Mis juhtub, kui fossiilkütused põlevad?

Sisu

• Mis on fossiilkütuste põletamine?
• Kui palju sütt aastas põletatakse?
• Mis juhtub, kui inimesed põletavad fossiilkütuseid?
• Millised on fossiilkütuste põletamise tagajärjed?
• Mis juhtuks, kui ressursid kaoksid?

Mõiste "fossiilkütused" on muutunud nätsukast monikerist üldsuse teadvuses kaabakaks. Kuna tegemist oli piisavalt healoomulise nimega ainetele, mis tõukasid globaalse tsivilisatsiooni üksinda käsikäes tõeliselt tänapäevaseks, seostavad paljud inimesed fossiilkütuseid reostusega - mitte ainult koleda suitsu ja kahjulike sõidukite heitgaasidega, vaid omamoodi materjalidega tsivilisatsiooni tõeline rikkuda või lõpetada, sõltuvalt sellest, keda keegi kuulab.

2018. aasta seisuga sai USA 81 protsenti oma energiast fossiilkütustest. Need ei ole taastuvenergia ning kui maailma elanikkond suureneb ja fossiilkütuste pakkumine kahaneb, muutub kulukamaks fossiilkütuste kaevandamine nende maa-alustest allikatest. Veelgi enam, fossiilsete kütuste põletamine, mis pole midagi enamat kui lihtsalt horisontaaltulekahju, loob tooteid, mis aitavad kaasa globaalsele soojenemisele, ning teadlased on kogu planeedi ümber nõus, et see on äärmiselt kiireloomuline küsimus, mida poliitilistel üksustel oleks hoolimatu ignoreerida.

Mis on fossiilkütuste põletamine?

Fossiilkütuste hulka kuuluvad nafta (s.h nafta), kivisüsi ja maagaas. Üks neist on paks vedelik, teine ​​tahke ja kolmas vähem tihe vedelik, kuid neil kõigil on ühine päritolu. Nagu nimest järeldada võib, pärinevad need kütused materjalist, mis kunagi kauges minevikus oli osa elusloomadest, nii loomadest kui ka taimedest. Need eelajaloolised organismid suruti kivimite abil miljonite aastate jooksul kokku, kuid ainult siis, kui temperatuuri ja rõhu tingimused olid protsessi soodustanud; see tähendab, et tänapäeval muudeti fossiilkütusteks vaid väike osa muistsest elust, nagu ka vaid väheste eelajalooliste loomade ja taimede tulemusel tekkisid fossiilid, mis andsid tänapäeva inimeste paleontoloogidele konkreetsed näpunäited nende organismide kohta, alates dinosaurustest kuni hiiglaslikeni sõnajalad, nägid välja ja kuidas nad elasid.

Õli: Seda fossiilkütust kasutatakse peamiselt kütmiseks ja transpordiks ning see on bensiini allikas erinevates vormides. See on vaieldamatult kõige väärtuslikum kaup kogu maailmas ning on tsivilisatsiooni muutnud mitmel ilmselgel ja üliolulisel viisil.

USA sõltub suurest hulgast naftanõuetest suuresti teistest riikidest ning mõned neist riikidest on pidevas poliitilises murdumises. USA energeetikaosakonna naftareservide büroo (OPR) peab naftavarusid hädaolukorras, kui välismaised varud ootamatult katkevad. See kolmest allikast jaotatud varustus sisaldab peaaegu kolmveerand miljardit barrelit naftat.

Kivisüsi: See fossiilkütus on suurim kodumaiselt toodetav energiaallikas USA-s ja moodustab olulise osa elektrivarustusest. Aastal 2015 tootis USA üle 900 miljoni tonni kivisütt ja arvatakse, et umbes 25 protsenti kogu maailma kivisöevarudest asub Ameerika piirides. Süsi on ka väga odav energiaallikas, nael kilo eest.

Kahjuks on kivisüsi saastamise seisukohast äärmiselt problemaatiline. Samuti on küsimus selles, kui ligipääsetavad USA tohutud söevarud tegelikult on. Kuna energiamajandus liigub taastuvate energiaallikate poole, on järgmistel aastakümnetel tõenäoliselt kõigi fossiilkütuste rõhuasetus, kuid söetööstus võib olla eriti haavatav nii avalikkuse surve kui ka põhiliste majanduslike olude tõttu.

Maagaas: Alates 2018. aastast oli USA juhtiv maagaasi tootja maailmas. Suur osa sellest võlgneb põlevkivist kaevandatud maagaasile, mis on teatud tüüpi settekivim. Sellist maagaasi, mida nimetatakse põlevkivigaasiks ja mis koosneb peamiselt metaanist (CH₄) on tänu hiljuti välja töötatud viisidele selle maapinnast väljatõmbamiseks muutunud intensiivse huvi ja sellega kaasneva poleemika objektiks, võimaldades ära kasutada märkimisväärsed reservid, mis seni on kivimites seisnud. Üks neist, hüdrauliline purustamine ("pragunemine") on muutunud keskkonnarühmade sihtmärgiks tänu selle võimalikule ja täheldatud mõjule kivimile, kust see eemaldatakse, sealhulgas suurenenud maavärinate võimalus, kui pragunemise reovesi suunatakse uuesti maasse.

Kui palju sütt aastas põletatakse?

2015. aastal tarbiti USA-s 801 miljonit tonni kivisütt, peaaegu kogu see elektrienergia tootmiseks. Praeguste prognooside põhjal peaks see arv 2040. aastaks vähenema järk-järgult umbes 557 miljoni tonnini, mis on keskmiselt umbes 1,4 protsenti aastas. Seda vaatamata tõsiasjale, et USA elanikkond kasvab (ehkki mitte nii kiiresti kui arenguriikide elanikkond), ja asjaolule, et arvatakse, et USA varuks on 257 miljardit tonni kivisütt. Võrdluseks: miljard on 1000 miljonit, seega on Ameerikas maa alla jäänud kivisöe kogus umbes 300 korda suurem kui praegu aastas põletav kogus.

Kui Lääne-Virginia ja Pennsylvania pälvivad USA söekaevandamise teema tekkimisel palju tähelepanu, siis 2018. aasta seisuga tuli umbes 57 protsenti USA-s kaevandatud kivisöest välja riigi lääneosa osariikide maapinnast - 42 protsenti ainuüksi Wyomingi osariigist. Selle põhjuseks on asjaolu, et see söe "bränd" on madalama väävlisisaldusega. Sõltumata sellest eraldab söe põletamine kasvuhoonegaase, mitte ainult süsinikdioksiidi (CO₂), aga ka metaan (CH₄) ja selle kaevandamine kahjustab looduskeskkonda olenemata sellest, mida hoolitsetakse kohaliku keskkonna kahjustamise minimeerimise eest.

Mis juhtub, kui inimesed põletavad fossiilkütuseid?

Fossiilkütuste saastamine on Ameerika Ühendriikide ühe kõige vaieldavama ja olulisema riikliku vestluse keskpunkt, samuti poliitiliste, majanduslike ja tehnoloogiliste liikumiste liikumapanev jõud kogu maailmas.

Kõik fossiilkütused sisaldavad suures koguses süsinikku; kui olete jälginud energia- ja kliimamuutuste teemalist arutelu igal tasandil, olete tõenäoliselt kuulnud mõistet "süsinikujalats", mida kasutatakse fossiilkütuste suhtelise koguse kirjeldamiseks antud sektoris, seadmes või kogukonnas. Fossiilsed kütused sisaldavad ka olulises koguses vesinikku, hapnikku, lämmastikku ja väävlit. Kõik need elemendid on väga reageerivad, nii üksteisega kui ka erinevate elementidega õhus ja maapinnal.

Fossiilsete kütuste põletamisel eralduvad peamised saasteained on vingugaas (CO), süsinikdioksiid (CO₂), vääveldioksiid (SO₂), lämmastikoksiidid keemilises vormis NO_x (peamiselt lämmastikdioksiid või NO₂), lämmastikoksiid (N₂O), mitmesugused süsivesinikud (metaan, CH₄, mis on üks selline näide) ja ained, mida nimetatakse ühiselt lenduvateks orgaanilisteks ühenditeks ehk lenduvateks orgaanilisteks ühenditeks. Mõned neist on oma loomulikus vormis ohtlikud; teised on eriti kahjulikud alles pärast atmosfääris kombineerimist teiste muidu healoomuliste reagentidega.

Nendest ühenditest on vaieldamatult kõige rohkem räägitud ja räägitud CO₂. Kuna süsinik moodustab 60–90 protsenti põletatud fossiilkütuste massist, on CO₂ on fossiilsete kütuste põletamise peamine toode kogu maailmas. Hiinast on saanud suurim CO₂ (planeeritud tonn on 2010. aastal 8,32 miljardit tonni) (tonn on 1000 kilogrammi ehk umbes 2200 naela, mis teeb tonnist umbes 10 protsenti massiivsemaks kui tavaline tonn.) USA, kes on selles osas teisel kohal kahtlane kategooria 2010. aastal toodanguga 5,61 miljardit tonni. (Hiina elanike arv oli 2018. aasta seisuga üle nelja korra suurem kui USA-s)

Millised on fossiilkütuste põletamise tagajärjed?

Kuigi CO₂ saab suurema osa tähelepanu kasvuhoonegaasina - see tähendab ainet, mis suudab Maa atmosfääri soovimatu kuumuse püüda ja aitab kaasa planeedi vaevava pinna- ja meretemperatuuri tõusule ning eeldatavasti jätkub kontrollimata ilma tõsiste pingutusteta kogu keskkonna ümberkorraldamiseks energia edastamise viisid kogu maailmas - CH₄ on tegelikult tugevam kasvuhoonegaas, molekul molekuli kohta kui CO₂ on. CO mõju₂ ülekaalus metaani järele lihtsalt seetõttu, et atmosfääris on seda palju rohkem, isegi kui CO₂ moodustab vähem kui 1 protsent atmosfääri gaasidest. Mis teeb CH-st₄ eriti murettekitav on see, et selle heitkogused ei tulene mitte ainult maagaasi põlemisest, vaid puurimisel ja ka maagaasi gaasijuhtmetes transportimisel.

Mõju kliimale on väike osa kahjustusest, mida fossiilkütuste põletamine võib põhjustada. Tegelikult, isegi kui planeedi CO temperatuurile mingit mõju poleks olnud₂ ja CH₄ heitkogused, fossiilkütuste põletamine oleks endiselt problemaatiline. Näiteks võivad lämmastikoksiidid kombineeruda teiste atmosfääri elementidega sudu (maapinna osoon) ja happevihmade tekkeni. Ammoniaak (NH₄) toodetakse ka fossiilsete kütuste põletamisel. Enamik lämmastikoksiide jõuab keskkonda sõidukite heitmete kaudu. Looduslikud orgaanilised ühendid aitavad kaasa ka sudu tekkimisele. Tänu fossiilkütuste põlemisele atmosfääri moodustunud tahked osakesed (PM) võivad põhjustada või halvendada mitmesuguseid kroonilisi kopsuprobleeme, näiteks astmat ja bronhiiti.

Lühidalt - mis tahes fossiilkütuste põletamine põhjustab peaaegu kindlasti midagi soojemat, ohtlikumat või happelisemat või omandab muul viisil ökosüsteemile ebasoovitavad omadused.

Mis juhtuks, kui ressursid kaoksid?

Nagu märgitud, on ainuüksi USA-s varudest varutud nafta ja miljardeid tonne kivisütt maa all. Kõik, mida olete võinud kuulda nafta- ja maagaasikaevude peatsest kuivamisest, on tõenäoliselt liialdus. Selle asemel motiveerivad fossiilkütuste põletamise ohud energiapioneere ja keskkonnaalaseid juhte otsima fossiilkütuste paljusid teadaolevaid alternatiive, mida ühiselt tuntakse kui "puhast energiat". Nende hulka kuuluvad päikeseenergia, tuuleenergia, hüdroenergia, biokütused ja tuumaenergia; Neist kõiki, välja arvatud tuumaenergia, peetakse taastuvaks ja "puhtaks" (tuumaenergia pärineb uraanist, mis on piiratud ressurss).

Lisaks nende alternatiivsete kütuste laialdasemale kasutamisele saavad inimesed teha oma tööd kohusetundlike fossiilkütuste tõhusamaks kasutamiseks. Näiteks saavad ettevõtted juhtida ja vähendada heitkoguseid, suurendada töökohal energiatõhusust, jälgides rangemalt elektrienergia raiskamist, ning uurida ka taastuvenergia ostmist. Siiski on ülioluline, et inimesed saaksid aktiivsest energia säästmisest osa võtta. Valgustite, arvutite, televiisorite, videomängude ja muude elektriseadmete väljalülitamine, kui neid ei kasutata, võib kõlada nagu vana, väsinud hoidus nagisevast vanemast, kuid need abinõud annavad kokku tohutu hulga kilovatt-tunde, mis salvestatakse ühe inimese kohta aastal, kui inimesed on tähelepanelikud.

Lõpuks on jalutamine või jalgrattasõit tööle, kui vähegi võimalik, või ühistranspordi, näiteks busside ja kergliiklusteede kasutamine (paljud neist kasutavad nüüd hübriidkütuseid) mitte ainult keskkonnale kasulikud, vaid leevendab ka autoga sõitmise stressi ummistunud teedel ja hingake sisse teistega.