Термин «ископаемое топливо» превратился из дерзкого прозвища в нечто злодейское в общественном сознании. Прежде достаточно мягкое название веществ, которые, возможно, в одиночку продвинули глобальную цивилизацию в действительно современную эпоху, многие люди теперь связывают «ископаемое топливо» с загрязнением - не просто уродливый дым и вредные выхлопные газы автомобилей, но и материалы с емкостью уничтожить или покончить с цивилизацией, в зависимости от того, кого слушаешь.

По состоянию на 2018 год США получали 81 процент своей энергии из ископаемого топлива. Они не являются возобновляемыми, и, поскольку население мира увеличивается, а запасы ископаемого топлива сокращаются, становится все дороже добывать то, что ископаемое топливо остается из их подземных источников. Более того, сжигание ископаемого топлива, а не просто разрушение горизонтов, создает продукты, способствующие глобальному потеплению, что, по мнению ученых по всей планете, является крайне актуальной проблемой, которую политические организации безрассудно игнорировали бы.

Как происходит сжигание ископаемого топлива?

Ископаемое топливо включает в себя нефть (то есть нефть), уголь и природный газ. Одна из них представляет собой густую жидкость, другая - твердую, а третья - менее плотную жидкость, но все они имеют общее происхождение. Как следует из названия, эти виды топлива возникают 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 когда температура и давление благоприятствовали процессу; то есть только небольшая часть древней жизни была преобразована в ископаемое топливо сегодня, так же, как только небольшое количество доисторических животных и растений привело к образованию окаменелостей, которые дали сегодняшним человеческим палеонтологам конкретные подсказки о том, что представляют собой эти организмы, от динозавров до гигантских папоротники, как выглядели и как они жили.

Нефть: Это ископаемое топливо используется главным образом для отопления и транспортировки, и оно является источником бензина в его различных формах. Это, пожалуй, самый ценный товар во всем мире, и он преобразовал цивилизацию несколькими очевидными и важными способами.

США в значительной степени полагаются на другие страны, чтобы удовлетворить огромные потребности в нефти, и некоторые из этих стран подвержены постоянным политическим потрясениям. Управление нефтяных запасов США (OPR) Министерства энергетики США ведет аварийный запас нефти в случае внезапного прекращения поставок из-за рубежа. Это предложение, разделенное на три источника, включает почти три четверти миллиарда баррелей нефти.

Уголь: это ископаемое топливо является крупнейшим источником внутреннего производства энергии в США и обеспечивает значительную долю поставок электроэнергии. В 2015 году в США было добыто более 900 миллионов тонн угля, и, как считается, около 25 процентов всех запасов угля в мире находятся в пределах границ Америки. Уголь также является очень дешевым источником энергии, фунт за фунт.

К сожалению, уголь крайне проблематичен с точки зрения загрязнения. Существует также вопрос о том, насколько доступны огромные запасы угля в США. Поскольку энергетическая экономика движется к возобновляемым источникам, в ближайшие десятилетия все ископаемое топливо, вероятно, будет преуменьшено, но угольная промышленность может быть особенно уязвимой в результате давления со стороны общественности, а также основных экономических реалий.

Природный газ. По состоянию на 2018 год США были ведущим мировым производителем природного газа. Во многом это связано с природным газом, добываемым из сланцев, типа осадочных пород. Этот вид природного газа, называемый сланцевым газом и состоящий в основном из метана (CH4), превратился в предмет повышенного интереса и сопутствующих споров благодаря недавно разработанным способам извлечения его из земли, что позволяет использовать значительные запасы, которые имеют пролежал в камне до сих пор. Один из них, гидроразрыв пласта («гидроразрыв пласта»), стал объектом воздействия экологических групп благодаря его потенциальному и наблюдаемому воздействию на породу, из которой он удален, включая повышенную вероятность землетрясений при повторной закачке сточных вод от гидроразрыва. в землю.

Сколько угля сжигается каждый год?

В 2015 году в США было израсходовано 801 млн. Тонн угля, причем почти все это было использовано для выработки электроэнергии. Исходя из текущих прогнозов, ожидается, что к 2040 году это число будет постепенно снижаться до 557 млн. Тонн, что в среднем составляет около 1,4 процента в год. Это несмотря на тот факт, что население США растет (хотя и не так быстро, как население развивающихся стран) и тот факт, что в США, как считается, имеется 257 миллиардов тонн угля в запасе. Для справки, миллиард составляет 1000 миллионов, поэтому количество угля, оставшегося под землей в Америке, примерно в 300 раз превышает количество, которое в настоящее время сжигается ежегодно.

В то время как Западная Вирджиния и Пенсильвания получают большое внимание всякий раз, когда возникает проблема добычи угля в США, по состоянию на 2018 год, около 57 процентов добываемого в США угля добывалось за счет штатов в западной половине страны - 42 процента. из штата Вайоминг в одиночку. Это связано с тем, что эта «марка» угля имеет более низкое содержание серы. Несмотря на это, при сжигании угля выделяются парниковые газы, не только углекислый газ (CO2), но и метан (CH4), а его извлечение нарушает природную среду, независимо от того, какие меры принимаются для минимизации ущерба для местной окружающей среды.

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 является движущей силой политических, экономических и технологических движений во всем мире.

Все ископаемые виды топлива содержат большое количество углерода; Если вы следили за дебатами об энергетике и изменении климата на любом уровне, вы, вероятно, слышали термин «углеродный след», используемый для описания относительного количества ископаемого топлива, используемого конкретным сектором, единицей оборудования или сообществом. Ископаемое топливо также содержит значительное количество элементов водорода, кислорода, азота и серы. Все эти элементы очень реактивны, как друг с другом, так и с различными элементами в воздухе и на земле.

Основными загрязняющими веществами, выделяющимися при сжигании ископаемого топлива, являются оксид углерода (CO), диоксид углерода (CO2), диоксид серы (SO2), оксиды азота химической формы NOx (прежде всего, диоксид азота или NO2), оксид азота (N2O) различные углеводороды (метан, СН4, являющийся одним из таких примеров) и вещества, которые в совокупности называют летучими органическими соединениями, или ЛОС. Некоторые из них опасны в своих естественных формах; другие особенно вредны только после того, как они соединяются с другими, в противном случае, доброкачественными реагентами в атмосфере.

Безусловно, самым волнующим и обсуждаемым из этих соединений является CO2. Поскольку на долю углерода приходится от 60 до 90 процентов массы сгоревшего ископаемого топлива, CO2 является основным продуктом сжигания ископаемого топлива во всем мире. Китай стал крупнейшим источником выбросов CO2 на планете, общая масса которого в 2010 году достигла 8,32 миллиарда метрических тонн. (Метрическая тонна составляет 1000 килограммов или около 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 тонн. (Население Китая по состоянию на 2018 г. было в четыре раза больше, чем в США)

Каковы последствия сжигания ископаемого топлива?

В то время как CO2 получает основную часть внимания как парниковый газ, то есть вещество, которое может улавливать нежелательное тепло в атмосфере Земли и способствовать повышению средней температуры поверхности и моря, которая в настоящее время поражает планету и, как ожидается, будет продолжаться без контроля без серьезных усилий по реструктуризации. все средства доставки энергии во всем мире - CH4 на самом деле является более мощным парниковым газом, молекула на молекулу, чем CO2. Воздействие CO2 преобладает над воздействием метана просто потому, что его в атмосфере намного больше, хотя CO2 составляет менее 1 процента газов в атмосфере. Что делает CH4 особенно тревожным, так это то, что его выбросы возникают не только при сжигании природного газа, но и в процессе бурения, а также при транспортировке природного газа по трубопроводам.

Воздействие на климат представляет собой небольшую долю вреда, который может причинить сжигание ископаемого топлива. На самом деле, даже если бы не было никакого влияния на температуру планеты выбросов CO2 и CH4, сжигание ископаемого топлива все равно было бы проблематичным. Например, оксиды азота могут сочетаться с другими элементами атмосферы от смога (приземного озона) и кислотных дождей. Аммиак (NH4) также образуется при сжигании ископаемого топлива. Большинство оксидов азота попадают в окружающую среду через выбросы от автотранспорта. ЛОС также способствуют образованию смога. Твердые частицы (ТЧ), образующиеся в атмосфере благодаря сжиганию ископаемого топлива, могут вызывать или усугублять различные хронические заболевания легких, такие как астма и бронхит.

Короче говоря, сжигание любого вида ископаемого топлива почти наверняка приведет к тому, что что-то станет теплее, опаснее или более кислым, или иным образом приобретет характеристики, нежелательные для экосистемы в целом.

Что случилось бы, если бы ресурсы исчезли?

Как уже отмечалось, в одних только США в запасах хранится много нефти, а под землей - миллиарды тонн угля. Что бы вы ни слышали о скором высыхании нефтяных и газовых скважин, это, скорее всего, преувеличение. Вместо этого именно опасения, связанные с опасностью сжигания ископаемого топлива, побуждают пионеров энергии и лидеров в области охраны окружающей среды к поиску многих известных альтернатив ископаемому топливу, в совокупности известных как «чистая энергия». К ним относятся солнечная, ветровая, гидроэнергетика, биотопливо и атомная энергетика; из них все, кроме ядерной, считаются возобновляемыми, а также «чистыми» (ядерная энергия поступает из урана, который является конечным ресурсом).

В дополнение к более широкому использованию этих альтернативных видов топлива люди могут добиваться более эффективного использования ископаемых видов топлива, проявляя добросовестность. Например, предприятия могут регулировать и сокращать выбросы, повышать энергоэффективность на рабочем месте за счет более строгого контроля за расточительным использованием электроэнергии, а также изучать возможность покупки возобновляемой энергии. Однако, также важно, чтобы люди принимали активное участие в энергосбережении. Выключение вашего света, компьютеров, телевизоров, видеоигр и другого электрического оборудования, когда они не используются, может звучать как старый, усталый воздерживающийся от нытье родитель, но эти меры в целом экономят огромное количество киловатт-часов в год. год, когда люди внимательны.

Наконец, ходьба или езда на велосипеде на работу, когда это возможно, или использование общественного транспорта, такого как автобусы и легкорельсовый транспорт (многие из которых в настоящее время используют гибридное топливо), не только полезны для окружающей среды, но и облегчают необходимость вождения. на перегруженных дорогах и вдыхать чужой выхлоп.