Apa yang Berlaku Apabila Bahan Api Fosil Dibakar?

Kandungan

• Apakah Proses Pembakaran Bahan Api Fosil?
• Berapa Banyak Arang Batu Dibakar Setiap Tahun?
• Apa yang berlaku apabila manusia membakar bahan api fosil?
• Apakah Konsekuensi Membakar Bahan Api Fosil?
• Apa yang Akan Berlaku jika Sumber Hilang?

Istilah "bahan api fosil" telah berkembang dari moniker palsu menjadi sesuatu yang jahat dalam kesedaran orang ramai. Dahulu nama yang cukup baik untuk bahan-bahan yang mungkin mendorong tamadun global secara tunggal ke zaman moden, banyak orang kini mengaitkan "bahan api fosil" dengan pencemaran - bukan sekadar hodoh dan ekzos kenderaan berbahaya, tetapi jenis bahan dengan kapasiti untuk benar-benar merosakkan atau menamatkan tamadun, bergantung kepada siapa yang didengarkan.

Sehingga 2018, AS memperoleh 81 peratus tenaga daripada bahan api fosil. Ini tidak boleh diperbaharui, dan apabila penduduk dunia bertambah dan bekalan bahan api fosil berkurang, ia menjadi lebih mahal untuk mengekstrak bahan bakar fosil dari sumber bawah tanah mereka. Lebih-lebih lagi, pembakaran bahan api fosil, lebih daripada sekadar hamparan di langit, menghasilkan produk yang menyumbang kepada pemanasan global, yang saintis di seluruh planet setuju adalah isu yang sangat mendesak oleh entiti politik yang akan melalaikan.

Apakah Proses Pembakaran Bahan Api Fosil?

Bahan api fosil termasuk minyak (iaitu minyak bumi), arang batu dan gas asli. Salah satu daripadanya adalah cecair tebal, satu lagi pepejal dan ketiga adalah cecair kurang padat, tetapi mereka semua berkongsi asal yang sama. Seperti namanya, bahan api ini timbul daripada bahan yang pernah menjadi sebahagian daripada makhluk hidup, baik haiwan dan tumbuhan, di masa lalu yang sangat jauh. Organisme prasejarah ini dimampatkan selama berjuta-juta tahun oleh batu, tetapi hanya apabila keadaan suhu dan tekanan memihak kepada proses; hanya sebahagian kecil daripada kehidupan kuno yang ditukar kepada bahan api fosil pada hari ini, seperti hanya segelintir haiwan dan tumbuhan prasejarah yang menghasilkan pembentukan fosil yang memberikan kepada ahli paleontologi manusia tentang petunjuk tertentu tentang organisme ini, dari dinosaurus hingga raksasa paku, kelihatan seperti dan bagaimana mereka hidup.

Minyak: Bahan api fosil ini digunakan terutamanya untuk pemanasan dan pengangkutan, dan ia merupakan sumber petrol dalam pelbagai bentuknya. Ia boleh dikatakan satu komoditi yang paling berharga di dunia, dan telah mengubah tamadun dalam beberapa cara yang jelas dan penting.

A.S. sangat bergantung pada negara-negara lain untuk memenuhi tuntutan minyak besar-besaran, dan sesetengah negara ini tertakluk kepada pergolakan politik yang berterusan. Jabatan Aeroangkasa Pejabat Rizab Petroleum A.S. (OPR) mengekalkan simpanan minyak kecemasan sekiranya bekalan asing tiba-tiba terputus. Bekalan ini, dibahagikan kepada tiga sumber, termasuk hampir tiga perempat bilion tong minyak.

Arang: Bahan api fosil ini merupakan sumber tenaga terbesar dalam negeri di A.S. dan menyediakan sebahagian besar bekalan elektrik. Pada tahun 2015, AS menghasilkan lebih 900 juta tan arang batu, dan kira-kira 25 peratus daripada semua rizab arang batu di dunia dipercayai terletak di sempadan Amerika. Batu arang juga sumber tenaga yang sangat murah, paun untuk paun.

Malangnya, arang batu amat bermasalah dari sudut pencemaran. Terdapat juga persoalan bagaimana akses rizab arang batu yang luas di A.S. benar-benar adalah. Dengan ekonomi tenaga bergerak ke arah sumber yang boleh diperbaharui, semua bahan api fosil mungkin akan ditekankan dalam beberapa dekad yang akan datang, tetapi industri arang batu mungkin terdedah sebagai akibat dari tekanan awam serta realiti ekonomi asas.

Gas asli: Sehingga 2018, A.S. adalah pengeluar gas asli di dunia. Kebanyakannya terhutang kepada gas asli yang diekstrak daripada syal, sejenis batu sedimen. Gas asli seperti ini, yang dipanggil gas syal dan terdiri terutamanya daripada metana (CH₄), telah berkembang menjadi subjek kepentingan sengit dan kontroversi atendan terima kasih kepada cara-cara yang baru dibangunkan untuk mengeluarkannya dari tanah, yang membolehkan untuk mengetuk rizab yang besar yang lain tidak aktif dalam batuan sehingga sekarang. Salah satu daripada ini, fraktur hidraulik ("fracking"), telah menjadi sasaran kumpulan alam sekitar berkat potensi dan kesan yang diperhatikan pada batu yang mana ia dikeluarkan, termasuk peningkatan kemungkinan gempa bumi apabila air sisa dari fracking disuntik semula ke tanah.

Berapa Banyak Arang Batu Dibakar Setiap Tahun?

801 juta tan arang batu digunakan di A.S. pada tahun 2015, hampir semuanya untuk tujuan menjana elektrik. Berdasarkan unjuran semasa, jumlah ini dijangka secara beransur-ansur berkurang kepada kira-kira 557 juta tan menjelang 2040, penurunan purata kira-kira 1.4 peratus setahun. Ini walaupun penduduk A.S. berkembang (walaupun tidak secepat negara-negara membangun) dan hakikat bahawa A.S. dikatakan mempunyai 257000000 tan arang batu dalam simpanan. Untuk rujukan, satu bilion ialah 1,000 juta, jadi jumlah arang batu yang masih bawah tanah di Amerika adalah kira-kira 300 kali jumlahnya kini dibakar setiap tahun.

Walaupun West Virginia dan Pennsylvania mendapat banyak perhatian apabila subjek perlombongan arang batu AS muncul, pada 2018, kira-kira 57 peratus daripada arang batu yang ditambang di Amerika Syarikat keluar dari tanah negeri di bahagian barat negara - 42 peratus dari negeri Wyoming sahaja. Ini adalah disebabkan oleh fakta bahawa "jenama" arang ini lebih rendah dalam kandungan sulfur. Apapun, pembakaran arang batu mengeluarkan gas rumah kaca, bukan hanya karbon dioksida (CO₂) tetapi juga metana (CH₄), dan pengekstrakannya mengganggu persekitaran semulajadi tidak kira apa penjagaan yang diambil untuk meminimumkan kerosakan kepada persekitaran setempat.

Apa yang berlaku apabila manusia membakar bahan api fosil?

Pencemaran bahan bakar fosil adalah pusat salah satu perbualan nasional yang paling perdebatan dan penting di A.S., serta penggerak gerakan politik, ekonomi dan teknologi di seluruh dunia.

Semua bahan api fosil mengandungi sejumlah besar karbon; Sekiranya anda mengikuti perdebatan tenaga dan perubahan iklim di mana-mana peringkat, anda mungkin pernah mendengar istilah "kaki karbon" yang digunakan untuk menggambarkan jumlah relatif bahan api fosil yang digunakan oleh sektor tertentu, sekeping peralatan atau komuniti. Bahan api fosil juga mengandungi sejumlah besar unsur-unsur hidrogen, oksigen, nitrogen dan sulfur. Semua unsur-unsur ini sangat reaktif, antara satu sama lain dan dengan unsur-unsur yang berbeza di udara dan di atas tanah.

Pencemar utama yang dikeluarkan dari pembakaran bahan api fosil adalah karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO₂), sulfur dioksida (SO₂), oksida nitrogen dalam bentuk kimia NO_x (terutamanya nitrogen dioxide, atau NO₂), nitrik oksida (N₂O), pelbagai hidrokarbon (metana, CH₄, sebagai satu contoh sedemikian) dan bahan-bahan yang secara kolektif dipanggil sebatian organik yang tidak menentu, atau VOC. Sesetengahnya berbahaya dalam bentuk asal mereka; yang lain merosakkan hanya selepas ia bergabung dengan reagen-reagen lain yang tidak berbahaya di atmosfera.

Setakat ini yang paling berkaitan dan bercakap mengenai sebatian ini ialah CO₂. Oleh kerana akaun karbon dari antara 60 hingga 90 peratus daripada jisim bahan api fosil terbakar, CO₂ adalah produk utama pembakaran bahan api fosil di seluruh dunia. China telah menjadi pemancar terbesar CO₂ di planet ini, dengan massa berjumlah 8.32 bilion metrik tan pada tahun 2010. (Satu metrik tan ialah 1,000 kilogram, atau kira-kira 2,200 kilogram, membuat tan metrik kira-kira 10 peratus lebih besar daripada tan standard.) AS, menduduki tempat kedua dalam kategori yang diragui pada 2010 dengan keluaran 5.61 bilion metrik tan. (Penduduk China pada 2018 adalah lebih daripada empat kali ganda daripada A.S.)

Apakah Konsekuensi Membakar Bahan Api Fosil?

Walaupun CO₂ menerima sebahagian besar perhatian sebagai gas rumah hijau - yang bermaksud bahan yang boleh menjerat haba yang tidak diingini di atmosfer bumi dan menyumbang kepada peningkatan suhu rata-rata permukaan dan laut yang kini menindas planet ini dan dijangka terus dikawal tanpa usaha yang serius untuk menyusun semula keseluruhan cara penyampaian tenaga dunia - CH₄ sebenarnya gas rumah kaca yang lebih kuat, molekul per molekul, daripada CO₂ adalah. Kesan CO₂ mendominasi lebih banyak metana hanya kerana terdapat lebih banyak lagi di atmosfera, walaupun CO₂ menyumbang kurang daripada 1 peratus gas di atmosfera. Apa yang membuatkan CH₄ terutamanya mengganggu adalah bahawa pelepasannya timbul bukan sahaja dari pembakaran gas asli, tetapi semasa operasi penggerudian dan juga semasa pengangkutan gas asli dalam saluran paip.

Kesan pada iklim mewakili sebahagian kecil daripada bahaya yang dapat membakar bahan api fosil. Bahkan, walaupun tidak ada kesan apa pun pada suhu planet CO₂ dan CH₄ pelepasan, pembakaran bahan api fosil masih akan menjadi masalah. Sebagai contoh, oksida nitrogen boleh bergabung dengan unsur-unsur atmosfera lain dari smog (ozon tahap bawah) dan hujan asid. Ammonia (NH₄) juga dihasilkan semasa pembakaran bahan api fosil. Kebanyakan oksida nitrogen mencapai alam sekitar melalui pelepasan kenderaan. VOC juga menyumbang kepada pembentukan asap. Bahan partikulat (PM) yang terbentuk di atmosfer berkat pembakaran bahan api fosil boleh menyebabkan atau memburukkan lagi keadaan paru-paru kronik, seperti asma dan bronkitis.

Ringkasnya, pembakaran apa-apa jenis bahan api fosil hampir pasti menyebabkan sesuatu menjadi lebih hangat, lebih berbahaya atau lebih berasid, atau mengambil ciri-ciri yang tidak diingini kepada ekosistem secara menyeluruh.

Apa yang Akan Berlaku jika Sumber Hilang?

Seperti yang dinyatakan, A.S. sahaja mempunyai banyak minyak yang tersimpan dalam rizab dan berbilion tan arang batu bawah tanah. Apa sahaja yang anda pernah dengar mengenai pengeringan minyak dan gas asli yang berkemungkinan besar adalah kemungkinan besar keterlaluan. Sebaliknya kebimbangan mengenai bahaya bahan bakar fosil yang membakar para perintis tenaga dan pemimpin alam sekitar untuk meneruskan banyak alternatif yang diketahui kepada bahan api fosil, secara kolektif dikenali sebagai "tenaga bersih." Ini termasuk solar, angin, kuasa hidro, biofuel dan kuasa nuklear; daripada ini, semua tetapi nuklear dianggap boleh diperbaharui serta "bersih" (kuasa nukleus berasal dari uranium, yang merupakan sumber terbatas).

Sebagai tambahan untuk menggunakan lebih banyak bahan api alternatif ini, orang boleh bekerja untuk menggunakan bahan api fosil dengan lebih cekap dengan bersungguh-sungguh. Sebagai contoh, perniagaan boleh menguruskan dan mengurangkan pengeluaran, meningkatkan kecekapan tenaga di tempat kerja dengan pemantauan ketat penggunaan elektrik yang membazir dan juga mencari tenaga membeli tenaga boleh diperbaharui. Walau bagaimanapun, penting juga bagi individu untuk mengambil bahagian dalam pemuliharaan tenaga aktif. Mematikan lampu, komputer, televisyen, permainan video dan peralatan elektrik yang lain apabila mereka tidak digunakan mungkin terdengar seperti lama, penat lelah dari ibu bapa yang bosan, tetapi langkah-langkah ini menambah sejumlah besar jam kilowatt yang disimpan setiap tahun apabila orang ramai memperhatikannya.

Akhirnya, berjalan atau berbasikal untuk bekerja apabila mungkin, atau menggunakan pengangkutan awam seperti bas dan pilihan kereta api ringan (kebanyakannya kini menggunakan bahan api hibrid) bukan sahaja memberi manfaat kepada alam sekitar tetapi juga memudahkan tekanan untuk memandu di jalan raya yang sesak dan bernafas pada ekzos lain.