Большую часть энергии в мире мы получаем путем использования различных видов ископаемого топлива – материалов, сформировавшихся сотни миллионов лет назад. Какими экологическими последствиями это грозит?
Разлагающиеся растения и другие организмы, похороненные под слоями осадков и горных пород, за тысячи лет превратились в богатые углеродом отложения, которые мы теперь называем ископаемым топливом. Это невозобновляемое топливо, которое включает в себя уголь, нефть и природный газ, обеспечивает около 80% мировой энергии. Благодаря этому топливу у нас есть электричество, тепло и транспорт, а также оно обеспечивает процессы производства огромного ассортимента продукции – от стали до пластмасс.
При сжигании ископаемого топлива оно выделяет углекислый газ и другие парниковые газы, которые, в свою очередь, задерживают тепло в нашей атмосфере, что делает их основными причинами глобального потепления и изменения климата.
Основные виды ископаемого топлива
Существует несколько основных групп ископаемого топлива, в числе которых уголь, нефть и природный газ.
Уголь: черные или коричневые куски осадочных пород, которые варьируются от рассыпчатых до относительно твердых. Уголь начал формироваться в течение каменноугольного периода около 300–360 миллионов лет назад, когда водоросли и остатки растительности в болотных лесах оседали все глубже и глубже под слоями грязи. Добываемый с помощью наземных или подземных методов, уголь обеспечивает треть всей энергии в мире, причем основными потребителями и производителями угля в 2018 году являлись Китай, Индия и США. Уголь подразделяется на четыре категории – антрацит, битум, суббитум и лигнит – в зависимости от содержания углерода.
Выбросы углекислого газа от сжигания угля составляют 44% от общемирового объема. Последствия использования угля для здоровья и окружающей среды наряду с конкуренцией со стороны более дешевого природного газа способствовали снижению его использования в США и других странах. Но в других частях света, таких как Индия, ожидается, что к 2023 году спрос на уголь возрастет.
Нефть: сырая нефть – жидкость, состоящая в основном из углерода и водорода, чаще всего бывает черной, но цвет и уровень вязкости может варьироваться в зависимости от химического состава. Большая часть нефти образовалась в мезозойский период, между 252 и 66 миллионами лет назад, в результате того, что планктон, водоросли и другие нефтеобразующие элементы затонули и были захоронены на дне древних морей.
Добываемая из наземных и морских скважин сырая нефть перерабатывается в различные нефтепродукты, включая бензин, дизельное топливо и мазут. Основными нефтедобывающими странами являются США, Саудовская Аравия и Россия, на которые в совокупности приходится почти 40% мировых поставок.
На использование нефти приходится почти половина выбросов углерода в США и около трети от общемирового объема выбросов. Помимо загрязнения воздуха, возникающего при сжигании нефти, бурение и транспортировка привели к нескольким крупным авариям, таким как выброс нефти из танкера «Эксон Валдез» в 1989 году, взрыв нефтяной платформы Deepwater Horizon в 2010 году, крушение состава с нефтью в Лак-Мегантик в 2013 году и тысячи инцидентов на трубопроводах. Тем не менее, спрос на нефть продолжает расти, обусловленный не только нашим желанием мобильности, но и многими продуктами, включая пластмассы, производимыми с использованием нефтехимических продуктов, которые, как правило, производятся из нефти и газа.
Природный газ: природный газ без запаха, состоящий в основном из метана, часто находится в отложениях, которые, как и в случае угля и нефти, образовались миллионы лет назад в результате разложения растительных веществ и организмов.
За последние два десятилетия добыча как природного газа, так и нефти в США выросла из-за достижений в технике бурения. В результате природный газ превзошел уголь по популярности и стал главным топливом для производства электроэнергии в США. США – мировые лидеры по добыче природного газа, за ними следуют Россия и Иран.
С точки зрения выбросов природный газ является более чистым топливом, чем уголь и нефть, но, тем не менее, составляет пятую часть от общемирового объема выбросов, не считая утечек при добыче и транспортировке.
Сокращение выбросов от ископаемого топлива
В настоящее время правительства всего мира предпринимают усилия по сокращению выбросов парниковых газов от ископаемого топлива, чтобы предотвратить худшие последствия изменения климата. На международном уровне страны взяли на себя обязательства по сокращению выбросов в рамках Парижского соглашения 2015 года, в то время как другие структуры, включая города, штаты и предприятия, взяли на себя обязательства в индивидуальном порядке. Усилия, как правило, направлены на замену ископаемого топлива возобновляемыми источниками энергии, повышение эффективности использования энергии и электрификацию таких секторов, как транспорт и строительство.
Учитывая сохраняющуюся зависимость мира от ископаемого топлива, многие утверждают, что в дополнение к усилиям, направленным на их замену, нам также необходимо сокращать количество уже содержащегося в воздухе кислорода с помощью таких технологий, как улавливание углерода, при котором выбросы направляются в подземные хранилища или рециркулируются до того, как они попадут в атмосферу. Некоторые коммерческие проекты по всему миру уже улавливает углекислый газ из дымовых труб заводов, работающих на ископаемом топливе, и, хотя высокая стоимость этих технологий помешала их более широкому внедрению, сторонники надеются, что прогресс в конечном итоге сделает их более доступными.
Вероника Кузьмина
Источник: National Geographic