تفاعل ضوء الشمس مع الغازات الناتجة من حرق الوقود الأحفوري

الوقود الأحفوري


التعدين والحفر وحرق الطاقة القذرة تضر بالبيئة وصحتنا. إليك كل ما تحتاج لمعرفته حول الوقود الأحفوري ، ولماذا نحتاج إلى تبني مستقبل للطاقة النظيفة.

ما المقصود بالوقود الأحفوري؟
يعتبر الفحم والنفط الخام والغاز الطبيعي وقودًا أحفوريًا لأنها تشكلت من بقايا النباتات والحيوانات المتحجرة والمدفونة التي عاشت منذ ملايين السنين. بسبب أصول الوقود الأحفوري ، يحتوي على نسبة عالية من الكربون.

أمثلة على الوقود الأحفوري
بترول
النفط الخام ، أو البترول (حرفيا “الزيت الصخري” باللاتينية) ، هو وقود أحفوري سائل يتكون في الغالب من الهيدروكربونات (مركبات الهيدروجين والكربون). يمكن العثور على النفط في الخزانات الجوفية ؛ في شقوق وشقوق ومسام الصخور الرسوبية ؛ أو في رمال القطران بالقرب من سطح الأرض. يتم الوصول إليها عن طريق الحفر ، في البر أو في البحر ، أو عن طريق التعدين الشريطي في حالة رمال القطران النفط والصخر الزيتي. بمجرد استخراجه ، يتم نقل النفط إلى المصافي عبر ناقلة عملاقة أو قطار أو شاحنة أو خط أنابيب لتحويله إلى وقود قابل للاستخدام مثل البنزين والبروبان والكيروسين ووقود الطائرات – بالإضافة إلى منتجات مثل البلاستيك والطلاء.

توفر المنتجات البترولية حوالي 37 في المائة من احتياجات الطاقة الأمريكية ، ويستهلك قطاع النقل أكثر من غيرها. كان استهلاك الولايات المتحدة من النفط في عام 2016 أقل بنسبة 10 في المائة من أعلى مستوى قياسي في عام 2005 وأعلى بنسبة 3 في المائة فقط مما كان عليه خلال الحظر الذي فرضته منظمة البلدان المصدرة للبترول (أوبك) خلال الفترة 1973-1974 – على الرغم من تضاعف حجم الاقتصاد الأمريكي ثلاث مرات في العقود التي تلت ذلك. ومع ذلك ، فقد زاد استخدام النفط بشكل طفيف خلال السنوات الأربع الماضية ، حيث أدت أسعار البنزين المنخفضة نسبيًا إلى زيادة عدد الأميال المقطوعة بالسيارة وتجدد الاهتمام بسيارات الدفع الرباعي والشاحنات الخفيفة. ومع ذلك ، من المتوقع أن ينخفض ​​استهلاك الولايات المتحدة للمنتجات البترولية ، على الأقل حتى عام 2035 ، حيث تؤدي معايير كفاءة الوقود إلى سيارات تعمل بشكل أنظف. لا يزال التعزيز المستمر للسيارة النظيفة ومعايير الاقتصاد في استهلاك الوقود أمرًا بالغ الأهمية لتقليل استهلاك الزيت.

من ناحية الإنتاج ، شهدت الولايات المتحدة انتعاشًا استمر عشر سنوات. يرجع نمو الإنتاج في جزء كبير منه إلى التحسينات في الحفر الأفقي والتكسير الهيدروليكي ، وهي التقنيات التي خلقت طفرة في استخراج النفط الصخري والغاز الطبيعي في الولايات المتحدة. بينما يمكّن الحفر الأفقي المنتجين من الحفر إلى أسفل وإلى الخارج – وبالتالي الوصول إلى المزيد من النفط أو الغاز من بئر واحد – فإن التكسير الهيدروليكي (المعروف أيضًا باسم التكسير) مصمم لاستخراج النفط أو الغاز الطبيعي من الصخور الصلبة ، بما في ذلك الصخر الزيتي والتكوينات الأخرى. يتضمن التكسير تفجير كميات هائلة من المياه الممزوجة بالمواد الكيميائية والرمل في عمق البئر ، عند ضغوط عالية بما يكفي لكسر الصخور وتمكين النفط أو الغاز من الهروب. تخلق طريقة الاستخراج المثيرة للجدل هذه مجموعة من المشكلات البيئية والصحية ، بما في ذلك تلوث الهواء والماء.

فحم
الفحم عبارة عن صخرة صلبة ثقيلة الكربون تأتي في أربعة أنواع رئيسية تختلف إلى حد كبير عن طريق محتوى الكربون: الليغنيت وشبه البيتومين والبيتومين والأنثراسيت. تقريبا كل الفحم المحترق في الولايات المتحدة هو شبه بيتوميني أو قاري. توجد بكثرة في ولايات بما في ذلك وايومنغ ، ووست فيرجينيا ، وكنتاكي ، وبنسلفانيا ، هذه الأنواع من الفحم هي وسط العبوة من حيث محتوى الكربون والطاقة الحرارية التي يمكن أن تنتجها. بغض النظر عن التنوع ، فكل الفحم متسخ. في الواقع ، فيما يتعلق بالانبعاثات ، فهو الوقود الأحفوري الأكثر احتراقًا للكربون الذي يمكننا حرقه.

يتم استخراج الفحم من خلال طريقتين: التعدين تحت الأرض يستخدم الآلات الثقيلة لقطع الفحم من الرواسب العميقة تحت الأرض ، بينما يزيل التعدين السطحي (المعروف أيضًا باسم التعدين الشريطي) طبقات كاملة من التربة والصخور للوصول إلى رواسب الفحم أدناه. يمثل قطاع التعدين حوالي ثلثي مصادر الفحم في الولايات المتحدة. على الرغم من أن كلا شكلي التعدين يضران بالبيئة ، إلا أن التعدين الشريطي مدمر بشكل خاص ، ويقضي على النظم البيئية بأكملها ويلوثها.

يمثل الفحم ومحطات الطاقة التي تحرقه أقل من ثلث توليد الكهرباء في الولايات المتحدة ، انخفاضًا من أكثر من النصف في عام 2008. البدائل الأنظف والأرخص – بما في ذلك الغاز الطبيعي ، ومصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح ، والتقنيات الموفرة للطاقة – تجعل الفحم أقل جاذبية من الناحية الاقتصادية. اليوم ، تستمر محطات الطاقة التي تعمل بالفحم في الإغلاق ، على الرغم من وعود إدارة ترامب بإحياء الصناعة. من المتوقع أن يظل الطلب المستقبلي على الفحم ثابتًا أو ينخفض ​​مع دفع قوى السوق لمصادر الطاقة البديلة إلى الأمام.

تفاعل ضوء الشمس مع الغازات الناتجة من حرق الوقود الأحفوري

الاجابة هي الضباب الدخاني.