كيف يؤثر استخدام الوقود الأحفوري في البيئة
ماهو الوقود الأحفوري
يشير مصطلح `الوقود الأحفوري` إلى مصادر الوقود الطبيعية التي تكونت في الماضي الجيولوجي من بقايا كائنات حية. يشمل الوقود الأحفوري مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي بقايا النباتات والحيوانات القديمة التي دفنت لملايين السنين. تلعب الظروف التي تعرضت لها هذه البقايا مع مرور الوقت، مثل الضغط ودرجة الحرارة، دورا في تشكل الوقود الأحفوري. على سبيل المثال، يتكون الفحم أساسا من بقايا النباتات البرية التي تعرضت للضغط والتسخين.
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.
– من بين مزايا استخدام الوقود الأحفوري في الوقت الحالي، يعتبر الوقود الأحفوري رخيصًا نسبيًا ويسهل الحصول عليه، وقد لا يكون هذا الأمر مستمرًا دائمًا، بالإضافة إلى أن العديد من بنيتنا التحتية قد تم تصميمها للعمل باستخدام الوقود الأحفوري .
أنواع الوقود الأحفوري الثلاثة
توجد ثلاثة أنواع للوقود الأحفوري وهي البترول والفحم والغاز الطبيعي، وتتشارك هذه الأنواع في بعض الخصائص الفيزيائية والكيميائية والأخرى، ولكن الحقيقة الأكثر أهمية حول الوقود الأحفوري هي عدم قابليتها للتجديد.
البترول
النفط الخام هو وقود أحفوري سائل يتكون بشكل رئيسي من الهيدروكربونات، ويمكن العثور عليه في الخزانات الجوفية، وفي شقوق ومسام الصخور الرسوبية، أو في رمال القطران القريبة من سطح الأرض. يتم الوصول إليه عن طريق الحفر في البر أو في البحر، أو عن طريق التعدين الشريطي في حالة رمال القطران والصخر الزيتي. بمجرد استخراجه، يتم نقل النفط إلى المصافي عبر وسائل مثل الناقلات العملاقة، القطارات، الشاحنات، أو الأنابيب، لتحويله إلى وقود يمكن استخدامه مثل البنزين والبروبان والكيروسين ووقود الطائرات. بالإضافة إلى ذلك، يستخدم النفط في صناعة منتجات أخرى مثل البلاستيك والطلا.
الفحم
الفحم هو صخر صلب ثقيل يحتوي على الكربون، وينقسم إلى أربعة أنواع رئيسية (الليغنيت، وشبه البيتومين، والبيتومين، والأنثراسايت) ويتم استخراجه بطريقتين: التعدين تحت الأرض بواسطة آلات ثقيلة، والتعدين السطحي الذي يشمل إزالة طبقات من التربة والصخور. وعلى الرغم من أن كلتا الطريقتين تؤثران سلبا على البيئة، فإن التعدين السطحي يعد أكثر تدميرا للنظم البيئية وتلوثها، كما أن دخان المصانع يمثل مثالا على ضرره على البيئة .
الغاز الطبيعي
يتألف الغاز الطبيعي في الغالب من الميثان، ويمكن تصنيفه عموما إلى تقليدي وغير تقليدي، وذلك حسب موقعه تحت الأرض. يوجد الغاز الطبيعي التقليدي في طبقات صخرية مسامية وقابلة للاختراق، أو يكون مختلطا في خزانات النفط ويمكن الوصول إليه بواسطة الحفر العادي. أما الغاز الطبيعي غير التقليدي، فيكون أي شكل من أشكال الغاز الصعب استخراجه أو مكلفا جدا عن طريق الحفر التقليدي، ويتطلب تقنية تحفيز خاصة مثل التكسي.
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 السلبية للاستخدام المستمر لهذه الأنواع من مصادر الطاقة القديمة.
تغير المناخ
الجسيمات التي تصدر عن احتراق الوقود الأحفوري لها أيضا تأثيرات سلبية على كوكبنا بأكمله. يساهم الوقود الأحفوري في تغير المناخ، وتأتي هذه المساهمة مباشرة من الجزيئات التي تنتج عند احتراقه. تدخل مركبات مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان إلى الغلاف الجوي وتحجز الحرارة من الشمس، مما يؤدي إلى ارتفاع متواصل في متوسط درجات الحرارة العالمية منذ أوائل القرن العشرين. قد يؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى تدمير الموائل الطبيعية وارتفاع مستوى سطح البحر وغيرها.
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
تعدين الفحم مهمة صعبة وخطيرة، وبالتالي، يواجه عمال مناجم الفحم تهديدات خطيرة لحياتهم. بالإضافة إلى المخاطر الأخرى التي يشكلها استخدام النفط الخام كوقود أحفوري، هناك خطر الانسكابات النفطية التي تحدث بسبب تسرب النفط من ناقلاته. تسبب هذه الانسكابات تدمير العديد من المواطن البحرية. يحتوي الزيت الخام على مواد كيميائية سامة تلوث الهواء عند الاحتراق وتضر بالصحة. كما يتسبب استخدام الفحم في محطات توليد الطاقة في تلويث الهواء من خلال إطلاق الدخان والمواد الكيميائية، مما يتسبب في مشاكل صحية لأولئك الذين يتعرضون لاستنشاق هذا الهواء.
تلوث الهواء
إن الوقود الأحفوري، عند الاحتراق، ينتج أكثر من ثاني أكسيد الكربون، فمحطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم تولد 42٪ من انبعاثات الزئبق الخطرة، إضافة إلى انبعاث ثاني أكسيد الكبريت الذي يساهم في هطول الأمطار الحمضية والغالبية العظمى من الجسيمات في الهواء. وفي نفس الوقت، تتسبب السيارات والشاحنات والقوارب التي تعمل بالوقود الأحفوري في إنتاج أول أكسيد الكربون السام وأكسيد النيتروجين وهذا يؤدي إلى حدوث الضباب الدخاني (وأمراض الجهاز التنفسي) في الأيام الحارة.
تحمض المحيطات
عندما يتم إحراق النفط والفحم والغاز، يتغير الكيمياء الأساسية للمحيط، مما يجعله أكثر حموضة، وتمتص البحار ما يصل إلى ربع إجمالي انبعاثات الكربون من صنع الإنسان، منذ بداية الثورة الصناعية وطرق حرق الفحم، أصبح المحيط أكثر حموضة بنسبة 30 في المائة، ومع ارتفاع الحموضة في مياهنا، تنخفض كمية كربونات الكالسيوم – وهي مادة يستخدمها المحار والكركند والعديد من الكائنات البحرية الأخرى لتشكيل الأصداف، ويمكن أن يؤدي ذلك إلى إبطاء معدلات النمو وإضعاف القشرة وتعريض سلاسل الغذاء بأكملها للخطر، كما يؤثر تحمض المحيطات على المجتمعات الساحلية .
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
اكتشاف ومعالجة ونقل النفط والغاز والفحم تؤثر بشكل كبير على المناظر الطبيعية والبيئة. تحتاج صناعة الوقود الأحفوري إلى مساحات واسعة من الأراضي لإنشاء البنية التحتية مثل الآبار وخطوط الأنابيب والطرق، بالإضافة إلى منشآت معالجة وتخزين النفايات. في حالة التعدين الشريطي، يتم إزالة أجزاء كبيرة من التضاريس، بما في ذلك الغابات وقمم الجبال بأكملها، لاستخراج الفحم أو النفط. حتى بعد انتهاء عمليات التعدين، لا يمكن للأرض أن تعود إلى حالتها الأصلية. نتيجة لذلك، تتعرض الموائل البحرية للتدهور والتدمير.
تلوث المياه
تشكل تطوير الفحم والنفط والغاز تهديدات لا تعد ولا حصر لممراتنا المائية والمياه الجوفية، فعمليات استخراج الفحم تؤدي إلى تدفق الأحماض في الجداول والأنهار والبحيرات، وتفريغ كميات هائلة من الصخور والتربة في الجداول غير المرغوبة، وقد تلوث الانسكاب والتسرب النفطي مصادر المياه الشرب وتهدد المياه العذبة والنظم البيئية في المحيطات بأكملها، وتم اكتشاف أن عمليات التكسير وسوائله السامة تلوث مياه الشرب .
في نفس الوقت، تولد جميع عمليات الحفر والتكسير والتعدين كميات هائلة من مياه الصرف الصحي، وعند استخدام طرق التكسير الهيدروليكي، يتم تضخيم الكمية الإجمالية لمياه الصرف بسبب الحجم الكبير للمياه والمواد الكيميائية المشاركة في العملية، مما يمكن أن يتسرب أو يتدفق إلى المجاري المائية ويتسبب في تلوث طبقات المياه الجوفية بالملوثات المرتبطة بالسرطان والعيوب الخلقية والأضرار العصبية وغيرها الكثير .