Hvad sker der, når fossile brændstoffer brænder?

Indhold

• Hvad er processen med at brænde fossile brændstoffer?
• Hvor meget kul brændes hvert år?
• Hvad sker der, når mennesker brænder fossile brændstoffer?
• Hvad er konsekvenserne af brændende fossile brændstoffer?
• Hvad ville der ske, hvis ressourcer forsvandt?

Udtrykket "fossile brændstoffer" har udviklet sig fra en fræk moniker til en noget skurk i den offentlige bevidsthed. Tidligere et godartet navn på de stoffer, der måske på egen hånd drev den globale civilisation til en virkelig moderne tid, forbinder mange mennesker nu "fossile brændstoffer" med forurening - ikke kun grim røg og skadelig køretøjsudstødning, men slags materialer med kapacitet til sandelig at ødelægge eller afslutte civilisationen, afhængigt af hvem man lytter til.

Fra 2018 afledte USA 81 procent af sin energi fra fossile brændstoffer. Disse kan ikke fornyes, og når verdens befolkning stiger, og udbuddet af fossile brændstoffer aftager, bliver det dyrere at udtrække, hvad fossile brændstoffer tilbage fra deres underjordiske kilder. Desuden skaber forbrænding af fossile brændstoffer, mere end blot en blæse på skylines, produkter, der bidrager til den globale opvarmning, som forskere over hele planen er enige om er et ekstremt presserende problem, politiske enheder ville være hensynsløse at ignorere.

Hvad er processen med at brænde fossile brændstoffer?

Fossile brændstoffer inkluderer olie (dvs. olie), kul og naturgas. Den ene er en tyk væske, den anden en fast og den tredje en mindre tæt væske, men de har alle en fælles oprindelse. Som navnet antyder, stammer disse brændstoffer fra materiale, der engang var en del af levende ting, både dyr og planter, i den meget fjerne fortid. Disse forhistoriske organismer blev komprimeret over en periode på millioner af år af klipper, men kun når temperatur- og trykforhold favoriserede processen; det vil sige, at kun en lille brøkdel af det gamle liv blev omdannet til fossile brændstoffer i dag, ligesom kun et lille antal forhistoriske dyr og planter resulterede i dannelsen af ​​fossiler, der gav dagens menneskelige paleontologer specifikke ledetråd om, hvad disse organismer, fra dinosaurier til kæmpe bregner, lignede og hvordan de levede.

Olie: Dette fossile brændstof bruges hovedsageligt til opvarmning og transport, og det er kilden til benzin i dens forskellige former. Det er uden tvivl den mest værdifulde vare verden over og har transformeret civilisationen på en række åbenlyse og afgørende måder.

USA er meget afhængige af, at andre lande imødekommer store oliekrav, og nogle af disse nationer er underlagt løbende politisk omvæltning. U.S. Department of Energys Office of Petroleum Reserves (OPR) opretholder et nødstop af olie, hvis udenlandsk forsyning pludselig er afbrudt. Denne forsyning, opdelt i tre kilder, inkluderer næsten tre fjerdedele af en milliard tønde olie.

Kul: Dette fossile brændstof er den største indenlandske producerede energikilde i USA og giver en betydelig del af elektricitetsforsyningen. I 2015 producerede USA over 900 millioner ton kul, og ca. 25 procent af alle kulreserver i verden antages at ligge inden for Amerikas grænser. Kul er også en meget billig energikilde, pund for pund.

Desværre er kul ekstremt problematisk set ud fra forureningen. Der er også noget spørgsmål om, hvor tilgængelige de enorme kulreserver i USA virkelig er. Når energiøkonomien bevæger sig mod vedvarende kilder, vil alle fossile brændstoffer sandsynligvis blive fremhævet i de kommende årtier, men kulindustrien kan være især sårbar som følge af offentligt pres samt grundlæggende økonomiske realiteter.

Naturgas: Fra 2018 var USA verdens førende producent af naturgas. Meget af dette skyldes naturgassen, der udvindes fra skifer, en type sedimentær sten. Denne form for naturgas, kaldet skifergas og består hovedsageligt af metan (CH₄), har udviklet sig til et emne med intens interesse og tilhørende kontrovers takket være for nylig udviklede måder til at udtrække det fra jorden, hvilket muliggør udnyttelse af betydelige reserver, der har ligget sovende inden for klippe indtil nu. En af disse, hydraulisk brud ("fracking"), er blevet et mål for miljøgrupper takket være dets potentielle og observerede virkninger på klippen, hvorfra det fjernes, inklusive den øgede mulighed for jordskælv, når spildevand fra fracking indsprøjtes ned i jorden.

Hvor meget kul brændes hvert år?

801 millioner tons kul blev forbrugt i USA i 2015, næsten det hele med det formål at generere elektricitet. Baseret på aktuelle prognoser forventes dette antal gradvist at falde til ca. 557 millioner tons i 2040, et gennemsnitligt fald på ca. 1,4 procent om året. Dette på trods af det faktum, at den amerikanske befolkning vokser (omend ikke så hurtigt som udviklingslandenes befolkning), og det faktum, at U.S.A. antages at have 257 milliarder ton kul i reserve. Som reference er en milliard 1.000 millioner, så mængden af ​​kul, der er tilbage under jorden i Amerika, er ca. 300 gange den mængde, der i øjeblikket brændes årligt.

Mens West Virginia og Pennsylvania får meget opmærksomhed, hver gang emnet for amerikansk kulminedrift opstår, fra og med 2018, kom ca. 57 procent af det kul, der blev udvindet i USA, ud af staterne i den vestlige halvdel af landet - 42 procent fra staten Wyoming alene. Dette skyldes det faktum, at dette "brand" af kul har lavere svovlindhold. Uanset frigør kulforbrænding drivhusgasser, ikke kun kuldioxid (CO₂) men også methan (CH₄), og dets ekstraktion forstyrrer det naturlige miljø, uanset hvilken omhu der tages for at minimere skader på lokale miljøer.

Hvad sker der, når mennesker brænder fossile brændstoffer?

Fossil brændstofforurening er centret i en af ​​de mest kontroversielle og vigtige nationale samtaler i U.S.A. samt en drivkraft for politiske, økonomiske og teknologiske bevægelser over hele verden.

Alle fossile brændstoffer indeholder store mængder kulstof; Hvis du har fulgt debatten om energi og klimaændringer på ethvert niveau, har du sandsynligvis hørt udtrykket "kulstoffod" brugt til at beskrive den relative mængde fossile brændstoffer, der bruges af en given sektor, udstyr eller samfund. Fossile brændstoffer indeholder også betydelige mængder af elementerne hydrogen, ilt, nitrogen og svovl. Alle disse elementer er meget reaktive, både med hinanden og med forskellige elementer i luften og på jorden.

De primære forurenende stoffer frigivet fra forbrænding af fossile brændstoffer er kulilte (CO), kuldioxid (CO)₂), svovldioxid (SO₂), nitrogenoxider med den kemiske form NO_x (primært nitrogendioxid eller NO₂nitrogenoxid (N₂O) forskellige kulbrinter (methan, CH₄som et sådant eksempel) og stoffer, der kollektivt kaldes flygtige organiske forbindelser eller VOC. Nogle af disse er farlige i deres oprindelige former; andre er især skadelige, når de kombineres med andre ellers godartede reagenser i atmosfæren.

Langt den mest omtalte og omtalte om disse forbindelser er CO₂. Da kulstof tegner sig for mellem 60 til 90 procent af massen af ​​fossile brændstoffer brændt, CO₂ er det vigtigste produkt ved forbrænding af fossile brændstoffer over hele verden. Kina er blevet den største CO emitter₂ på planeten, hvor den samlede masse nåede 8,32 milliarder ton i 2010. (Et metrisk ton er 1.000 kg, eller ca. 2.200 pund, hvilket gør et metrisk ton ca. 10 procent mere massivt end et standard ton.) USA, der er nummer to i dette tvivlsom kategori i 2010 med en produktion på 5,61 milliarder ton. (Kinas befolkning pr. 2018 var over fire gange befolkningen i USA)

Hvad er konsekvenserne af brændende fossile brændstoffer?

Mens CO₂ modtager størstedelen af ​​opmærksomheden som en drivhusgas - hvilket betyder et stof, der kan fange uønsket varme i jordens atmosfære og bidrage til den stigende gennemsnitlige overflade og havtemperaturer, der nu rammer planeten og forventes at fortsætte ukontrolleret uden en seriøs indsats for at omstrukturere hele middel til energilevering over hele verden - CH₄ er faktisk en mere potent drivhusgas, molekyle pr. molekyle end CO₂ er. Virkningerne af CO₂ dominerer over metan, simpelthen fordi der er så meget mere af det i atmosfæren, selvom CO₂ tegner sig for mindre end 1 procent af gasserne i atmosfæren. Hvad der gør CH₄ især bekymrende er, at dens emissioner ikke kun skyldes forbrænding af naturgas, men under boreoperationer og også under transport af naturgas i rørledninger.

Effekter på klima udgør en lille brøkdel af den skade, som forbrænding af fossile brændstoffer kan forårsage. Selv hvis der overhovedet ikke var nogen indflydelse på planeternes temperatur på CO₂ og CH₄ emissioner, forbrænding af fossilt brændstof vil stadig være problematisk. For eksempel kan nitrogenoxider kombineres med andre atmosfæriske elementer til fra smog (jordniveau ozon) og sur nedbør. Ammoniak (NH₄) produceres også under forbrænding af fossile brændstoffer. De fleste nitrogenoxider når miljøet via køretøjets emissioner. VOC bidrager også til dannelsen af ​​smog. Det partikulære stof (PM), der dannes i atmosfæren takket være forbrænding af fossilt brændstof, kan forårsage eller forværre en række forskellige kroniske lungetilstander, såsom astma og bronkitis.

Kort sagt er det næsten sikkert, at forbrænding af enhver form for fossilt brændstof får noget til at blive varmere, farligere eller surere eller på anden måde antage egenskaber, der er uønskede for økosystemet som helhed.

Hvad ville der ske, hvis ressourcer forsvandt?

Som bemærket har USA alene en hel del olie, der er stukket væk i reserver og milliarder af tons kul under jorden. Uanset hvad du måske har hørt om den forestående udtørring af olie- og naturgasbrønde er sandsynligvis en overdrivelse. I stedet er det bekymring over farerne ved forbrænding af fossile brændstoffer, der motiverer energipionerer og miljøledere til at forfølge de mange kendte alternativer til fossile brændstoffer, samlet kaldet "ren energi". Disse inkluderer sol, vind, vandkraft, biobrændstof og atomkraft; af disse betragtes alle undtagen nukleare vedvarende såvel som "rene" (kernekraft kommer fra uran, som er en endelig ressource).

Ud over at gøre større brug af disse alternative brændstoffer kan folk arbejde for at gøre mere effektiv brug af fossile brændstoffer ved at være samvittighedsfulde. Virksomheder kan for eksempel styre og reducere emissioner, øge energieffektiviteten på arbejdspladsen ved strengere overvågning af spildende brug af elektricitet og også undersøge at købe vedvarende energi. Det er dog også vigtigt, at enkeltpersoner deltager i aktiv energibesparelse. Når man slukker for dine lys, computere, fjernsyn, videospil og andet elektrisk udstyr, når de ikke er i brug, lyder det måske som en gammel, træt afstå fra en irriterende forælder, men disse forholdsregler tilføjer et stort antal kilowatt-timer, der spares pr. år, når folk er opmærksomme.

Endelig er det ikke kun gavnligt for miljøet at gå eller cykle til arbejde, når det er muligt, eller bruge offentlig transport som busser og lette jernbanemuligheder (hvoraf mange nu bruger hybride brændstoffer), men det letter også stressen ved at skulle køre på overbelastede veje og indåns andres udstødning.