Использование ресурсов ископаемого топлива, которые не являются возобновляемыми, способствует усилению глобального потепления из-за выброса углекислого газа (среди других газов). Помимо ископаемого топлива, существуют и другие ограниченные ресурсы, которые невозобновляемы и которые необходимо сохранять по разным причинам.
Нехватка невозобновляемых ресурсов
Невозобновляемые ресурсы - это источники энергии, запасы которых фиксированы, объясняет Университет штата Орегон. Это ресурсы, которые используются и потребляются быстрее, чем их производит природа. Как отмечает Investopedia, на формирование этих ресурсов уходят миллиарды лет, что делает их использование нерациональным. Поскольку предложение сокращается, использовать их становится нерентабельно. Таким образом, для практических целей эти ресурсы конечны. Переработка и использование альтернативных возобновляемых источников энергии могут помочь расширить их ограниченные запасы. Вот некоторые факты о невозобновляемых источниках энергии:
- В 2014 году BBC сообщила, что при темпах использования невозобновляемых источников энергии в этом году в мире закончится нефть через 40 лет, газ через 50 лет и уголь через 250 лет.
- Технически восстанавливаемых запасов природного газа в США хватит на 93 года при темпах потребления 2014 года. Однако часть этих источников не является «доказанными источниками», и их эксплуатация не может быть экономически и технологически жизнеспособной, согласно отчету Управления экологической информации США (EIA) за 2016 год.
- The Telegraph сообщает, что на Земле не исчерпаются запасы нефти и газа, потому что новые технологии могут улучшить добычу. Однако он признает, что не менее важным является нынешний упор на использование возобновляемых источников, таких как электричество и водород, в автомобилях или для производства электроэнергии, что снижает спрос и потребление ограниченных количеств нефти и газа.
Четыре основных ограниченных источника энергии
Существует четыре невозобновляемых источника энергии, которые используются чаще всего, утверждает EIA (Невозобновляемые источники энергии). Первые три – это ископаемое топливо. Это означает, что они образовались из останков растений и животных много веков назад. Ископаемое топливо может находиться в твердой, жидкой или газообразной форме.
Ископаемые виды топлива, такие как уголь, природный газ и сырая нефть, формируются миллионы лет, подчеркивает National Geographic. Ископаемое топливо в основном состоит из углерода, поскольку его источником являются остатки мертвых растений, водорослей и планктона, которые оседают в морях или озерах. За сотни миллионов лет осадки накапливались и погребали их под собой, «создавая давление и тепло». Это постепенно превратило органические остатки в уголь, нефть и природный газ. Поэтому, когда ископаемое топливо сжигается, углерод, который накапливался в течение миллионов лет, высвобождается и загрязняет окружающую среду.
Нефть и нефтепродукты
Би-би-си сообщает, что между скалами обнаружены залежи нефти, которые можно легко перекачивать по трубам. Институт изучения окружающей среды и энергетики (EESI) сообщает, что сырая нефть также встречается в сланцевых и битуминозных песках. По мере высыхания резервуаров промышленность переключается на более тяжелую сырую нефть из битуминозных песков и сланцев, добыча которой более сложна, загрязняет окружающую среду и обходится дороже.
Как объясняет EIA (невозобновляемые источники энергии), сырая нефть перерабатывается и очищается для производства нефтепродуктов (таких как газ или дизельное топливо), пропана, бутана и этана. Все они могут быть использованы в качестве источников топлива/энергии. Согласно EESI, в различных других нетопливных продуктах, таких как пластмассы, удобрения, пестициды и фармацевтические препараты, в качестве основного ингредиента используется сырая нефть.
Как только нефть будет извлечена из земли, она исчезнет навсегда. Земля может восполнять запасы нефти только в течение геологического времени.
Природный газ
Подобно сырой нефти, существует два типа природного газа, объясняет Союз обеспокоенных ученых.
- Обычный природный газнаходится в пористых горных породах, из которых можно легко извлечь скважины и трубы.
- Нетрадиционный природный газ, такой как «сланцевый газ, газ плотных пород, метан угольных пластов и гидраты метана, до недавнего времени было труднее и дороже разрабатывать, чем традиционные месторождения». И сланцевый газ, и метан угольных пластов добываются посредством гидроразрыва, в то время как газ из плотных пород использует горизонтальное бурение, а гидраты метана задерживаются в замерзшей воде под океанами в Арктике.
Природный газ используется для производства энергии, и, согласно краткосрочному энергетическому прогнозу EIA, в 2016 году на него приходилось 34% энергии в США. По данным EESI, он также используется для отопления и электричества в зданиях.. Для производства множества других продуктов, таких как удобрения и пластмассы, необходим природный газ.
Уголь
Уголь - это твердая форма трех видов ископаемого топлива. Всемирная угольная ассоциация заявляет, что в 2014 году США были вторым по величине производителем угля после Китая. Уголь необходимо добывать, чтобы он был извлечен из земли, и существует два типа добычи:
-
Угольная шахта Поверхностная добыча производит 66% угля в Америке в 2015 году согласно Ежегодному отчету об угле EIA (Таблица 11). По данным Всемирного института угля, до 90% угля у поверхности добывается из-под земли с помощью специальных машин.
- Подземная добыча используется для более глубоких угольных карманов. По данным Всемирного института угля, камерно-столбовая добыча и добыча длинными забоями - это два применяемых метода, которые дают от 40 до 75% угля. Согласно отчету EIA по углю, в 2015 году подземная добыча обеспечила 34% угля в США.
В 2016 году на долю угля по-прежнему приходилось 30% энергии в США. С., согласно Краткосрочному энергетическому прогнозу EIA. Как показывают данные EIA, в предыдущем 2015 году использование угля в США резко сократилось на 15%. В отчете Guardian за 2016 год это снижение объясняется, прежде всего, наличием дешевого природного газа, а во-вторых, резким ростом ветровой и производство солнечной энергии, а также упор на сокращение выбросов, поскольку уголь является наиболее загрязняющим из всех видов топлива.
Уран
Уран - единственный из этих источников энергии, который не является ископаемым топливом согласно EIA (невозобновляемые источники энергии). Уран - распространенный металл, следы которого встречаются почти повсюду, отмечает Всемирная ядерная ассоциация (WNA). Его больше, чем золота или серебра.
Высококачественный уран добывается с помощью «методов добычи, таких как пылеподавление и, в крайних случаях, методов дистанционного обращения, чтобы ограничить радиационное воздействие на рабочих и обеспечить безопасность окружающей среды и населения», пишет WNA.
Уран используется на атомных электростанциях, а также в других целях. По данным EIA Short Term Outlook, в 2016 году на атомную энергетику приходилось 20% выработки электроэнергии в США. Как и ископаемое топливо, уран, извлеченный из земли, уже невозможно заменить.
Не только ископаемое топливо
Хотя эти источники энергии на основе ископаемого топлива являются наиболее широко разрекламированными невозобновляемыми источниками энергии, существуют и другие, например полезные ископаемые, запасы которых фиксированы. Университет Индианы объясняет, что многие минералы образовались в звездах и во время формирования Земли и присутствуют в ее ядре и коре. Университет Тулейна отмечает, что важное значение имеют от 20 до 30 минералов; некоторые объединяются, образуя камни. Чтобы извлечь эти минералы, камни или руды добываются, а затем очищаются или перерабатываются. Если человечество исчерпает какие-либо из этих важнейших и полезных минералов, заменить их будет практически невозможно.
- Алюминий: Королевское химическое общество (RSC) сообщает, что это самый распространенный минерал на Земле, составляющий 8% его массы. Этот металл производят из боксита. Из него производят «банки, фольгу, кухонную утварь, оконные рамы, пивные бочонки и детали самолетов». Более 30% из них перерабатывается.
- Copper: Geology.com сообщает, что медь используется в различных строительных, энергетических и электронных продуктах, а также в различных процессах производства машин и транспортных средств. Поскольку она важна для строительства и передачи электроэнергии, нехватка меди может оказать серьезное влияние на экономику. В настоящее время перерабатывается только 30% из них. Мичиганский университет сообщает, что в год используется примерно «в 18 000 раз больше меди», чем производит Земля.
-
Стальные балки Iron: По данным RSC (Iron), девяносто процентов обрабатываемого металла составляет железо, а в качестве стали оно используется в «архитектуре, подшипниках, столовых приборах, хирургических инструментах и ювелирных изделиях».. RSC отмечает, что ее поставки имеют умеренный риск.
- Silver: RSC (Серебро) отмечает, что серебро - это драгоценный металл, используемый для изготовления ювелирных изделий, монет и посуды. Он находит промышленное применение в производстве зеркал, печатных схем и «стоматологических сплавов, припоев и припоев, электрических контактов и батарей». Ежегодно производится двадцать тысяч тонн его, причем более 30% перерабатывается, поэтому высок риск исчерпания этого материала.
- Золото: Семьдесят восемь процентов его использовалось для изготовления ювелирных изделий. Остальное используется для изготовления слитков и монет, а также в электронике, компьютерах, стоматологии и аэрокосмической промышленности, среди прочего. По данным Geology.com, у него мало заменителей и ограниченное предложение.
Невозобновляемые источники энергии и загрязнение окружающей среды
Использование невозобновляемых источников энергии связано с множеством последствий для окружающей среды и здоровья.
Глобальное потепление
Сжигание ископаемого топлива стало причиной трех четвертей выбросов за последние 20 лет, что привело к глобальному потеплению, сообщает Energy. Gov. По данным EESI на нефть, уголь и природный газ ответственны за 42%, 32% и 27% выбросов парниковых газов в США в 2014 году.
Однако в период с 2014 по 2016 год глобальные выбросы оставались почти стабильными, хотя, по данным The Guardian, экономика выросла на 3%. Это произошло «поскольку американцы использовали больше нефти и газа в 2015 году, (но) Соединенные Штаты сократили выбросы на 2,6 процента по мере сокращения использования угля», - отмечает Scientific American. Природный газ производит меньше выбросов по сравнению с углем или нефтью, считает Союз обеспокоенных ученых.
Проблемы со здоровьем
Когда ископаемое топливо сгорает, оно выделяет в атмосферу Земли оксид углерода, оксиды азота, углеводороды, твердые частицы и оксиды серы, согласно данным Союза обеспокоенных ученых (скрытые затраты). Загрязнение воздуха представляет собой серьезную проблему для здоровья, приводящую к сердечным приступам, ухудшает существующие респираторные и сердечные заболевания, астму и воспаление легких и может привести к смерти. Особому риску подвергаются младенцы, дети и пожилые люди.
Загрязнение
Использование ископаемого топлива приводит к загрязнению воздуха, кислотным дождям и загрязнению питательными веществами, влияющим на воздух, воду и землю, подтверждает Агентство по охране окружающей среды США (EPA). Кроме того, добыча и транспортировка нефти в прошлом приводила к разливам нефти и пятнам, загрязнению вод и нанесению ущерба природной среде вокруг пятен и разливов. Кроме того, добыча полезных ископаемых, метод добычи угля, не только оставляет эту территорию бесплодной, но и минералы вокруг самого угля становятся кислыми. Эти минералы остаются после добычи, оставляя территорию полностью загрязненной и лишая возможности роста новой растительности.
Атомная энергия дорогая, а утилизация ее отходов представляет собой проблему и привела к катастрофам в прошлом, что сделало ее использование нерациональным, пишет Гринпис.
Глобальный энергетический сценарий
Пока жизнеспособные, устойчивые и возобновляемые источники энергии не получат широкого распространения, использование невозобновляемых источников энергии остается необходимостью. Однако тенденция по ограничению его использования является положительной: по данным Всемирного банка, глобальное использование энергии из ископаемого топлива упало с 94,5% в 1970 году до 81% в 2014 году. Такие страны, как Германия, отказываются от ядерной энергетики и переходят на возобновляемые источники энергии, отмечает The New York Times.
По данным EIA, в США в 2015 году на долю ископаемого топлива по-прежнему приходилось 81,5% выработки энергии. По данным Bloomberg, в 2015 году число занятых в солнечной промышленности впервые превысило число занятых в добыче нефти и природного газа. По данным The Guardian, к 2030 году можно получать 36% энергии из возобновляемых источников и выполнить обязательства Парижского соглашения 2015 года во всем мире.
Изменение отношения
В последние годы отношение потребителей к использованию невозобновляемых источников энергии претерпевает существенные изменения. Все больше людей осознают пагубное воздействие невозобновляемых ископаемых видов топлива на окружающую среду и начинают принимать активные меры по сокращению выбросов углекислого газа. Многие из этих действий просты и не требуют серьезных изменений образа жизни, например, выключение света (и использование энергосберегающих лампочек), выходя из комнаты, использование солнечной энергии дома и установка высокоэффективных приборов в своих домах. Идеи «зеленого» образа жизни, такие как покупка гибридных автомобилей, работающих на газе и электромобилях, меньшее вождение, сокращение использования пластика и, наконец, что не менее важно, переработка, - это простые способы сократить использование и истощение невозобновляемых источников энергии.
