči, računalnikov, televizorjev, video iger in druge električne opreme, ko niso v uporabi, lahko zveni kot stara, utrujeni se vzdržijo nagajivega starša, vendar ti ukrepi pomenijo veliko število prihranjenih kilovatnih ur na leto, ko ljudje pozoren.

Nazadnje, hoja ali kolesarjenje v službo, kadar koli je to mogoče, ali uporaba javnega prevoza, kot so avtobusi in lahke železnice (od katerih jih je veliko zdaj hibridnih goriv) ni le koristno za okolje, ampak tudi olajša stres, ko se je treba voziti po preobremenjenih cestah in vdihniti izpuh.