İklim Açıklaması: Dünyada ne kadar enerji fosil yakıtlardan geliyor ve hepsini yenilenebilir kaynaklarla değiştirebilir miyiz?

İklim açıkladı İklim değişikliği ile ilgili sorularınızı yanıtlamak için The Conversation, Stuff ve Yeni Zelanda Bilim Medya Merkezi arasında bir işbirliğidir.

Bir uzmanın yanıtlamasını istediğiniz bir sorunuz varsa, lütfen onlara gönderin [email protected].

S: Fosil yakıtlar nasıl oluşur, neden karbondioksit salıyorlar ve dünya ne kadar enerji sağlıyor? Fosil yakıtların yerini alabilecek yenilenebilir enerji kaynakları nelerdir?

Fosil yakıtlar milyonlarca yıl içinde tortullarda kapana kısılmış bitki ve hayvan kalıntılarından oluşmuş ve daha sonra ısı ve basınçla dönüştürülmüştür.

kemik kömür oluşumu Karbonifer döneminde (360-300 milyon yıl önce), amfibiler ve geniş bataklık ormanları çağı. Ağaçların fosilleşmesi, büyük miktarda karbonu havadan toprağa taşıdı ve atmosferdeki karbondioksit seviyesini düşürdü – Dünya’yı neredeyse tamamen Dünya seviyesinin altına getirmeye yetecek kadar. donmuş ülke.

Devamını oku:
* Yeni Zelanda’nın elektrik üretmek için kömür kullanımı artıyor
* İklim açıklaması: Antarktika eridiğinde, yerçekimi değişiklikleri kara seviyelerini yükseltecek ve deniz seviyelerini düşürecek mi?
* Dünya çapında sera gazlarını azaltmamıza yardımcı olan yeşil teknoloji
* İklim değişikliği: yeşil hidrojeni gürültüden daha fazlası yapmak

İklimdeki bu değişiklik, ölü ahşabı sindirebilen ve karbonu tekrar havaya salabilen mantarların gelişmesiyle birleşince, kömür dönemini bir aşamaya getirdi. Son.

Petrol ve doğal gaz (metan, metan) benzer şekilde ağaçlardan değil, okyanus planktonlarından ve daha uzun bir süre içinde oluştu. Yeni Zelanda’daki Maui petrol sahası nispeten küçük, yaklaşık 50 milyon yıl önce Eosen’e kadar uzanan.

yanan gömülü güneş

Fosil yakıtlar yakıldığında, karbon, karbondioksit oluşturmak için oksijenle reaksiyona girer. NS Başlangıçta güneş tarafından sağlanan enerjiMilyonlarca yıldır kimyasal bağlarda depolanan karbon açığa çıkar ve havaya geri döner. Basit bir örnek, doğal gazın yanmasıdır: bir molekül metan ve iki oksijen, karbondioksit ve su üretmek için birleşir.

CH4 + 2 O2 → CO2 + 2 H2O

Bir kilogram doğal gazın yakılması, kızılötesi radyasyon (radyan ısı) şeklinde 15 kilovat saat enerji açığa çıkarır. Bu çok para.

Giderek kötüleşen iklim değişikliğini durdurmak için, enerji için fosil yakıtları yakmayı bırakmalıyız. Bu uzun bir istek çünkü Fosil yakıt yüzde 84 tasarruf sağlıyor insan uygarlığı tarafından kullanılan tüm enerjinin (Yeni Zelanda fosil yakıtlara daha az bağımlıdır, yüzde 65.)

Yenilenebilir veya düşük karbonlu enerjinin birçok potansiyel kaynağı vardır: nükleer, hidro, rüzgar, güneş, jeotermal, biyokütle (yanan enerji santralleri) ve biyoyakıtlar (bitkilerden sıvı veya gaz yakıtlar üretme). Çalışmakta olan birkaç gelgit santrali var ve bir dalga ve okyanus akıntısı üretmek için deneyler yapılıyor.

Ancak bunlardan, kullandığımız muazzam miktardaki enerjiyi büyütme potansiyeline sahip olan sadece ikisi rüzgar ve güneştir. Etkileyici büyümeye rağmen (beş yıldan az bir sürede ikiye katlanarak), sadece rüzgar yüzde 2,2 Tüm enerjiden, güneş enerjisi yüzde 1,1.

Yenilenebilir enerji kaynaklarına geçiş

Yenilenebilir enerjiye tam geçiş ihtimaline işaret eden tasarruflardan biri de fosil yakıtlardan elde edilen çok fazla enerjinin boşa gitmesidir.

Birincisi, fosil yakıtların çıkarılması, rafine edilmesi ve taşınması yüzde 12’yi hesaba katmak tüm enerji kullanımlarının İkincisi, fosil yakıtlar, örneğin otomobillerin içten yanmalı motorlarında, genellikle çok verimsiz yollarla yakılır. Yenilenebilir enerjiye dayalı bir dünyanın ihtiyacı olacak yarısı En başta enerji.

Potansiyel güneş ve rüzgar enerjisi kaynakları çok büyük ve maliyetler hızla düştü. bazılarında var tartışmak 2050 yılına kadar iletim ve enerji depolama hatlarının yanı sıra tam sentetik sıvı yakıtlar da dahil olmak üzere tamamen yenilenebilir enerjiye geçebiliriz.

Bir Senaryo Yeni Zelanda’nın 20 GW güneş ve 9 GW rüzgar inşa ettiğini görüyorsunuz. Bu mantıksız değil – Avustralya yaptı bu kadar inşa etti beş yıl içinde. Acele etmeliyiz. Yenilenebilir enerji santrallerinin inşası zaman alır ve endüstriler Yükseltilmesi zaman alır.

Dikkate alınması gereken diğer faktörler

Yenilenebilir enerjiye geçiş, yakıt ve iklim değişikliği sorunlarını çözer, ancak artan kaynak kullanımı sorunlarını çözmez. Tamamen yeni bir enerji sistemi inşa etmek, bazıları nadir ve çıkarılması zor olan birçok malzeme gerektirir. Yanmış yakıttan farklı olarak metal geri dönüştürülebilir, ancak bu, ilk kez yeni bir sistem kurarken yardımcı olmaz.

Araştırma bitti Bazı minerallerin (özellikle kobalt, kadmiyum, nikel, altın ve gümüş) kıtlığına rağmen, “yenilenebilir enerji sisteminin 2050 yılına kadar mineral rezervlerini ve kaynaklarını tamamen tüketmesi pek olası değildir.” Verimliliği bir dereceye kadar kaybedecek şekilde daha yaygın malzemeleri değiştirme fırsatları da vardır.

Ama birçok metal yüksek yerelleştirilmiş. Dünyadaki kobalt rezervlerinin yarısı Demokratik Kongo Cumhuriyeti’nde, lityumun yarısı Şili’de ve rüzgar türbinlerinde ve elektrik motorlarında kullanılan nadir toprak elementlerinin yüzde 70’i Çin’de.

Boşa tüketim başka bir konudur. Yeni teknolojiler (robotlar, insansız hava araçları, İnternet) ve ekonomik büyüme, enerji ve kaynak kullanımını artırıyor. Zenginler orantısız miktarda enerji kullanır ve aşırı tüketimi ve çöp Gelişmekte olan ülkelerdeki yükselen zengin ülkeler de dahil olmak üzere diğerleri buna bakıyor.

Araştırma, Avrupa ülkelerinde hane düzeyindeki emisyonları analiz ediyor bulduk Nüfusun en yüksek karbon ayak izine sahip yüzde 1’i, her biri 55 ton CO2 eşdeğeri emisyon üretti, bu da Avrupa ortalaması olan 10 ton.

Bilim adamları zenginleri tüketmeye karşı uyardı ve orada kuvvetli tartışma istikrarlı bir toplum sürdürürken nasıl azaltılacağına dair.

Bu soruları tersine çevirmenin bir yolu, en alttan başlamak ve şunu sormaktır: Temel insan ihtiyaçları için gereken minimum enerji nedir?

Bir ders çalışma ‘Onurlu bir yaşam’, rahat barınma, yeterli yiyecek ve su, dünyadaki her insan için yılda 10.000 km seyahat, eğitim, sağlık ve iletişimi içerdiği kabul edilir – açıkçası henüz başaramadığımız bir şey. Bunun, Yeni Zelandalıların şu anda kullandıklarının onda birinden daha az olan ve kişi başına yılda yaklaşık 4.000 kWh enerjiye ve yenilenebilir enerji ile kolayca sağlanan bir miktara ihtiyaç duyacağını buldu.

Tüm bu karbon yeraltı, toplama için olgun enerjiydi. Biz seçildik. Ama artık durma zamanı.

Robert MacLachlan, Massey Üniversitesi’nde Uygulamalı Matematik Profesörüdür.

Bu makale ilk olarak yayınlandı Konuşma. Orijinal makaleyi okuyun.