Wykorzystywanie zasobów paliw kopalnych, które nie są odnawialne, przyczynia się do wzrostu globalnego ocieplenia w wyniku uwalniania dwutlenku węgla (w tym innych gazów). Oprócz paliw kopalnych istnieją inne zasoby skończone, które są nieodnawialne i z różnych powodów należy je chronić.
Niedobór zasobów nieodnawialnych
Zasoby nieodnawialne to źródła energii, których podaż lub rezerwy są stałe, wyjaśnia Oregon State University. Są to zasoby, które są wykorzystywane i konsumowane szybciej niż natura je produkuje. Jak wskazuje Investopedia, tworzenie tych zasobów zajmuje miliardy lat, co sprawia, że ich wykorzystanie jest niezrównoważone. W miarę zmniejszania się podaży ich używanie staje się nieekonomiczne. Zatem ze względów praktycznych zasoby te są ograniczone. Recykling i wykorzystanie alternatywnych odnawialnych źródeł energii może pomóc w zwiększeniu ich ograniczonej podaży. Oto kilka faktów dotyczących energii nieodnawialnej:
- W 2014 roku BBC podało, że przy wskaźniku zużycia energii nieodnawialnej w tym roku światu zabraknie ropy za 40 lat, gazu za 50 lat i węgla za 250 lat.
- Wystarczająca ilość „technicznie możliwych do odzyskania dostaw” gazu ziemnego wystarczy na 93 lata w USA, przy tempie zużycia z 2014 r. Jednak część tego nie stanowią „potwierdzonych źródeł”, a według raportu amerykańskiej Agencji Informacji o Środowisku (EIA) z 2016 r. ich eksploatacja nie może być opłacalna z ekonomicznego i technologicznego punktu widzenia.
- The Telegraph donosi, że na Ziemi nie zabraknie ropy i gazu, ponieważ nowa technologia może ulepszyć wydobycie. Przyznaje jednak, że równie ważny jest obecny nacisk na wykorzystanie źródeł odnawialnych, takich jak energia elektryczna i wodór w samochodach, lub do wytwarzania energii, co zmniejsza popyt i zużycie ograniczonych ilości ropy i gazu.
Cztery główne ograniczone źródła energii
Istnieją cztery nieodnawialne źródła energii, które są najczęściej wykorzystywane, stwierdza EIA (nieodnawialne). Pierwsze trzy to paliwa kopalne. Oznacza to, że powstały one ze szczątków roślin i zwierząt eony temu. Paliwa kopalne mogą występować w postaci stałej, ciekłej lub gazowej.
Paliwa kopalne, takie jak węgiel, gaz ziemny i ropa naftowa, powstają przez miliony lat, podkreśla National Geographic. Paliwa kopalne składają się głównie z węgla, ponieważ ich źródłem są pozostałości martwych roślin, alg i planktonu, które osiadają w morzach lub jeziorach. Przez setki milionów lat osady gromadziły się i zakopywały je pod spodem, „wytwarzając ciśnienie i ciepło”. To stopniowo zmieniło pozostałości organiczne w węgiel, ropę naftową i gaz ziemny. Zatem podczas spalania paliw kopalnych uwalniany jest węgiel gromadzony przez miliony lat, który trafia do środowiska.
Ropa i produkty naftowe
BBC donosi, że pomiędzy skałami znajdują się złoża ropy, które można łatwo przepompować rurami. Instytut Studiów nad Środowiskiem i Energią (EESI) twierdzi, że ropa naftowa występuje również w łupkach i piaskach bitumicznych. W miarę wysychania złóż przemysł zwraca się w stronę cięższej ropy naftowej zawartej w piaskach bitumicznych i łupkach, której wydobycie jest trudniejsze, zanieczyszczające i droższe.
Jak wyjaśnia EIA (nieodnawialna), ropa naftowa jest przetwarzana i rafinowana w celu wytworzenia pochodnych ropy naftowej (takich jak gaz lub olej napędowy), propanu, butanu i etanu. Wszystkie mogą być wykorzystane jako źródła paliwa/energii. Według EESI, różne inne produkty niepaliwowe, takie jak tworzywa sztuczne, nawozy, pestycydy i farmaceutyki, wykorzystują ropę naftową jako główny składnik.
Wydobyta ropa z ziemi znika na zawsze. Ziemia może uzupełnić ropę tylko w geologicznych przedziałach czasowych.
Gaz Ziemny
Podobnie jak ropa naftowa, istnieją dwa rodzaje gazu ziemnego, wyjaśnia Związek Zaniepokojonych Naukowców.
- Konwencjonalny gaz ziemnywystępuje w porowatych skałach, które można łatwo wydobywać za pomocą studni i rur.
- Niekonwencjonalny gaz ziemny, taki jak „gaz łupkowy, gaz zamknięty, metan z pokładów węgla i hydraty metanu, do niedawna był trudniejszy i kosztowniejszy w eksploatacji niż złoża konwencjonalne”. Zarówno gaz łupkowy, jak i metan z pokładów węgla wydobywa się metodą szczelinowania, podczas gdy gaz zamknięty wykorzystuje wiercenia poziome, a hydraty metanu są zatrzymywane w wodzie zamarzniętej pod oceanami w Arktyce.
Gaz ziemny jest wykorzystywany do produkcji energii i według krótkoterminowej prognozy energetycznej EIA dostarczył 34% energii w USA w 2016 r. Według EESI jest on również wykorzystywany do ogrzewania i wytwarzania energii elektrycznej w budynkach. Gaz ziemny jest wykorzystywany do produkcji wielu innych produktów, np. nawozów i tworzyw sztucznych.
Węgiel
Węgiel jest stałą formą trzech paliw kopalnych. Światowe Stowarzyszenie Węgla stwierdza, że w 2014 r. Stany Zjednoczone były drugim co do wielkości producentem węgla po Chinach. Aby wydobyć węgiel z ziemi, należy go wydobywać. Istnieją dwa rodzaje wydobycia:
-
Kopalnia Węgla Górnictwo odkrywkowewytwarza 66% węgla w Ameryce w 2015 r., zgodnie z rocznym raportem węglowym EIA (Tabela 11). Według Światowego Instytutu Węgla aż do 90% węgla znajdującego się blisko powierzchni wydobywa się z ziemi za pomocą specjalnych maszyn.
- Górnictwo podziemne służy do wydobywania głębszych kieszeni węgla. Wydobycie komorowo-filarowe i ścianowe to dwie stosowane metody, w wyniku których wydobywa się od 40 do 75% węgla, wskazuje Światowy Instytut Węgla. Według raportu EIA dotyczącego węgla w 2015 r. wydobycie podziemne dostarczyło 34% węgla w USA.
W 2016 roku węgiel nadal stanowił 30% energii w USA. S., zgodnie z krótkoterminową prognozą energetyczną EIA. Jak pokazują dane EIA, w poprzednim roku 2015, jak pokazują dane EIA, w USA odnotowano gwałtowny spadek wykorzystania węgla, wynoszący 15%. W raporcie Guardiana z 2016 r. ten spadek wynika przede wszystkim z dostępności taniego gazu ziemnego, a po drugie, ze gwałtownego wzrostu liczby elektrowni wiatrowych i wytwarzanie energii słonecznej, z naciskiem na redukcję emisji, ponieważ węgiel jest najbardziej zanieczyszczającym ze wszystkich paliw.
Uran
Uran jest jedynym z tych źródeł energii, który nie jest paliwem kopalnym według EIA (nieodnawialne). Uran to pospolity metal występujący w śladowych ilościach niemal wszędzie, zauważa Światowe Stowarzyszenie Jądrowe (WNA). Występuje w większej ilości niż złoto i srebro.
Wysokogatunkowy uran wydobywa się „technikami wydobywczymi, takimi jak tłumienie pyłu, a w skrajnych przypadkach techniki zdalnej obsługi, aby ograniczyć narażenie pracowników na promieniowanie i zapewnić bezpieczeństwo środowiska i ogółu społeczeństwa” – pisze WNA.
Uran jest wykorzystywany w elektrowniach jądrowych, a także w inny sposób. Według krótkoterminowej prognozy EIA energia jądrowa odpowiadała za 20% energii wytwarzanej w USA w 2016 r. Podobnie jak w przypadku paliw kopalnych, gdy uran zostanie pobrany z Ziemi, nie można go już zastąpić.
Nie tylko paliwa kopalne
Chociaż te źródła energii z paliw kopalnych są najszerzej nagłośnionym nieodnawialnym źródłem energii, istnieją inne, takie jak minerały, których podaż jest stała. Uniwersytet Indiana wyjaśnia, że wiele minerałów powstało w gwiazdach i podczas formowania się Ziemi i są obecne w jej jądrze i skorupie. Uniwersytet Tulane zauważa, że ważnych jest około 20 do 30 minerałów; niektóre łączą się, tworząc skały. Aby wydobyć te minerały, wydobywa się skały lub rudy, a następnie rafinuje lub przetwarza. Gdyby ludzkość wyczerpała którykolwiek z tych kluczowych i użytecznych minerałów, jego zastąpienie byłoby prawie niemożliwe.
- Aluminium: Królewskie Towarzystwo Chemii (RSC) podaje, że jest to najpowszechniejszy minerał na ziemi i stanowi jego 8%. Metal ten produkowany jest z boksytu. Wykorzystuje się go do produkcji „puszek, folii, przyborów kuchennych, ram okiennych, beczek po piwie i części samolotów”. Ponad 30% z nich jest poddawane recyklingowi.
- Miedź: Geology.com podaje, że miedź jest wykorzystywana w różnych konstrukcjach, przy tworzeniu produktów energetycznych i elektronicznych oraz w różnych procesach produkcji maszyn/pojazdów. Ponieważ jest ona ważna dla budownictwa i przesyłu energii, niedobór miedzi może mieć poważny wpływ na gospodarkę. Obecnie tylko 30% z nich jest poddawane recyklingowi. Uniwersytet Michigan podaje, że rocznie zużywa się około „18 000 razy więcej miedzi” niż wytwarza ją Ziemia.
-
Dźwigary stalowe Żelazo: Dziewięćdziesiąt procent przetwarzanego metalu to żelazo, a jako stal wykorzystuje się je w „architekturze, łożyskach, sztućcach, instrumentach chirurgicznych i biżuterii” – według RSC (Żelazo). RSC zauważa, że dostawy są obarczone umiarkowanym ryzykiem.
- Srebro: RSC (Srebro) zauważa, że srebro to metal szlachetny używany do wyrobu biżuterii, monet i zastawy stołowej. Ma zastosowanie przemysłowe do produkcji lusterek, obwodów drukowanych i „stopów dentystycznych, stopów lutowniczych i lutowniczych, styków elektrycznych i baterii”. Każdego roku produkuje się go dwadzieścia tysięcy ton, z czego ponad 30% jest poddawane recyklingowi, więc istnieje duże ryzyko, że ten materiał się skończy.
- Złoto: Siedemdziesiąt osiem procent tego złota służyło do produkcji biżuterii. Pozostała część jest wykorzystywana między innymi do produkcji sztabek i monet, a także w elektronice, komputerach, stomatologii i lotnictwie. Według Geology.com ma niewiele substytutów i ograniczoną podaż.
Energia nieodnawialna i zanieczyszczenia
Wykorzystywanie energii nieodnawialnej wiąże się z wieloma skutkami dla środowiska i zdrowia.
Globalne ocieplenie
Spalanie paliw kopalnych przyczyniło się do trzech czwartych emisji w ciągu ostatnich 20 lat, prowadząc do globalnego ocieplenia, podaje Energy. Gov. Według EESI ropa naftowa, węgiel i gaz ziemny odpowiadają za 42%, 32% i 27% emisji gazów cieplarnianych w USA w 2014 roku.
Jednak w latach 2014–2016 globalne emisje pozostały prawie stabilne, mimo że według The Guardian gospodarka wzrosła o 3%. Stało się tak, „odkąd Amerykanie zużyli więcej ropy i gazu w 2015 r., (ale) Stany Zjednoczone zmniejszyły emisję o 2,6 procent w związku ze spadkiem zużycia węgla” – zauważa Scientific American. Gaz ziemny powoduje mniej emisji w porównaniu z węglem lub ropą naftową, stwierdza Związek Zaniepokojonych Naukowców.
Problemy zdrowotne
Według Związku Zaniepokojonych Naukowców (Ukryte Koszty) podczas spalania paliw kopalnych uwalniany jest tlenek węgla, tlenki azotu, węglowodory, cząstki stałe i tlenki siarki do atmosfery ziemskiej. Zanieczyszczenie powietrza stanowi poważny problem zdrowotny, prowadzący do zawałów serca, pogarsza istniejące choroby układu oddechowego i serca, astmę i zapalenie płuc, a także może prowadzić do śmierci. Szczególnie zagrożone są niemowlęta, dzieci i osoby starsze.
Zanieczyszczenie
Wykorzystywanie paliw kopalnych prowadzi do zanieczyszczenia powietrza, kwaśnych deszczy i zanieczyszczenia substancjami odżywczymi wpływającymi na powietrze, wodę i glebę, potwierdza amerykańska Agencja Ochrony Środowiska (EPA). Ponadto wydobycie i transport ropy prowadziło w przeszłości do wycieków i plam ropy, zanieczyszczając wody i niszcząc środowisko naturalne wokół plam i wycieków. Ponadto wydobycie, metoda wydobywania węgla, nie tylko pozostawia obszar jałowy, ale minerały wokół samego węgla są kwaśne. Minerały te pozostają po wydobyciu, pozostawiając obszar całkowicie zanieczyszczony i uniemożliwiając wzrost nowej roślinności.
Energia jądrowa jest droga, a jej usuwanie odpadami stanowi problem i w przeszłości powodowała katastrofy, czyniąc jej wykorzystanie niezrównoważonym, pisze Greenpeace.
Globalny scenariusz energetyczny
Dopóki opłacalne, zrównoważone i odnawialne źródła energii nie staną się powszechne, korzystanie z nieodnawialnych źródeł energii pozostaje koniecznością. Jednak tendencja do ograniczania jego wykorzystania jest pozytywna, a według Banku Światowego globalne zużycie energii z paliw kopalnych spadło z 94,5% w 1970 r. do 81% w 2014 r. Kraje takie jak Niemcy rezygnują z energii jądrowej i przechodzą na odnawialne źródła energii, zauważa „The New York Times”.
Według EIA w USA paliwa kopalne łącznie nadal odpowiadały za 81,5% energii wytworzonej w 2015 r. Według Bloomberga w 2015 roku liczba osób zatrudnionych w branży fotowoltaicznej po raz pierwszy wyprzedziła zatrudnionych przy wydobyciu ropy i gazu ziemnego. Według The Guardian możliwe jest uzyskanie do 2030 r. 36% energii ze źródeł odnawialnych i wywiązanie się z zobowiązań podjętych w Paryżu w 2015 r. na całym świecie.
Zmiana nastawienia
W ostatnich latach nastawienie konsumentów do korzystania z nieodnawialnych źródeł energii ulega istotnej zmianie. Coraz więcej osób zdaje sobie sprawę ze szkodliwego wpływu nieodnawialnych paliw kopalnych na środowisko i zaczyna podejmować aktywne działania w celu zmniejszenia swojego śladu węglowego. Wiele z tych czynności jest łatwych i nie wymaga większych zmian w stylu życia, takich jak wyłączanie światła (i używanie żarówek energooszczędnych) przy wychodzeniu z pokoju, korzystanie z energii słonecznej w domu i instalowanie w domach urządzeń o wysokiej wydajności. Pomysły na ekologiczny styl życia, takie jak kupowanie samochodów hybrydowych na gaz/elektryczność, ograniczenie jazdy, ograniczenie zużycia tworzyw sztucznych i, co nie mniej ważne, recykling to proste sposoby na ograniczenie zużycia i wyczerpywania się surowców nieodnawialnych.
