Что происходит, когда горят ископаемые виды топлива?

Содержание

• Как происходит сжигание ископаемого топлива?
• Сколько угля сжигается каждый год?
• Что происходит, когда люди сжигают ископаемое топливо?
• Каковы последствия сжигания ископаемого топлива?
• Что случилось бы, если бы ресурсы исчезли?

Термин «ископаемое топливо» превратился из нахальной прозвища в нечто злодейское в общественном сознании. Ранее достаточно мягкое название веществ, которые, возможно, в одиночку продвинули глобальную цивилизацию в подлинно современную эпоху, многие люди теперь связывают «ископаемое топливо» с загрязнением - не просто уродливый дым и вредные выхлопные газы транспортных средств, 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 по мере того, как население мира увеличивается и 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 чрезвычайно актуальной проблемой, которую политические организации безрассудно игнорировали бы.

Как происходит сжигание ископаемого топлива?

Ископаемое топливо включает 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 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 палеонтологам человека конкретные подсказки о том, что 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. Департамент нефтяных запасов США (OPR) Департамента энергетики США осуществляет 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 в США и обеспечивает значительную часть 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 Северной и Южной Америки. Уголь также является очень дешевым источником энергии, фунт за фунт.

К сожалению, уголь крайне проблематичен с точки зрения загрязнения. Существует также вопрос, 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 общественного давления и 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 называется сланцевым газом и состоит в основном из метана (СН₄), превратилась в предмет повышенного интереса и сопутствующего противоречия благодаря недавно разработанным способам извлечения его из земли, позволяющим использовать значительные запасы, которые до сих пор находились в состоянии покоя в скале. 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 в развивающихся странах) и тот факт, что в США, как считается, имеется 257 миллиардов тонн угля в запасе. Для справки, миллиард равен 1000 миллионам, 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 получают большое внимание всякий раз, когда возникает проблема добычи угля в США, по состоянию на 2018 год, около 57 процентов добываемого в США угля добывается из штатов в западной половине страны - 42 процента. из штата Вайоминг в одиночку. Это связано с тем, что эта «марка» угля содержит меньше серы. Несмотря на это, при сжигании угля выделяются парниковые газы, а не только углекислый газ (СО₂) но также и метан (СН₄), и его извлечение нарушает природную среду, независимо от того, какие меры предосторожности предпринимаются для минимизации ущерба местной 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 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 «углеродная нога», 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 окись углерода (СО), двуокись углерода (СО).₂), диоксид серы (SO₂), оксиды азота химической формы NO_Икс (прежде всего диоксид азота или NO₂), оксид азота (N₂О) различные углеводороды (метан, СН₄, являясь одним из таких примеров), и вещества в совокупности называют летучими органическими соединениями, или ЛОС. Некоторые из них опасны в своих естественных формах; другие особенно вредны только после того, как они объединяются с другими, в противном случае, доброкачественными реагентами в атмосфере.

На сегодняшний день наиболее обеспокоенным и обсуждаемым из этих соединений является СО₂, Поскольку на долю углерода приходится от 60 до 90 процентов массы сжигаемого ископаемого топлива, СО₂ является основным продуктом сжигания ископаемого топлива во всем мире. Китай стал крупнейшим эмитентом СО₂ на планете, с общей массой, достигшей 8,32 миллиарда метрических тонн в 2010 году. (Метрическая тонна составляет 1000 кг, или около 2200 фунтов, что делает метрическую тонну примерно на 10 процентов более массивной, чем стандартная тонна.) США заняли второе место в этом сомнительная категория в 2010 году с объемом выпуска 5,61 млрд тонн. (Численность населения Китая на 2018 г. была в четыре раза выше, 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 ожидается, что она останется без контроля без серьезных усилий по перестройке всей системы. средства доставки энергии по всему миру - СН₄ на самом деле является более мощным парниковым газом, молекула на молекулу, чем СО₂ является. Эффекты СО₂ преобладают над метаном просто потому, что его в атмосфере намного больше, хотя СО₂ составляет менее 1 процента газов в атмосфере. Что делает СН₄ Особую тревогу вызывает 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 планет СО₂ и СН₄ Выбросы, сжигание ископаемого топлива будет по-прежнему проблематичным. Например, оксиды азота могут сочетаться с другими элементами атмосферы от смога (приземного озона) и кислотных дождей. Аммиак (NH₄) также вырабатывается 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 ухудшать 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, которые нежелательны для экосистемы в целом.

Что случилось бы, если бы ресурсы исчезли?

Как уже отмечалось, в одних только США в запасах хранится большое количество нефти и миллиарды тонн угля под землей. 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 ядерная 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 путем 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 сумме позволяют сэкономить огромное количество киловатт-часов на 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 дышать чужими выхлопами.