Combustibili fosili – tranziție către surse de energie mai durabile și către inovații tehnologice
Combustibilii fosili au fost considerați foarte multă vreme o resursă bogată, adevărată piatră de temelie a progresului tehnologic modern. Din păcate, consecințele folosirii combustibililor fosili asupra schimbărilor climatice sunt tot mai vizibile, așa că statele lumii au început să tragă semnale de alarmă asupra epuizării resurselor, încă din secolul trecut. Societatea a înțeles că este timpul să se găsească alte soluții pentru a obține și a consuma energie electrică de care are nevoie pentru dezvoltarea sa pe viitor.
Acest articol prezintă câteva informații utile despre ce sunt combustibilii fosili, care este importanța lor și ce tipuri există în funcție de zona de pe glob. De asemenea, sunt prezentate avantajele și dezavantajele folosirii lor, precum și câteva soluții și alternative viabile pentru ca societatea umană să efectueze tranziția către un mix energetic mai curat într-un mod adecvat.
1. Ce reprezintă combustibilii fosili?
Combustibilii fosili au fost utilizați de societatea umană de-a lungul istoriei, oferind numeroase avantaje în viața de zi cu zi a oamenilor și contribuind decisiv la dezvoltarea economiei. Practic, este vorba despre niște resurse naturale formate din rămășițe organice (plante sau animale) care au putrezit și s-au transformat în țiței, cărbune sau gaze naturale pe parcursul trecerii a sute de milioane de ani. Istoricii sunt de părere că, fără existența acestor resurse, nu ar fi putut avea loc, de exemplu, revoluția industrială din secolul al XIX-lea sau nu s-ar fi dezvoltat automobilele și aeronavele în secolul XX, așa că importanța lor este, cu siguranță, una colosală.
Imagine de Artyom Korshunov pe Unsplash.com
1.1. Importanța combustibililor fosili
Combustibilii fosili (exemple: petrol, cărbune, gaze naturale) au fost sursă principală de energie de-a lungul a mai multor secole, fiind utilizați pentru încălzire, în producția de electricitate, în transporturi și în diferite alte sectoare ale industriei. Un rol important l-a avut cărbunele în Revoluția Industrială din Anglia, acolo unde a făcut posibilă funcționarea motorului cu aburi și unde a contribuit decisiv la realizarea altor inovații tehnologice. Petrolul și gazele naturale au ajuns pe primul loc în industria transporturilor, fiind considerate surse vitale de combustibil și astăzi, în ciuda apariției diferitelor alternative de obținere a energiei. De exemplu, motoarele cu combustie internă au revoluționat transporturile pe toată planeta, oferind din plin mobilitate tot mai mare și chiar o interconectivitate la nivel global.
Apreciați pentru că sunt foarte disponibili și accesibili, combustibilii fosili permit majorității comunităților să-i folosească din plin pentru obținerea energiei de care au nevoie, ceea ce a determinat o creștere economică fără precedent în istorie și o dezvoltare evidentă a infrastructurii în multe state din lume.
Din păcate, combustibilii fosili aduc și costuri semnificative, poluarea mediului, dependența economiei de resurse finite. Societatea umană a înțeles că este timpul perfect pentru a face tranziția către surse de energie mai durabile și către inovații tehnologice noi, care să ofere un viitor energetic sustenabil.
1.2. Tipuri de combustibili fosili
Principalele tipuri de combustibili fosili sunt:
- Petrolul (și derivații). Unii experți consideră că acest combustibil fosil are o existență de peste 300 milioane de ani, că este foarte eficient și convenabil și că este esențial în industria petrochimică. Derivații săi sunt folosiți în transporturi, în producerea electricității și pentru încălzirea locuințelor sau a diferitelor instituții, firme, fabrici etc.
- Cărbunele. Este exploatat în stare solidă, fiind format din cinci elemente diferite: carbon, oxigen, azot, sulf și hidrogen. Cărbunele poate fi de mai multe feluri (antracit, lignit, huila) și are diferite grade de conținut de carbon. Este întrebuințat în industrie, în producerea de electricitate, dar și pentru încălzire.
- Gazele naturale. Aceste resurse sunt formate din rămășițe organice și metan, ce provin practic de la animale și plante care au trăit în zone umede. Gazul natural este alcătuit în mare parte din metan și este inflamabil. Se folosește pentru încălzirea locuințelor, alimentarea aragazului, în producția de electricitate și ca sursă de combustibil pentru autovehicule de diferite mărci.
1.3. Originea și localizarea combustibililor fosili
Care este originea combustibililor fosili? Originea acestor resurse este următoarea:
- cărbunele se formează din resturile de plante care au trăit în zonele cu vegetație foarte multă și care s-au transformat cu ajutorul presiunii și căldurii de-a lungul timpului;
- petrolul provine din resturile de animale marine și de plante acvatice, care s-au transformat în hidrocarburi sub presiune și la temperatură ridicată;
- gazele naturale (în special metanul) au aceeași origine ca petrolul.
Unde se găsesc combustibilii fosili? Aceste resurse naturale nu sunt răspândite în mod egal pe toată suprafața Pământului, așa că vor fi găsite în funcție de formarea geologică. Astfel, mari depozite de cărbune se vor descoperi în zone precum SUA, Rusia, China, Australia, India, Germania pentru Europa. Principalele rezerve de petrol sunt cele din Orientul Mijlociu, SUA, Rusia, China, diferite zone maritime etc. Printre cei mai importanți producători de gaze naturale (ce se găsesc adesea asociate cu depozitele de petrol) pot fi amintite: Rusia, Iran, SUA, Arabia Saudită.
Unele dintre cele mai mari rezerve de combustibili fosili se găsesc în depozitele marine și continentale, în zone cu bazine sedimentare bogate în materii organice, pe platformele continentale de pe coastele marine, în zonele de producție naturală sau pe țărmurile deșertice.
1.4. Avantaje asociate cu folosirea combustibililor fosili
Printre avantajele asociate cu folosirea combustibililor fosili se pot aminti:
- răspândirea pe tot globul și accesibilitatea;
- cantitate mare de energie în raport cu cantitatea folosită;
- existența infrastructurii necesare exploatării lor, nefiind nevoie de investiții noi;
- asigură creșterea economică și generarea de noi locuri de muncă;
- costurile sunt mai mici comparativ cu alte soluții alternative.
2. Dezavantaje în folosirea combustibililor fosili
Imagine de KWON JUNHO pe Unsplash.com
Presiunea de a renunța la folosirea combustibililor fosili este tot mai mare în ultima vreme, deoarece efectele au ajuns să fie devastatoare pentru mediul înconjurător, pentru sănătatea oamenilor și a animalelor, dar și pentru sistemele climatice la nivelul întregii planete. Conștientizarea tot mai mare a acestui fapt a dus la apariția unui interes imens pentru găsirea unor noi surse de energie durabilă și a unor tehnologii diferite, inovatoare.
Câteva dintre principalele dezavantaje în utilizarea combustibililor fosili sunt:
- apariția unor emisii cu efect de seră, ce contribuie la încălzirea globală și la apariția unor schimbări climatice devastatoare;
- generarea unor emisii poluante, ce afectează calitatea aerului și duce la apariția unor probleme de sănătate foarte grave;
- distrugerea sau perturbarea habitatelor naturale;
- poluarea solului și apelor;
- combustibilii fosili sunt resurse finite și acest lucru poate duce la epuizarea lor și afectarea stabilității economice;
- folosirea lor poate să favorizeze apariția unor accidente care să pună în pericol ecosistemele;
- dependența unor state de consumul combustibililor fosili.
2.1. Arderea combustibililor fosili și aspectele implicate de poluare, în urma arderii acestora
Arderea combustibililor fosili determină în prezența oxigenului realizarea unei reacții chimice care generează căldură, gaze și dioxid de carbon. Energia este folosită pentru a oferi electricitate, pentru încălzirea apei sau pentru a propulsa vehiculele. Acest fenomen, însă, provoacă poluarea mediului.
Prin arderea combustibililor fosili se eliberează gazele cu efect de seră, cum ar fi monoxidul de carbon, oxizii de azot, sulfații etc. Pe lângă acestea, se emană și particule fine nocive pentru sănătatea tuturor viețuitoarelor, întrucât calitatea aerului are de suferit foarte mult.
O altă problemă rezultată din arderea combustibililor fosili este perturbarea echilibrului ecologic (poluarea apei, distrugerea habitatelor naturale, afectarea biodiversității etc.). Din păcate, s-au înregistrat deseori și accidente majore, cum ar fi scurgerile de petrol, incendiile, exploziile care au pus în pericol oameni, animale, așezări etc.
2.2. Dependența de combustibilii fosili și fluctuațiile prețurilor
Dependența de combustibilii fosili este un mare dezavantaj al folosirii acestor resurse, deoarece poate avea consecințe în ce privește dezvoltarea economiilor diferitelor state ale lumii, mai ales dacă se are în vedere fluctuația prețurilor. Practic, o creștere foarte bruscă a prețului petrolului, gazelor naturale, cărbunelui poate să afecteze consumatorii (persoane private sau companii diverse). Problemele nu se opresc aici, deoarece, din cauza unor evenimente nedorite în zonele de unde se importă combustibilii fosili (războaie, conflicte sociale, catastrofe naturale etc.), sunt afectate atât prețurile, cât și aprovizionarea.
2.3. Consecințele folosirii combustibililor fosili asupra schimbărilor climatice
Schimbările climatice din ultima vreme reprezintă o dovadă certă că folosirea combustibililor fosili trebuie să fie mult diminuată la nivel global. Creșterea temperaturilor medii globale, apariția unor modificări în modelele meteorologice, sporirea intensității fenomenelor meteo extreme, topirea ghețarilor și a calotelor glaciare sau acidificarea oceanelor ce afectează foarte mult viața maritimă sunt doar câteva exemple în acest sens. Unele evenimente, mai rare în secolele trecute, astăzi sunt extrem de prezente în viața oamenilor, cum ar fi uraganele, incendiile de pădure, inundațiile.
2.4. Poluarea aerului de către combustibilii fosili și riscurile pentru sănătatea umană
Combustibilii fosili folosiți în industria energiei electrice, în alimentarea autovehiculelor, în industria chimică, pentru încălzire și răcire, precum și în alte sectoare de activitate, afectează foarte mult sănătatea oamenilor, aceștia ajungând deseori să dezvolte diferite afecțiuni, unele dintre ele foarte periculoase. Particulele fine în suspensie pot pătrunde în plămâni și pot cauza iritații sau multe alte probleme inflamatorii. Specialiștii atrag atenția asupra faptului că unele persoane s-au îmbolnăvit de astm, bronșită sau de boli cardiovasculare din această cauză.
Dioxidul de sulf eliberat în atmosferă provoacă iritații la nivelul ochilor, gâtului și plămânilor, la fel și oxizii de azot. Un gaz incolor și inodor, dar foarte toxic, este și monoxidul de carbon, care apare, de regulă, din cauza arderii incomplete a combustibililor fosili. Acesta poate să ducă la apariția durerilor de cap, a amețelilor sau, în caz extrem, la otrăvire fatală. Unele substanțe chimice sunt considerate cancerigene și sunt vinovate de apariția cancerului pulmonar. De asemenea, organismul uman mai poate fi afectat de poluanții din aer rezultați în urma arderii combustibililor, ceea ce le afectează sistemul imunitar.
3. Soluții și alternative la combustibilii fosili pentru a efectua tranziția către un mix energetic mai curat
Imagine de Teddy Charti pe Unsplash.com
Societatea modernă a luat o decizie radicală pentru viitorul apropiat, în sensul renunțării la folosirea combustibililor fosili și la înlocuirea lor cu alternative mult mai curate. Tranziția este dificilă, dar nu imposibilă la nivel planetar. Din fericire, există mai multe soluții și alternative care pot fi adoptate în acest sens:
- Folosirea energiei regenerabile, adică cea solară, eoliană, hidroelectrică. În ultima vreme se pune accent tot mai mult pe instalarea panourilor solare pentru a se putea capta radiația solară și pentru a o transforma în energie electrică, observându-se în acest sens o implicare tot mai mare a oamenilor obișnuiți în achiziționarea de panouri fotovoltaice.
- Energia nucleară. Pentru a produce electricitate se folosește energia nucleară, existând pe tot Globul numeroase centrale de acest fel. Totuși, specialiștii atrag atenția că deșeurile provenite sunt radioactive și trebuie depozitate în anumite locuri speciale, pentru a nu aduce atingere sănătății umane sau a mediului înconjurător.
- Biocombustibili și biogaz. Bioetanolul și biodieselul sunt produse cu ajutorul materialelor organice, aceștia fiind excelenți biocombustibili ce pot fi utilizați în diferite scopuri. Biogazul provine din gazele captate de la materiale organice și este folosit în obținerea de energie termică și electrică.
- Hidrogenul verde. Rezultat prin electroliza apei, cu ajutorul energiei regenerabile, poate fi utilizat în centrale electrice, în diferite aplicații industriale sau la automobile cu pile de combustie.
- Energia mareelor și undelor. Această sursă de energie electrică este una curată, constantă.
- Energia geotermală. Pământul pune la dispoziția oamenilor o sursă de energie permanentă, folosind căldura din interiorul său.
O altă soluție pe care au pus-o la punct statele în vederea reducerii efectului folosirii combustibililor fosili este obligarea companiilor și firmelor de a obține avize și autorizații de mediu cu ajutorul cărora li se stabilesc limitele în ce privește emisiile, impunându-le măsuri de control și de monitorizare a poluării. Producția și utilizarea combustibililor fosili generează deșeuri, din păcate, iar datoria firmelor este de a dovedi că respectă reglementările în vigoare cu privire la eliminarea sau la tratarea acestor reziduuri.
În concluzie, combustibilii fosili sunt resurse naturale extrem de folositoare economiei și societății, dar folosirea implică anumite riscuri. Înlocuirea lor totală în viitorul apropiat rămâne unul dintre dezideratele societății moderne, așa că se pune tot mai mare accent pe descoperirea de surse de energie mai durabile și pe dezvoltarea unor tehnologii noi.
