Περιεχόμενο
- Ποια είναι η διαδικασία καύσης ορυκτών καυσίμων;
- Πόσα καύσιμα καίγονται κάθε χρόνο;
- Τι συμβαίνει όταν ο άνθρωπος καίει ορυκτά καύσιμα;
- Ποιες είναι οι συνέπειες της καύσης ορυκτών καυσίμων;
- Τι θα συμβεί εάν οι πόροι εξαφανιστούν;
Ο όρος "ορυκτά καύσιμα" έχει εξελιχθεί από ένα κολακευτικό μανικιούρ σε κάτι κακούργημα στη δημόσια συνείδηση. Παλαιότερα ένα αρκετά καλοήθη όνομα για τις ουσίες που ίσως οδηγούσαν με μοναδικό τρόπο τον παγκόσμιο πολιτισμό σε μια πραγματικά σύγχρονη εποχή, πολλοί άνθρωποι τώρα συσχετίζουν τα «ορυκτά καύσιμα» με τη ρύπανση - όχι απλά άσχημο καπνό και εξάτμιση επιβλαβών οχημάτων, αλλά το είδος των υλικών με την ικανότητα να καταστρέψει ή να τελειώσει πραγματικά τον πολιτισμό, ανάλογα με το ποιος ακούει κάποιος.
Από το 2018, οι ΗΠΑ έλαβαν το 81% της ενέργειας τους από ορυκτά καύσιμα. Αυτά δεν είναι ανανεώσιμα και καθώς ο παγκόσμιος πληθυσμός αυξάνεται και ο εφοδιασμός με ορυκτά καύσιμα μειώνεται, γίνεται όλο και πιο δαπανηρό να εξαχθούν τα ορυκτά καύσιμα που παραμένουν από τις υπόγειες πηγές τους. Επιπλέον, η καύση ορυκτών καυσίμων, κάτι περισσότερο από μια απλή μάστιγα στις χάρτες, δημιουργεί προϊόντα που συμβάλλουν στην υπερθέρμανση του πλανήτη, τα οποία οι επιστήμονες σε όλο τον πλανήτη συμφωνούν είναι ένα εξαιρετικά επείγον ζήτημα πολιτικών οντοτήτων θα ήταν απερίσκεπτη να αγνοήσει.
Ποια είναι η διαδικασία καύσης ορυκτών καυσίμων;
Τα απολιθωμένα καύσιμα περιλαμβάνουν πετρέλαιο (δηλαδή πετρέλαιο), άνθρακα και φυσικό αέριο. Ένα από αυτά είναι ένα παχύ υγρό, ένα άλλο ένα στερεό και το τρίτο ένα λιγότερο πυκνό υγρό, αλλά όλα έχουν κοινή προέλευση. Όπως υποδηλώνει το όνομα, αυτά τα καύσιμα προέρχονται από υλικό που ήταν κάποτε μέρος των ζωντανών πραγμάτων, τόσο των ζώων όσο και των φυτών, στο πολύ μακρινό παρελθόν. Αυτοί οι προϊστορικοί οργανισμοί συμπιέστηκαν για μια περίοδο εκατομμυρίων ετών από βράχους, αλλά μόνο όταν οι συνθήκες θερμοκρασίας και πίεσης ευνόησαν τη διαδικασία. δηλαδή μόνο ένα μικρό κομμάτι της αρχαίας ζωής μετατράπηκε σήμερα σε ορυκτά καύσιμα, καθώς μόνο ένας μικρός αριθμός προϊστορικών ζώων και φυτών είχε ως αποτέλεσμα τη δημιουργία απολιθωμάτων που έδωσαν στους σημερινούς ανθρώπινους παλαιοντολόγους συγκεκριμένες ενδείξεις για το τι αυτοί οι οργανισμοί, από τους δεινοσαύρους μέχρι τους γιγαντιαίους φτέρες, έμοιαζαν και πώς ζούσαν.
Λάδι: Αυτό το ορυκτό καύσιμο χρησιμοποιείται κυρίως για θέρμανση και μεταφορά και είναι η πηγή βενζίνης στις διάφορες μορφές του. Είναι αναμφισβήτητα το μοναδικό πιο πολύτιμο εμπόρευμα σε όλο τον κόσμο και έχει μεταμορφώσει τον πολιτισμό με διάφορους προφανείς και κρίσιμους τρόπους.
Οι ΗΠΑ βασίζονται σε μεγάλο βαθμό σε άλλες χώρες για να συναντήσουν μαζικές απαιτήσεις πετρελαίου, και ορισμένα από αυτά τα έθνη υπόκεινται σε συνεχιζόμενες πολιτικές αναταραχές. Το αμερικανικό υπουργείο Ενεργειακών Γραφείων Πετρελαϊκών Αποθεμάτων (OPR) διατηρεί ένα κρουαζιερόπλοιο έκτακτης ανάγκης για το πετρέλαιο σε περίπτωση ξαφνικής αποκοπής ξένου εφοδιασμού. Αυτή η προμήθεια, χωρισμένη σε τρεις πηγές, περιλαμβάνει σχεδόν τα τρία τέταρτα του ενός δισεκατομμυρίου βαρελιών πετρελαίου.
Κάρβουνο: Αυτό το ορυκτό καύσιμο είναι η μεγαλύτερη εγχώρια παραγόμενη πηγή ενέργειας στις Η.Π.Α. και παρέχει ένα σημαντικό κλάσμα της παροχής ηλεκτρισμού. Το 2015, οι ΗΠΑ παρήγαγαν πάνω από 900 εκατομμύρια τόνους άνθρακα και περίπου το 25% όλων των αποθεμάτων άνθρακα στον κόσμο πιστεύεται ότι βρίσκονται εντός των συνόρων της Αμερικής. Ο άνθρακας είναι επίσης μια πολύ φθηνή πηγή ενέργειας, λίβρα για λίβρα.
Δυστυχώς, ο άνθρακας είναι εξαιρετικά προβληματικός από την άποψη της ρύπανσης. Υπάρχει επίσης κάποια ερώτηση σχετικά με το πόσο προσβάσιμα είναι τα τεράστια αποθέματα άνθρακα στις ΗΠΑ. Με την ενεργειακή οικονομία να κινείται προς ανανεώσιμες πηγές ενέργειας, όλα τα ορυκτά καύσιμα πιθανόν να υποβαθμιστούν τις επόμενες δεκαετίες, αλλά η βιομηχανία άνθρακα μπορεί να είναι ιδιαίτερα ευάλωτη λόγω των πιέσεων του κοινού καθώς και των βασικών οικονομικών πραγματικοτήτων.
Φυσικό αέριο: Από το 2018, οι Η.Π.Α. ήταν ο μεγαλύτερος παγκοσμίως παραγωγός φυσικού αερίου. Πολλά από αυτά οφείλονται στο φυσικό αέριο που εξάγεται από σχιστόλιθο, ένα είδος ιζηματογενούς βράχου. Αυτό το είδος φυσικού αερίου, το οποίο ονομάζεται φυσικό αέριο σχιστόλιθου και αποτελείται κυρίως από μεθάνιο (CH4), έχει εξελιχθεί σε ένα θέμα έντονης ενδιαφέροντος και συστηματικής διαμάχης, χάρη στους πρόσφατα αναπτυγμένους τρόπους εξόρυξης του από το έδαφος, επιτρέποντας την αξιοποίηση σημαντικών αποθεμάτων που έχουν παραμείνει αδρανή μέσα στο βράχο μέχρι σήμερα. Μία από αυτές, η υδραυλική θραύση ("fracking"), έχει γίνει στόχος περιβαλλοντικών ομάδων χάρη στις πιθανές και παρατηρούμενες επιδράσεις της στη βράχο από την οποία αφαιρείται, συμπεριλαμβανομένης της αυξημένης πιθανότητας σεισμών όταν επανεγχύονται τα λύματα από fracking στο έδαφος.
Πόσα καύσιμα καίγονται κάθε χρόνο;
801 εκατομμύρια τόνοι άνθρακα καταναλώθηκαν στις ΗΠΑ το 2015, σχεδόν όλο αυτό με σκοπό την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας. Με βάση τις τρέχουσες προβλέψεις, ο αριθμός αυτός αναμένεται σταδιακά να μειωθεί σε περίπου 557 εκατομμύρια τόνους μέχρι το 2040, μια μέση μείωση περίπου 1,4% ετησίως. Αυτό συμβαίνει παρά το γεγονός ότι ο πληθυσμός των ΗΠΑ αυξάνεται (αν και όχι τόσο γρήγορα όσο αυτός των αναπτυσσόμενων εθνών) και το γεγονός ότι οι Η.Π.Α. θεωρείται ότι διαθέτουν 257 δισεκατομμύρια τόνους άνθρακα σε αποθεματικό. Για αναφορά, ένα δισεκατομμύριο είναι 1.000 εκατομμύρια, οπότε η ποσότητα άνθρακα που παραμένει υπόγεια στην Αμερική είναι περίπου 300 φορές υψηλότερη από την ποσότητα που καίγεται ετησίως.
Ενώ η Δυτική Βιρτζίνια και η Πενσυλβανία λαμβάνουν μεγάλη προσοχή κάθε φορά που προκύπτει το θέμα της εξόρυξης άνθρακα των ΗΠΑ, από το 2018 περίπου το 57% του άνθρακα που εξορύσσεται στις ΗΠΑ βγήκε από το έδαφος των κρατών στο δυτικό μισό της χώρας - 42% από την πολιτεία του Wyoming μόνο. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι αυτή η «μάρκα» άνθρακα είναι χαμηλότερη σε περιεκτικότητα σε θείο. Ανεξάρτητα από το γεγονός ότι η καύση άνθρακα απελευθερώνει αέρια θερμοκηπίου, όχι μόνο το διοξείδιο του άνθρακα (CO2) αλλά και μεθάνιο (CH4) και η εξόρυξή του διαταράσσει το φυσικό περιβάλλον, ανεξάρτητα από τη μέριμνα για την ελαχιστοποίηση των ζημιών σε τοπικά περιβάλλοντα.
Τι συμβαίνει όταν ο άνθρωπος καίει ορυκτά καύσιμα;
Η ρύπανση από ορυκτά καύσιμα βρίσκεται στο επίκεντρο μιας από τις πιο αμφιλεγόμενες και σημαντικές εθνικές συνομιλίες στις Η.Π.Α., καθώς και κινητήρια δύναμη πολιτικών, οικονομικών και τεχνολογικών κινημάτων σε όλο τον κόσμο.
Όλα τα ορυκτά καύσιμα περιέχουν μεγάλες ποσότητες άνθρακα. εάν παρακολουθήσατε τη συζήτηση για την ενέργεια και την κλιματική αλλαγή σε οποιοδήποτε επίπεδο, πιθανότατα έχετε ακούσει τον όρο "πόδι άνθρακα" που χρησιμοποιείται για να περιγράψει τη σχετική ποσότητα ορυκτών καυσίμων που χρησιμοποιείται από έναν συγκεκριμένο τομέα, ένα κομμάτι εξοπλισμού ή μια κοινότητα. Τα ορυκτά καύσιμα περιέχουν επίσης σημαντικές ποσότητες των στοιχείων υδρογόνο, οξυγόνο, άζωτο και θείο. Όλα αυτά τα στοιχεία είναι ιδιαίτερα αντιδραστικά, τόσο μεταξύ τους όσο και με διαφορετικά στοιχεία στον αέρα και στο έδαφος.
Οι κύριοι ρύποι που απελευθερώνονται από την καύση ορυκτών καυσίμων είναι το μονοξείδιο του άνθρακα (CO), το διοξείδιο του άνθρακα (CO2), διοξείδιο του θείου (SO2), οξείδια του αζώτου της χημικής μορφής ΝΟΧ (κυρίως διοξείδιο του αζώτου ή NO2), νιτρικό οξείδιο (Ν2Ο), διάφοροι υδρογονάνθρακες (μεθάνιο, CH4, που είναι ένα τέτοιο παράδειγμα) και ουσίες που ονομάζονται συνολικά πτητικές οργανικές ενώσεις ή ΠΟΕ. Ορισμένες από αυτές είναι επικίνδυνες στις φυσικές τους μορφές. άλλα είναι ιδιαίτερα επιβλαβή μόνο αφού συνδυάζονται με άλλα κατά τα άλλα καλοήθη αντιδραστήρια στην ατμόσφαιρα.
Μέχρι στιγμής, οι πιο ενδιαφέρουσες και συζητούμενες σχετικά με αυτές τις ενώσεις είναι το CO2. Επειδή οι εκπομπές διοξειδίου του άνθρακα από 60 έως 90 τοις εκατό της μάζας των ορυκτών καυσίμων καίγονται, CO2 είναι το κύριο προϊόν της καύσης ορυκτών καυσίμων παγκοσμίως. Η Κίνα έχει καταστεί ο μεγαλύτερος πομπός της CO2 στον πλανήτη, με συνολική μάζα που φθάνει τα 8,32 δισεκατομμύρια μετρικούς τόνους το 2010. (Ο μετρικός τόνος είναι 1.000 κιλά ή περίπου 2.200 λίρες, καθιστώντας έναν μετρικό τόνο περίπου 10 τοις εκατό πιο μαζικό από τον κανονικό τόνο.) Οι ΗΠΑ, αμφίβολης κατηγορίας το 2010 με παραγωγή 5,61 δισ. τόνων. (Ο πληθυσμός της Κίνας από το 2018 ήταν πάνω από τέσσερις φορές εκείνος των Η.Π.Α.)
Ποιες είναι οι συνέπειες της καύσης ορυκτών καυσίμων;
Ενώ CO2 ονομάζεται ουσία που μπορεί να παγιδεύει ανεπιθύμητη θερμότητα στην ατμόσφαιρα της Γης και να συμβάλει στην αύξηση της μέσης θερμοκρασίας της επιφάνειας και της θάλασσας που πλήττει τώρα τον πλανήτη και αναμένεται να συνεχιστεί ανεξέλεγκτα χωρίς να καταβληθούν σοβαρές προσπάθειες για την αναδιάρθρωση του συνόλου μέσα παροχής ενέργειας ανά τον κόσμο - CH4 είναι στην πραγματικότητα ένα πιο ισχυρό αέριο θερμοκηπίου, μόριο ανά μόριο, από το CO2 είναι. Οι επιπτώσεις της CO2 υπερισχύουν εκείνων του μεθανίου απλά επειδή υπάρχουν πολύ περισσότερα από αυτά στην ατμόσφαιρα, αν και CO2 αντιπροσωπεύει λιγότερο από το 1 τοις εκατό των αερίων στην ατμόσφαιρα. Τι κάνει το CH4 ιδιαίτερα ανησυχητικό είναι ότι οι εκπομπές του προκύπτουν όχι μόνο από την καύση φυσικού αερίου αλλά κατά τη διάρκεια των εργασιών γεώτρησης και κατά τη μεταφορά φυσικού αερίου σε αγωγούς.
Οι επιπτώσεις στο κλίμα αντιπροσωπεύουν ένα μικρό κλάσμα της βλάβης που μπορεί να προκαλέσει η καύση ορυκτών καυσίμων. Στην πραγματικότητα, ακόμη και αν δεν υπήρχαν καθόλου αποτελέσματα στη θερμοκρασία των πλανητών του CO2 και CH4 εκπομπών, η καύση ορυκτών καυσίμων θα εξακολουθούσε να είναι προβληματική. Για παράδειγμα, τα οξείδια του αζώτου μπορούν να συνδυαστούν με άλλα ατμοσφαιρικά στοιχεία από το νέφος (όζον σε επίπεδο εδάφους) και την όξινη βροχή. Αμμωνία (ΝΗ4) παράγεται επίσης κατά την καύση ορυκτών καυσίμων. Τα περισσότερα οξείδια του αζώτου φθάνουν στο περιβάλλον μέσω εκπομπών οχημάτων. Τα VOC συμβάλλουν επίσης στον σχηματισμό του νέφους. Η σωματιδιακή ύλη (PM) που σχηματίζεται στην ατμόσφαιρα χάρη στην καύση ορυκτών καυσίμων μπορεί να προκαλέσει ή να επιδεινώσει μια ποικιλία χρόνιων παθήσεων του πνεύμονα, όπως το άσθμα και η βρογχίτιδα.
Με λίγα λόγια, η καύση οποιουδήποτε τύπου ορυκτών καυσίμων είναι σχεδόν βέβαιο ότι θα προκαλέσει κάτι θερμότερο, πιο αβλαβές ή πιο όξινο, ή αλλιώς θα πάρει χαρακτηριστικά που είναι ανεπιθύμητα για το οικοσύστημα στο σύνολό του.
Τι θα συμβεί εάν οι πόροι εξαφανιστούν;
Όπως σημειώνεται, μόνο οι Η.Π.Α. έχουν πολύ πετρέλαιο που έχει απομείνει σε αποθέματα και δισεκατομμύρια τόνους άνθρακα υπόγεια. Οποιοσδήποτε μπορεί να έχετε ακούσει για την επικείμενη αποξήρανση πετρελαιοπηγών και πηγαδιών φυσικού αερίου είναι πιθανότατα υπερβολή. Αντ 'αυτού, ανησυχούν για τους κινδύνους της καύσης ορυκτών καυσίμων που παρακινούν τους πρωτοπόρους της ενέργειας και τους περιβαλλοντικούς ηγέτες να επιδιώξουν τις πολλές γνωστές εναλλακτικές λύσεις για τα ορυκτά καύσιμα, συλλογικά γνωστά ως "καθαρή ενέργεια". Αυτά περιλαμβάνουν τον ηλιακό, τον αιολικό, τον υδροηλεκτρικό, τα βιοκαύσιμα και την πυρηνική ενέργεια. από αυτά, όλα εκτός από την πυρηνική ενέργεια θεωρούνται ανανεώσιμα καθώς και "καθαρά" (η πυρηνική ενέργεια προέρχεται από το ουράνιο, που είναι ένας πεπερασμένος πόρος).
Εκτός από τη μεγαλύτερη χρήση αυτών των εναλλακτικών καυσίμων, οι άνθρωποι μπορούν να εργαστούν για να κάνουν αποτελεσματικότερη χρήση των ορυκτών καυσίμων με τη συνειδητότητα. Οι επιχειρήσεις, για παράδειγμα, μπορούν να διαχειριστούν και να μειώσουν τις εκπομπές, να αυξήσουν την ενεργειακή απόδοση στον εργασιακό χώρο μέσω αυστηρότερης παρακολούθησης της σπατάλης χρήσης ηλεκτρικής ενέργειας και επίσης να εξετάσουν την αγορά ανανεώσιμης ενέργειας. Είναι επίσης ζωτικής σημασίας για τα άτομα να συμμετέχουν στην ενεργητική εξοικονόμηση ενέργειας. Η απενεργοποίηση των φώτων, των υπολογιστών, των τηλεοράσεων, των βιντεοπαιχνιδιών και άλλου ηλεκτρικού εξοπλισμού όταν δεν χρησιμοποιούνται μπορεί να ακούγεται σαν μια παλιά, κουρασμένη απόρριψη από έναν γονιό γκρίνια, αλλά τα μέτρα αυτά προστίθενται σε ένα τεράστιο αριθμό κιλοβατώρες που σώζονται ανά όταν οι άνθρωποι είναι προσεκτικοί.
Τέλος, η πεζοπορία ή η ποδηλασία για να εργάζονται όποτε είναι δυνατόν ή η χρήση δημόσιων συγκοινωνιών όπως τα λεωφορεία και τα ελαφριά σιδηροδρομικά οχήματα (πολλά από τα οποία χρησιμοποιούν πλέον υβριδικά καύσιμα) δεν είναι μόνο επωφελής για το περιβάλλον, αλλά και διευκολύνει την οδήγηση σε συμφορημένους δρόμους και αναπνέετε σε άλλες εξάτμιση.