Qsarpress

ما في ذلك السياسة والأعمال والتكنولوجيا والحياة والرأي والرياضة.

وأوضح المناخ: ما مقدار الطاقة في العالم التي تأتي من الوقود الأحفوري ، وهل يمكن استبدالها جميعًا بمواد متجددة؟

وأوضح المناخ الحوار للإجابة على أسئلتك حول تغير المناخ هو التعاون بين الموضوع و New Zealand Science Media Center.

إذا كان لديك سؤال وتريد من خبير أن يجيب عليه ، يرجى إرساله [email protected].

س: كيف يتشكل الوقود الأحفوري ، ولماذا ينبعث منه ثاني أكسيد الكربون ، وما مقدار الطاقة التي يوفرها للعالم؟ ما هي مصادر الطاقة المتجددة التي يمكن أن تحل محل الوقود الأحفوري؟

احتُجز الوقود الأحفوري في رواسب من بقايا النباتات والحيوانات لملايين السنين ثم استبدلته بالحرارة والضغط.

عظم تم إنتاج الفحم فترة العصر الكربوني (قبل 360-300 مليون سنة) ، فترات الشلالات والمستنقعات الشاسعة. أدى تحلل الأشجار إلى نقل كميات كبيرة من الكربون من الهواء إلى الأرض ، مما أدى إلى انخفاض مستويات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي – بالقرب من الأرض. دولة مجمدة.

اقرأ أكثر:
* زاد استخدام الفحم النيوزيلندي لتوليد الطاقة
* شرح المناخ: مع ذوبان القارة القطبية الجنوبية ، هل ستؤدي التغيرات في الجاذبية إلى ارتفاع مستوى الأرض وانخفاض مستوى سطح البحر؟
* التكنولوجيا الخضراء للمساعدة في تقليل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري في جميع أنحاء العالم
* تغير المناخ: توليد الهيدروجين الأخضر بدلاً من الضجيج

أدى هذا التغير في المناخ إلى تكوين الفحم ، إلى جانب تطور الفطريات التي يمكنها هضم الأخشاب الميتة وإطلاق الكربون مرة أخرى في الهواء. نتائج.

النفط والغاز الطبيعي (الميثان ، الميثان) لا يتشكلان بالمثل من الأشجار ولكنهما يتكونان من العوالق البحرية وطول العمر. حقل نفط ماوي في نيوزيلندا صغير نسبيًا صغيرة، منذ حوالي 50 مليون سنة ، يعود تاريخها إلى مدينة آيزن.

حرق أشعة الشمس المدفونة

عندما يتم حرق الوقود الأحفوري ، فإنها تتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون لتكوين ثاني أكسيد الكربون. ال أولاً الطاقة التي توفرها الشمس، المخزنة في روابط كيميائية لملايين السنين ، تطلق الكربون مرة أخرى في الهواء. مثال بسيط على ذلك هو احتراق الغاز الطبيعي: جزيء الميثان واثنين من الأكسجين يتحدان لتكوين ثاني أكسيد الكربون والماء.

READ  فيروس كورونا كوفيت 19: وافق جونسون على جرعة واحدة من لقاح كوفيد للاستخدام في نيوزيلندا

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

يؤدي احتراق كيلوغرام واحد من الغاز الطبيعي إلى إطلاق 15 كيلو واط في الساعة من الطاقة على شكل أشعة تحت الحمراء (حرارة مشعة). هذا مبلغ كبير.

نحن بحاجة إلى وقف حرق الوقود الأحفوري للحصول على الطاقة لمنع تغير المناخ من الاستمرار في التدهور. لأنها وصية طويلة يوفر الوقود الأحفوري 84 في المائة كل الطاقة التي تستخدمها الحضارة الإنسانية. (نيوزيلندا أقل اعتمادًا على الوقود الأحفوري 65 بالمائة.)

هناك العديد من المصادر المحتملة للطاقة المتجددة أو منخفضة الكربون: الطاقة النووية ، والطاقة المائية ، وطاقة الرياح ، والطاقة الشمسية ، والطاقة الحرارية الأرضية ، والوقود الحيوي (حرق محطات الطاقة) والوقود الحيوي (توليد الوقود السائل أو الغازي من النباتات). هناك عدد قليل من محطات طاقة الأمواج قيد التشغيل ، وتجري اختبارات إنتاج تيار الأمواج والمحيطات.

ولكن ، من بين هؤلاء ، رياحان فقط والشمس قادران على توفير الكمية المذهلة من الطاقة التي نستخدمها. على الرغم من النمو المثير للإعجاب (الذي تضاعف في خمس سنوات) ، فإن الرياح توفر فقط 2.2 في المائة جميع أنواع الطاقة الشمسية 1.1 في المائة.

المصادر المتجددة قادرة على قياس طاقة الرياح.

شون كالاب / جيتي إيماجيس

المصادر المتجددة قادرة على قياس طاقة الرياح.

التغييرات المتجددة

تقول نعمة التوفير أن الانتقال الكامل إلى الطاقة المتجددة أمر ممكن ، مما يؤدي إلى إهدار الكثير من الطاقة من الوقود الأحفوري.

أولاً ، استخراج وتكرير ونقل الوقود الأحفوري 12 بالمائة حسابات الاستفادة من كل الطاقة. ثانيًا ، غالبًا ما يتم حرق الوقود الأحفوري بطرق غير فعالة ، على سبيل المثال في محركات الاحتراق الداخلي في السيارات. نحن بحاجة إلى عالم قائم على الطاقة المتجددة نصف الحجم الطاقة في المقام الأول.

الموارد المحتملة من الطاقة الشمسية وطاقة الرياح هائلة ، والتكاليف آخذة في الانخفاض بسرعة. البعض لديه جادل يمكننا التحول إلى الطاقة المتجددة بالكامل بحلول عام 2050 ، بما في ذلك خطوط النقل وتخزين الطاقة والوقود السائل الاصطناعي بالكامل.

واحد عرض تنتج نيوزيلندا 20 جيجاواط من الطاقة الشمسية و 9 جيجاواط من طاقة الرياح. هذا ليس غير معقول – أستراليا كذلك تم بناء الكثير في خمس سنوات. علينا أن نسرع. يستغرق وقتًا لبناء محطات طاقة متجددة و الأعمال خذ وقتك في القياس.

تحتوي الطاقة الشمسية على دفعة ثابتة من الطاقة ، لكنها تمثل حاليًا حوالي 1.1 في المائة فقط من إجمالي الطاقة المنتجة.

كريس ماكغراث / جيتي إيماجيس

تحتوي الطاقة الشمسية على دفعة ثابتة من الطاقة ، لكنها تمثل حاليًا حوالي 1.1 في المائة فقط من إجمالي الطاقة المنتجة.

عوامل أخرى للنظر فيها

التحول إلى الطاقة المتجددة يحل مشاكل الوقود وتغير المناخ ، ولكن لا يحل مشاكل زيادة استخدام الموارد. يتطلب إنشاء نظام طاقة جديد الكثير من المواد ، بعضها نادر ويصعب استخلاصه. على عكس الوقود المحترق ، يمكن إعادة تدوير المعدن ، لكنه لا يساعد عند إنشاء نظام جديد لأول مرة.

بحث وصل الى نهايته على الرغم من نقص المعروض من بعض المعادن (خاصة الكوبالت والكادميوم والنيكل والذهب والفضة) ، “من غير المرجح أن يقلل نظام الطاقة المتجددة بالكامل من احتياطيات وموارد المعادن حتى عام 2050”. عند فقدان الأداء ، هناك أيضًا فرص لاستبدال العناصر الشائعة.

لكن العديد من المعادن متفوقة موضعية. نصف احتياطيات الكوبالت في العالم موجودة في جمهورية الكونغو الديمقراطية ، ونصفها في ليثيوم تشيلي ، و 70 في المائة في التربة النادرة وطواحين الهواء والمحركات الكهربائية في الصين.

تعد محطة كارابرو للطاقة الكهرومائية مصدرًا للطاقة المتجددة المنتجة في نيوزيلندا.

كريستال ياردلي / مادة

تعد محطة كارابرو للطاقة الكهرومائية مصدرًا للطاقة المتجددة المنتجة في نيوزيلندا.

استهلاك النفايات هو قضية أخرى. تؤدي التقنيات الجديدة (الروبوتات والطائرات بدون طيار والإنترنت) والتنمية الاقتصادية إلى زيادة استخدام الطاقة والموارد. يستخدم الأثرياء الكثير من الطاقة ونموذج الاستهلاك المفرط و قمامة مطلوب من قبل الآخرين بما في ذلك الأغنياء الذين ينشأون في الدول النامية.

بحث يدرس الانبعاثات على مستوى الأسرة في الدول الأوروبية وجد أنتج أول 1 في المائة من السكان ذوي البصمة الكربونية الأعلى 55 طنًا من انبعاثات مكافئ ثاني أكسيد الكربون لكل منهم ، مقارنة بـ 10 أطنان لكل طن أوروبي.

حذر العلماء من استهلاك الأثرياء جدي مناقشة حول كيفية تقليله مع حماية مجتمع مستدام.

طريقة واحدة لقلب هذه الأسئلة رأسًا على عقب هي طرح السؤال التالي: ما هو الحد الأدنى من الطاقة اللازمة لاحتياجات الإنسان الأساسية؟

واحد يذاكر إن السكن المريح والغذاء الكافي والماء والسفر لمسافة 10000 كيلومتر في السنة والتعليم والصحة والاتصالات للجميع على وجه الأرض تعتبر “حياة كريمة” – من الواضح أننا لم نحققها بعد. وقد وجد أن هذا سيتطلب حوالي 4000 كيلوواط من الطاقة للفرد سنويًا ، أي أقل من عُشر ما يستخدمه النيوزيلنديون حاليًا ، والكمية التي توفرها الطاقة المتجددة بسهولة.

كانت الطاقة ناضجة لاستخراج كل الكربون من باطن الأرض. أخذناه. ولكن حان الوقت للتوقف.

روبرت ماكلاكلان أستاذ الرياضيات التطبيقية في جامعة ماسي.

تم نشر هذه المقالة في الأصل محادثة. اقرأ المقال الأصلي.