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不可再生资源

幸福的小母熊 2022-12-26 13:11:31

由于二氧化碳(以及其他气体)的释放,使用不可再生的化石燃料资源导致全球变暖加剧。除了化石燃料外,还有其他不可再生的有限资源,出于各种原因需要加以保护。

不可再生资源的稀缺性
俄勒冈州立大学解释说,不可再生资源是一种能源,其供应或储备是固定的。这些资源的使用和消耗速度快于自然生产它们的速度。正如Investopedia指出的那样,形成这些资源需要数十亿年的时间,这使得它们的使用不可持续。随着供应减少,使用它们变得不经济。因此,出于实际目的,这些资源是有限的。回收和使用替代可再生能源有助于扩大其有限供应。以下是关于不可再生能源的一些事实:
BBC 在 2014 年报道说,按照当年不可再生能源的使用率,世界将在 40 年内耗尽石油,50 年内耗尽天然气,250 年内耗尽煤炭。
以 2014 年的消耗速度计算,“技术上可采供应”的天然气足够美国使用 93 年。然而,根据 2016 年美国环境信息署 (EIA) 的一份报告,其中一部分不是“经过证实的来源”,开发它们在经济上和技术上都不可行。
《每日电讯报》报道说,地球不会耗尽石油和天然气,因为新技术可以改进开采。然而,它承认同样重要的是目前强调在汽车或发电中使用电力和氢气等可再生资源,这减少了对有限数量的石油和天然气的需求和消耗。
四大有限能源
EIA(不可再生能源)指出,有四种最常用的不可再生能源。前三种是化石燃料。这意味着它们是由亿万年前的动植物遗骸形成的。化石燃料可以是固体、液体或气体形式。

国家地理杂志强调,煤炭、天然气和原油等化石燃料需要数百万年才能形成。化石燃料主要由碳制成,因为它们的来源是沉入海洋或湖泊的死去的植物、藻类和浮游生物的残骸。数亿年的沉积物积累并将它们掩埋在“产生压力和热量”之下。这逐渐将有机残留物变成煤、石油和天然气。因此,当化石燃料燃烧时,已经收集了数百万年的碳被释放并添加到环境中。

石油和石油产品
BBC 报道说,在岩石之间发现了油藏,可以很容易地通过管道泵送。环境与能源研究所(EESI) 表示,原油也存在于页岩和焦油砂中。随着水库干涸,工业正在转向焦油砂和页岩中的重质原油,这些原油的开采难度更大、污染更大且开采成本更高。

正如 EIA(不可再生能源)解释的那样,原油经过加工和精炼以制造石油衍生物(例如天然气或柴油)、丙烷、丁烷和乙烷。都可以用作燃料/能源。根据 EESI,塑料、化肥、杀虫剂和药品等各种其他非燃料产品都使用原油作为主要成分。

一旦石油从地下被开采出来,它就永远消失了。地球只能在地质年代跨度内补充石油。

天然气
与原油类似,天然气也有两种类型,忧思科学家联盟解释道。

常规天然气存在于多孔岩石中,可以很容易地通过水井和管道开采。
非常规天然气,如“页岩气、致密气、煤层气和甲烷水合物,直到最近才比传统矿藏更难开采,开采成本也更高。” 页岩气和煤层气都是通过水力压裂法提取的,而致密气则利用水平钻井,而甲烷水合物则被困在北极海底冻结的水中。
天然气用于能源生产,根据EIA 短期能源展望,2016 年天然气占美国能源的 34%。根据 EESI,天然气还用于建筑物的供暖和供电。许多其他产品需要天然气来生产,例如化肥和塑料。

煤炭
煤是三种化石燃料的固体形式。世界煤炭协会指出,2014 年美国是仅次于中国的第二大煤炭生产国。煤炭必须开采才能从地球上运走,有两种开采方式:
煤矿
盖蒂图片社
根据EIA 的年度煤炭报告(表 11) ,2015 年美国 66% 的煤炭来自露天开采。据世界煤炭研究所称,地表附近高达 90% 的煤炭是用特殊机器从地下挖出来的。
地下采矿用于更深的煤层。房柱式和长壁开采是采用的两种方法,世界煤炭研究所指出,煤炭产量高达 40% 至 75%。根据 EIA 的煤炭报告,2015 年美国地下采矿提供了 34% 的煤炭。
根据 EIA 短期能源展望,2016 年煤炭仍占美国能源的 30%。2015 年,正如 EIA 数据显示的那样,美国的煤炭使用量急剧下降了 15%。《卫报》2016 年的一份报告指出,这种下降最主要的原因是廉价天然气的供应,其次是风能和太阳能发电,同时强调减少排放,因为煤炭是所有燃料中污染最严重的。


核反应堆
盖蒂图片社
根据 EIA(不可再生能源),铀是这些能源中唯一不是化石燃料的一种。世界核协会 (WNA)指出,铀是一种常见金属,几乎随处可见。它比黄金或白银更丰富。

WNA 写道,高品位铀是通过“粉尘抑制等采矿技术提取的,在极端情况下还采用远程处理技术,以限制工人的辐射暴露并确保环境和公众的安全”。

铀用于核能发电厂以及其他用途。根据 EIA 短期展望,2016 年核能占美国发电量的 20%。与化石燃料一样,铀一旦从地球上开采出来,就永远无法替代。

不仅仅是化石燃料
虽然这些化石燃料能源是最广为人知的不可再生能源,但还有其他能源,如矿物,其供应是固定的。印第安纳大学解释说,许多矿物是在恒星和地球形成过程中形成的,存在于地核和地壳中。杜兰大学指出,大约有 20 到 30 种矿物质很重要;有些结合起来产生岩石。为了提取这些矿物质,需要开采岩石或矿石,然后进行提炼或加工。如果人类要耗尽这些重要且有用的矿物质中的任何一种,则几乎不可能替代它们。

铝:英国皇家化学学会(RSC) 报告称,它是地球上最常见的矿物质,占其中的 8%。这种金属是从铝土矿中提炼出来的。它用于制造“罐头、箔纸、厨房用具、窗框、啤酒桶和飞机零件”。其中超过 30% 被回收利用。
铜:Geology.com称铜用于各种建筑、电力和电子产品制造,以及各种机器/车辆生产过程。由于它对建筑和电力传输很重要,因此铜短缺会对经济产生严重影响。目前只有 30% 被回收利用。密歇根大学报告说,每年使用的铜比地球创造的“多 18,000 倍”。
钢梁
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铁:据RSC(铁)称,90% 的加工金属是铁,作为钢用于“建筑、轴承、餐具、手术器械和珠宝” 。RSC 指出其供应存在中度风险。
银:RSC(银)注释 银是一种用于制作珠宝、硬币和餐具的贵金属。它在制造镜子、印刷电路和“牙科合金、焊料和钎焊合金、电触点和电池”方面具有工业用途。每年生产两万吨,其中超过 30% 被回收利用,因此这种材料耗尽的风险很高。
黄金:百分之七十八用于制作珠宝。其余的用于制造金条和硬币,以及电子、计算机、牙科和航空航天应用等。据Geology.com 称,它几乎没有替代品且供应有限。
不可再生能源与污染
使用不可再生能源会对环境和健康产生许多影响。

全球暖化
据Energy.Gov报道,在过去 20 年中,四分之三的排放是由燃烧化石燃料造成的,导致全球变暖。根据 EESI,石油、煤炭和天然气在 2014 年占美国温室气体排放量的 42%、32% 和 27%。

然而,据《卫报》报道,2014 年至 2016 年间,尽管经济增长了 3%,但全球排放量几乎保持稳定。“自从美国人在 2015 年使用了更多的石油和天然气,(但)随着煤炭使用量的减少,美国的排放量减少了 2.6%,”《科学美国人》指出。忧思科学家联盟发现,与煤炭或石油相比,天然气产生的排放量更少。

健康问题
戴面具的女人
盖蒂图片社
根据忧思科学家联盟(隐性成本),当化石燃料燃烧时,它们会向地球大气层释放一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、颗粒物和硫氧化物。空气污染是一个严重的健康问题,会导致心脏病发作、恶化现有的呼吸系统和心脏疾病、哮喘和肺部炎症,并可能导致死亡。婴儿、儿童和老人尤其处于危险之中。

污染
美国环境保护署 (EPA)证实,使用化石燃料会导致空气污染、酸雨、影响空气、水和土地的营养物污染。此外,在过去,开采和运输石油会导致石油泄漏和浮油,污染水域并破坏浮油和溢油周围的自然环境。此外,采矿,即从煤炭中提取的方法,不仅使该地区荒芜,而且煤炭周围的矿物质本身呈酸性。这些矿物在开采后被遗留下来,使该地区完全受到污染,并阻碍了新植被的生长能力。

绿色和平组织写道,核能价格昂贵,其废物处理是一个问题,过去曾导致灾难,使其使用不可持续。

全球能源情景
在可行、可持续和可再生能源得到普及之前,使用不可再生能源仍然是必要的。然而,限制其使用的趋势是积极的,根据世界银行的数据,全球化石燃料能源的使用从 1970 年的 94.5% 下降到 2014 年的 81% 。《纽约时报》指出,德国等国家正在放弃核能并转向可再生能源。

根据EIA的数据,在美国,2015 年化石燃料加起来仍占能源生产的 81.5% 。据彭博社报道,2015 年,太阳能行业的就业人数首次超过了石油和天然气开采行业的就业人数。据《卫报》报道,到2030 年,36% 的能源可能来自可再生能源,并在全球范围内实现巴黎 2015 年的承诺。

改变态度
近年来,消费者对使用不可再生能源的态度发生了重大转变。越来越多的人意识到不可再生的化石燃料对环境的破坏性影响,并开始采取积极措施减少他们的碳足迹。其中许多活动都很简单,不需要对生活方式进行重大改变,例如离开房间时关灯(并使用节能灯泡)、在家中使用太阳能以及在家中安装高效电器。绿色生活理念,如购买混合动力汽车/电动汽车、少开车、减少塑料的使用,最后但并非最不重要的一点是,回收是减少不可再生能源的使用和消耗的简单方法。

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