世界上有多少能源来自化石燃料

  • 2021-09-18 18:16:54
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化石燃料是如何形成的,它们为什么会排放二氧化碳,世界供应多少能源?替代化石燃料的可再生能源的潜在来源是什么?

化石燃料是在数百万年的时间里由沉积在沉积物中并通过热量和压力转化的动植物碎片形成的。

许多煤炭形成于石炭纪(360-3亿年前)、两栖动物时代和广阔的湿地森林。树木的化石化已将大量碳从空气转移到地面,从而降低了大气中的二氧化碳 (CO₂) 水平。这足以使地球完全关闭。冷冻状态..

当化石燃料燃烧时,它们的碳与氧气反应形成二氧化碳。

这种气候变化,再加上可以消化死树并将其碳释放到大气中的真菌的进化,增加了煤炭的形成期。结束..

石油和天然气(甲烷,CH4)也是由海洋浮游生物而不是树木形成的,并且经过了很长一段时间。新西兰的毛伊岛油田相对年轻它可以追溯到早期时代,大约在 5000 万年前.

燃烧埋藏的阳光

当化石燃料燃烧时,它们的碳与氧气反应形成二氧化碳。NSEnergy 最初由太阳提供的碳,以化学键储存了数百万年,被释放并返回大气。一个简单的例子是天然气的燃烧。一分子甲烷和两分子氧结合产生二氧化碳和水。

CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O

燃烧 1 公斤天然气会以红外线(辐射热)的形式释放 15 千瓦时的能量。这是一个合理的数量。

为了阻止气候变化的恶化,我们需要停止燃烧化石燃料作为能源。这是一个困难的命令。如果不是,化石燃料提供了人类文明使用的所有能源的84%。(新西兰对化石燃料的依赖程度较低,65%..)

有许多可能的可再生能源或低碳能源。核能、水力、风能、太阳能、地热能、生物质(燃烧植物以获取能量)、生物燃料(从植物中制造液体或气体燃料)。几个潮汐发电厂正在运行,波浪和洋流发电实验正在进行中。

但其中只有两个有能力扩大到我们使用的令人难以置信的能源数量:风能和太阳能。尽管增长显着(5 年内翻了一番),风能占所有能源的2.2%,太阳能占所有能源的1.1%..

向可再生能源过渡

节约的一个好处是,大部分来自化石燃料的能源都被浪费了,这表明完全转换为可再生能源的可能性。

首先,化石燃料的开采、提炼和运输占所有能源使用的12%。其次,化石燃料通常以非常低效的方式燃烧,例如在汽车的内燃机中。在一个以可再生能源为基础的世界中,一半中,首先是能源。

潜在的太阳能和风能资源巨大,成本正在迅速下降。一些人坚持认为,到 2050 年,我们将能够转向完全可再生能源,例如电力线、储能和全合成液体燃料。

一种情况我们看到新西兰建设了 20 吉瓦的太阳能和 9 吉瓦的风电。这并非不合理——澳大利亚在 5 年内建造了这么多。我得快点。可再生能源发电厂建设需要时间,产业规模化需要时间。

其他需要考虑的因素

改用可再生能源可以解决燃料和气候变化问题,但不能解决资源使用增加的问题。构建一个全新的能源系统需要大量的材料,其中一些是稀有且难以提取的。与燃烧的燃料不同,金属可以回收利用,但在首次构建新系统时它们没有用处。

研究结论一些金属(尤其是钴、镉、镍、金和银)是缺乏的,但“到 2050 年,完全可再生能源系统不太可能耗尽金属储量和资源。”它指出。效率会有所下降,但也有机会用更常见的材料代替它。

但是很多金属都非常本土化..世界上一半的钴储量在刚果民主共和国,一半的锂在智利,用于风力涡轮机和电动机的稀土有70%在中国。

浪费的消费是另一回事。新技术(机器人、无人机、互联网)和经济增长将导致能源和资源的使用增加。富人使用不成比例的能源、过度消费、浪费其他人则急于求成,包括发展中国家的新兴富人。

一项分析欧洲国家家庭排放量的研究发现,二氧化碳排放量最高的前 1% 人口各自产生了 55 吨二氧化碳当量,而欧洲的中位数为 10 吨。

科学家警告富人积极讨论如何在保持社会稳定的同时减少消费。

解决这些问题的一种方法是自下而上。人类基本需求所需的最低能量是多少?

一项研究“体面的生活”被认为包括舒适的住房、充足的食物和水、每年 10,000 公里的旅行、地球上每个人的教育、医疗和电信。这需要每人每年约 4,000 千瓦时的能源,不到新西兰人目前使用的能源的十分之一,而且已发现可再生能源很容易提供。

地下的所有碳都是成熟的采摘能量。我们选择了它。但现在是停止的时候了。

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