كيف يؤثر استخدام الوقود الأحفوري في البيئة
ماهو الوقود الأحفوري
يشير مصطلح ”
الوقود الأحفوري
” إلى مصدر وقود طبيعي تشكل في الماضي الجيولوجي من بقايا كائنات حية. يأتي الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي من بقايا النباتات والحيوانات القديمة التي دفنت لملايين السنين ، تلعب الظروف التي كانت عليها البقايا بمرور الوقت (مثل الضغط ودرجة الحرارة) دورًا في الوقود الأحفوري الذي أصبحت عليه ، على سبيل المثال ، يتكون الفحم في المقام الأول من بقايا النباتات الأرضية التي تم ضغطها وتسخينها.
يصل البشر اليوم إلى الوقود الأحفوري عن طريق الحفر والتعدين في الأرض لاستخراجه من الصخور والتكوينات الجيولوجية ، هذه الأنواع من الوقود غير المتجددة ، والتي تشمل الفحم والنفط والغاز الطبيعي ، توفر حوالي 80 في المائة من طاقة العالم ، إنها توفر الكهرباء والحرارة والنقل ، بينما تغذي أيضًا العمليات التي تصنع مجموعة كبيرة من المنتجات ، من الصلب إلى البلاستيك.
ومن مزايا استخدام الوقود الأحفوري في الوقت الحالي ، يعتبر الوقود الأحفوري رخيصًا نسبيًا ويسهل الحصول عليه ، قد لا يكون هذا هو الحال دائما ، بالإضافة إلى تم تصميم الكثير من بنيتنا التحتية للعمل باستخدام الوقود الأحفوري .
أنواع الوقود الأحفوري الثلاثة
الأنواع الثلاثة للوقود الأحفوري هي البترول ، والفحم ، والغاز الطبيعي ، لديهم عدد من الخصائص الفيزيائية والكيميائية وغيرها من الخصائص المشتركة ، ولكن ربما تكون الحقيقة الأكثر أهمية حول الوقود الأحفوري هي أنها غير قابلة للتجديد.
البترول
النفط الخام ، أو البترول ، هو وقود أحفوري سائل يتكون في الغالب من الهيدروكربونات (مركبات الهيدروجين والكربون) ، يمكن العثور على النفط في الخزانات الجوفية ؛ في شقوق 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.
الفحم
الفحم عبارة عن صخور صلبة ثقيلة الكربون تأتي في أربعة أنواع رئيسية تختلف إلى حد كبير عن طريق محتوى الكربون: الليغنيت وشبه البيتومين والبيتومين والأنثراسايت ، يتم استخراج الفحم من خلال طريقتين: التعدين تحت الأرض يستخدم الآلات الثقيلة لقطع الفحم من الرواسب العميقة تحت الأرض ، بينما يزيل التعدين السطحي طبقات كاملة من التربة والصخور للوصول إلى رواسب الفحم ، على الرغم من أن كلا شكلي التعدين يضران بالبيئة ، إلا أن التعدين الشريطي مدمر بشكل خاص ، ويقضي على النظم البيئية بأكملها ويلوثها ، ويعد
اضرار دخان المصانع على البيئة
أحد الأمثلة على ذلك .
الغاز الطبيعي
يتألف الغاز الطبيعي في الغالب من الميثان ، ويعتبر بشكل عام إما تقليديًا أو غير تقليدي ، اعتمادًا على مكان وجوده تحت الأرض ، يقع الغاز الطبيعي التقليدي في طبقات صخرية مسامية وقابلة للاختراق أو مختلطة في خزانات النفط ويمكن الوصول إليها عن طريق الحفر القياسي ، الغاز الطبيعي غير التقليدي هو في الأساس أي شكل من أشكال الغاز يصعب استخراجه أو مكلفًا للغاية عن طريق الحفر المنتظم ، مما يتطلب تقنية تحفيز خاصة ، مثل التكسير.
كيف يؤثر استخدام الوقود الأحفوري في البيئة
على الرغم من أننا اعتمدنا على الوقود الأحفوري لتزويد مجتمعنا بالطاقة لفترة طويلة ، إلا أن هناك العديد من الآثار السيئة للاستخدام المستمر لهذه الأنواع من
مصادر الطاقة
القديمة.
تغير المناخ
الجسيمات المنبعثة من حرق الوقود الأحفوري لها أيضًا آثار سلبية على كوكبنا ككل ، الوقود الأحفوري يساهم في تغير المناخ ، وتأتي هذه المساهمة مباشرة من الجزيئات التي توضع في الغلاف الجوي عند حرقها ، تدخل مركبات مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان إلى الغلاف الجوي وتحبس الحرارة من الشمس ، مما أدى إلى ارتفاع مستمر في متوسط درجات الحرارة العالمية منذ أوائل القرن العشرين ،يمكن أن يؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى كل شيء من تدمير الموائل الطبيعية إلى ارتفاع مستوى سطح البحر.
الاحتباس الحراري
يطلق الوقود الأحفوري ثاني أكسيد الكربون عندما يحترق ، مما يزيد من تأثير الاحتباس الحراري ويزيد من ظاهرة الاحتباس الحراري ، من بين أنواع الوقود الأحفوري الثلاثة ، بالنسبة لكمية معينة من الطاقة المنبعثة ، ينتج الفحم أكبر نسبة من ثاني أكسيد الكربون ، بينما ينتج الغاز الطبيعي أقل كمية.
الانسكابات النفطية
يعد تعدين الفحم مهمة صعبة وخطيرة ، وبالتالي ، يواجه عمال مناجم الفحم تهديدات خطيرة على حياتهم ، من المخاطر الأخرى التي يشكلها استخدام النفط الخام للوقود الأحفوري خطر الانسكابات النفطية الناجمة عن التسريبات في ناقلات النفط ، حيث تسبب تدمير العديد من الموائل البحرية ، يحتوي الزيت الخام على مواد كيميائية سامة تلوث الهواء عند الاحتراق ومضرة بالصحة ، كما تلوث محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم الهواء من خلال إطلاق الدخان والمواد الكيميائية ، والتي بدورها يمكن أن تؤدي إلى مشاكل صحية لمن يتعرضون لاستنشاق هذا الهواء.
تلوث الهواء
ينتج الوقود الأحفوري أكثر من مجرد ثاني أكسيد الكربون عند الاحتراق ، تولد
محطات توليد الطاقة
التي تعمل بالفحم بمفردها 42 في المائة من انبعاثات الزئبق الخطرة ، فضلاً عن انبعاثات ثاني أكسيد الكبريت التي تساهم في هطول الأمطار الحمضية والغالبية العظمى من الجسيمات في الهواء ، وفي الوقت نفسه ، فإن السيارات والشاحنات والقوارب التي تعمل بالوقود الأحفوري هي المساهمين الرئيسيين في أول أكسيد الكربون السام وأكسيد النيتروجين ، مما ينتج عنه الضباب الدخاني (وأمراض الجهاز التنفسي) في الأيام الحارة.
تحمض المحيطات
عندما يتم حرق النفط والفحم والغاز ، الكيمياء الأساسية للمحيط تتغير، مما يجعله أكثر حمضية ، تمتص البحار ما يصل إلى ربع إجمالي انبعاثات الكربون من صنع الإنسان ، منذ بداية الثورة الصناعية وطرق حرق الفحم ، أصبح المحيط أكثر حمضية بنسبة 30 في المائة ، مع ارتفاع الحموضة في مياهنا ، تنخفض كمية كربونات الكالسيوم – وهي مادة يستخدمها المحار والكركند والعديد من الكائنات البحرية الأخرى لتشكيل الأصداف ، يمكن أن يؤدي ذلك إلى إبطاء معدلات النمو وإضعاف القشرة وتعريض سلاسل الغذاء بأكملها للخطر ، يؤثر
تحمض المحيطات
على المجتمعات الساحلية أيضًا .
أضرار الوقود الأحفوري على البيئة
هناك طريقتان رئيسيتان لإزالة الوقود الأحفوري من الأرض: التعدين والحفر ، يستخدم التعدين لاستخراج الوقود الأحفوري الصلب ، مثل الفحم ، عن طريق الحفر أو الكشط أو كشف الموارد المدفونة. تساعد طرق الحفر في استخراج الوقود الأحفوري السائل أو الغازي الذي يمكن إجباره على التدفق إلى السطح ، مثل النفط التقليدي والغاز الطبيعي ، كلتا العمليتين لها آثار صحية وبيئية خطيرة ، ومنها :
تدهور الأراضي
إن اكتشاف ومعالجة ونقل النفط تحت الأرض ، ورواسب الغاز والفحم لها تأثير هائل على المناظر الطبيعية و
الأنظمة البيئية
، تستأجر صناعة الوقود الأحفوري مساحات شاسعة من الأراضي للبنية التحتية مثل الآبار وخطوط الأنابيب وطرق الوصول ، فضلاً عن مرافق المعالجة وتخزين النفايات والتخلص من النفايات ، في حالة التعدين الشريطي ، يتم كشط مساحات كاملة من التضاريس – بما في ذلك الغابات وقمم الجبال بأكملها – لكشف الفحم الجوفي أو النفط ، حتى بعد توقف العمليات ، لن تعود الأرض المغذية إلى ما كانت عليه من قبل ، ونتيجة لذلك ، فإن موائل الحياة البحرية ينتهي بها الأمر إلى التفتت والتدمير.
تلوث المياه
يشكل تطوير الفحم والنفط والغاز تهديدات لا تعد ولا تحصى لممراتنا المائية والمياه الجوفية ، عمليات تعدين الفحم تغسل جريان الأحماض في الجداول والأنهار والبحيرات وتفريغ كميات هائلة من الصخور غير المرغوب فيها والتربة في الجداول ، يمكن أن تلوث الانسكابات والتسربات النفطية أثناء الاستخراج أو النقل مصادر مياه الشرب وتهدد المياه العذبة أو
النظم البيئية
للمحيطات بأكملها ، تم اكتشاف أن التكسير وسوائله السامة
تلوث مياه الشرب
.
وفي الوقت نفسه ، فإن جميع عمليات الحفر والتكسير والتعدين تولد كميات هائلة من مياه الصرف الصحي ، وعند استخدام طرق التكسير الهيدروليكي ، يتم تضخيم الكمية الإجمالية لمياه الصرف من خلال الحجم الكبير للمياه والمواد الكيميائية المشاركة في العملية ، يمكن أن تتسرب أو تتدفق إلى المجاري المائية وتلوث
طبقات المياه الجوفية
بالملوثات المرتبطة بالسرطان والعيوب الخلقية والأضرار العصبية وغير ذلك الكثير .