Ископаемое топливо [а] — это углеродное соединение или углеводородсодержащий материал, такой как уголь , нефть и природный газ , [2] образовавшийся естественным путем в земной коре из останков доисторических организмов (животных, растений и планктона ), процесс, происходящий внутри геологических формаций . Резервуары таких сложных смесей можно извлекать и сжигать в качестве топлива для потребления человеком, чтобы обеспечить тепло для непосредственного использования (например, для приготовления пищи или отопления), для питания тепловых двигателей (таких как паровые двигатели или двигатели внутреннего сгорания ), которые могут приводить в движение транспортные средства, или для выработки электроэнергии с помощью паротурбинных генераторов. [3] Некоторые виды ископаемого топлива дополнительно перерабатываются в производные, такие как керосин , бензин и дизельное топливо .
Происхождение ископаемого топлива связано с анаэробным разложением захороненных мертвых организмов , содержащих органические молекулы, образовавшиеся в результате фотосинтетической фиксации углерода . [4] Преобразование этих материалов в ископаемое топливо с высоким содержанием углерода обычно требует геологического процесса, продолжающегося миллионы лет. [5] Из-за длительного времени, которое требуется природе для их образования, ископаемое топливо считается невозобновляемым ресурсом .
В 2022 году более 80% потребления первичной энергии в мире и более 60% электроэнергии приходилось на ископаемое топливо. [6] Масштабное сжигание ископаемого топлива наносит серьезный ущерб окружающей среде . Более 70% выбросов парниковых газов в результате деятельности человека в 2022 году составили CO2 от их сжигания. [7] Естественные процессы на Земле, в основном поглощение океаном , могут удалить лишь небольшую часть этого CO2. Таким образом, наблюдается чистый прирост выбросов углекислого газа в атмосферу на многие миллиарды тонн в год. [8] Хотя утечки метана значительны, [9] : 52 сжигание ископаемого топлива является основным источником выбросов парниковых газов , вызывающих глобальное потепление и закисление океана . Кроме того, большинство смертей от загрязнения воздуха происходит из-за частиц ископаемого топлива и вредных газов. По оценкам, это обходится более чем в 3% мирового валового внутреннего продукта [10] и что поэтапный отказ от ископаемого топлива будет спасать миллионы жизней каждый год. [11] [12]
Признание климатического кризиса , загрязнения и других негативных последствий, вызванных ископаемым топливом, привело к широкомасштабному изменению политики и активистскому движению , направленному на прекращение его использования в пользу устойчивой энергетики . [13] Поскольку индустрия ископаемого топлива настолько сильно интегрирована в мировую экономику и сильно субсидируется , [14] ожидается, что этот переход будет иметь значительные экономические последствия. [15] Многие заинтересованные стороны утверждают, что это изменение должно быть справедливым переходом [16] и создать политику, направленную на устранение социального бремени, создаваемого брошенными активами индустрии ископаемого топлива. [17] [18]
Международная политика в форме целей устойчивого развития Организации Объединенных Наций в отношении доступной и экологически чистой энергии и мер по борьбе с изменением климата , а также Парижского соглашения по климату призвана облегчить этот переход на глобальном уровне. В 2021 году Международное энергетическое агентство пришло к выводу, что никакие новые проекты по добыче ископаемого топлива не могут быть открыты, если мировая экономика и общество хотят избежать наихудших последствий изменения климата и достичь международных целей по смягчению последствий изменения климата . [19]
Теория о том, что ископаемое топливо образовалось из окаменелых останков мертвых растений под воздействием тепла и давления в земной коре на протяжении миллионов лет, была впервые представлена Андреасом Либавиусом «в его «Алхимии [Алхимии]» 1597 года», а затем Михаилом Ломоносовым «еще 1757 г. и, конечно, к 1763 г.». [21] Первое использование термина «ископаемое топливо» встречается в работе немецкого химика Каспара Ноймана в английском переводе в 1759 году. [22] Оксфордский словарь английского языка отмечает, что во фразе «ископаемое топливо» присутствует прилагательное «ископаемое топливо». «означает «[o]полученный путем раскопок; найденный в земле», что датируется как минимум 1652 годом, [23] до того, как английское существительное «ископаемое» стало относиться в первую очередь к давно умершим организмам в начале 18 века. [24]
Водный фитопланктон и зоопланктон , погибшие и отложившиеся в больших количествах в бескислородных условиях миллионы лет назад, в результате анаэробного разложения начали образовывать нефть и природный газ . С течением геологического времени это органическое вещество , смешанное с грязью , оказалось погребенным под дальнейшими тяжелыми слоями неорганических отложений. В результате высокая температура и давление заставили органическое вещество химически измениться , сначала в воскообразное вещество, известное как кероген , который содержится в горючих сланцах , а затем, при большем нагревании, в жидкие и газообразные углеводороды в процессе, известном как катагенез . Несмотря на эти тепловые преобразования, энергия, выделяющаяся при сгорании, по-прежнему имеет фотосинтетическое происхождение. [4]
Наземные растения имели тенденцию образовывать уголь и метан. Многие угольные месторождения относятся к каменноугольному периоду истории Земли . Наземные растения также образуют кероген III типа — источник природного газа. Хотя ископаемое топливо постоянно образуется в результате естественных процессов, оно классифицируется как невозобновляемые ресурсы, поскольку для его формирования требуются миллионы лет, а известные жизнеспособные запасы истощаются гораздо быстрее, чем создаются новые. [25] [26]
Ископаемое топливо имело важное значение для развития человечества, поскольку его можно легко сжигать в открытой атмосфере для получения тепла. Использование торфа в качестве бытового топлива появилось еще до письменной истории. Уголь сжигали в некоторых ранних печах для выплавки металлической руды , а полутвердые углеводороды из нефтяных просачиваний также сжигали в древние времена, [29] их в основном использовали для гидроизоляции и бальзамирования . [30]
Коммерческая добыча нефти началась в 19 веке. [31]
Природный газ, когда-то сжигавшийся как ненужный побочный продукт добычи нефти, теперь считается очень ценным ресурсом. [32] Залежи природного газа также являются основным источником гелия .
Тяжелая сырая нефть , которая гораздо более вязкая, чем обычная сырая нефть, и нефтеносные пески , в которых битум находится в смеси с песком и глиной, начали становиться более важными источниками ископаемого топлива в начале 2000-х годов. [33] Горючие сланцы и подобные материалы представляют собой осадочные породы, содержащие кероген , сложную смесь высокомолекулярных органических соединений, которые при нагревании ( пиролизе ) дают синтетическую сырую нефть . При дополнительной переработке их можно использовать вместо других традиционных видов ископаемого топлива. В 2010-х и 2020-х годах произошел отказ от инвестиций в эксплуатацию таких ресурсов из-за их высокой стоимости выбросов углерода по сравнению с более легко перерабатываемыми запасами. [34]
До второй половины XVIII века ветряные и водяные мельницы обеспечивали энергию, необходимую для таких работ, как помол муки, распиловка древесины или перекачка воды, а сжигание древесины или торфа обеспечивало бытовое отопление. Широкомасштабное использование ископаемого топлива, сначала угля, а затем нефти, в паровых двигателях привело к промышленной революции . В то же время широкое распространение получили газовые фонари , работающие на природном или угольном газе . Изобретение двигателя внутреннего сгорания и его использование в автомобилях и грузовиках значительно увеличили спрос на бензин и дизельное топливо , которые производятся из ископаемого топлива. Другие виды транспорта, железные дороги и самолеты, также требуют ископаемого топлива. Другим основным применением ископаемого топлива является производство электроэнергии и использование его в качестве сырья для нефтехимической промышленности . Деготь , остаток добычи нефти, используется при строительстве дорог .
Энергия для Зеленой революции была обеспечена ископаемым топливом в виде удобрений (природный газ), пестицидов (нефть) и ирригации , работающей на углеводородном топливе . [35] [36] Разработка синтетических азотных удобрений значительно поддержала рост населения во всем мире ; подсчитано, что почти половина населения Земли в настоящее время питается за счет использования синтетических азотных удобрений. [37] По словам главы агентства по ценам на удобрения, «50% продовольствия в мире зависит от удобрений». [38]
Сжигание ископаемого топлива имеет ряд негативных внешних эффектов – вредное воздействие на окружающую среду, последствия которого выходят за рамки людей, использующих это топливо. Эти эффекты различаются в зависимости от топлива. Все виды ископаемого топлива при сгорании выделяют CO 2 , тем самым ускоряя изменение климата . Сжигание угля и, в меньшей степени, нефти и ее производных способствует образованию твердых частиц в атмосфере , смога и кислотных дождей . [39] [40] [41]
Изменение климата во многом вызвано выбросами парниковых газов, таких как CO 2 , а сжигание ископаемого топлива является основным источником этих выбросов. В большинстве регионов мира изменение климата оказывает негативное воздействие на экосистемы . [44] Это включает в себя содействие исчезновению видов и снижению способности людей производить продукты питания, что усугубляет проблему мирового голода . Продолжающееся повышение глобальной температуры приведет к дальнейшим негативным последствиям как для экосистем, так и для людей; Всемирная организация здравоохранения заявила, что изменение климата представляет собой величайшую угрозу здоровью человека в 21 веке. [45] [46]
При сжигании ископаемого топлива образуются серная и азотная кислоты , которые выпадают на Землю в виде кислотных дождей, воздействуя как на природные территории, так и на искусственную среду. Памятники и скульптуры из мрамора и известняка особенно уязвимы, так как кислоты растворяют карбонат кальция .
Ископаемое топливо также содержит радиоактивные материалы, главным образом уран и торий , которые выбрасываются в атмосферу. В 2000 году в результате сжигания угля во всем мире было выброшено около 12 000 тонн тория и 5 000 тонн урана. [47] По оценкам, в 1982 году в результате сжигания угля в США в атмосферу было выброшено в 155 раз больше радиоактивности, чем в результате аварии на Три-Майл-Айленде . [48]
При сжигании угля также образуется большое количество зольного остатка и летучей золы . Эти материалы используются в самых разных областях (см. « Повторное использование летучей золы »), на их долю, например, [ необходимы разъяснения ] около 40% производства в США. [49]
Помимо последствий сжигания, сбор, переработка и распространение ископаемого топлива также оказывают воздействие на окружающую среду. Методы добычи угля, особенно удаление горных вершин и открытая добыча , оказывают негативное воздействие на окружающую среду, а бурение нефти на море представляет опасность для водных организмов. Скважины, добывающие ископаемое топливо, могут способствовать выбросу метана через неорганизованные выбросы газа . Нефтеперерабатывающие заводы также оказывают негативное воздействие на окружающую среду, включая загрязнение воздуха и воды. Уголь иногда перевозят дизельными локомотивами, а сырую нефть обычно перевозят танкерами, что требует сжигания дополнительного ископаемого топлива.
Для противодействия негативному воздействию ископаемого топлива были предприняты различные усилия по смягчению последствий. Это включает в себя движение за использование альтернативных источников энергии, таких как возобновляемые источники энергии . В экологическом регулировании используются различные подходы для ограничения этих выбросов; например, правила, запрещающие выброс в атмосферу отходов, таких как летучая зола. [41]
В декабре 2020 года Организация Объединенных Наций опубликовала отчет, в котором говорится, что, несмотря на необходимость сокращения выбросов парниковых газов, различные правительства «удваивают» использование ископаемого топлива, в некоторых случаях направляя более 50% своего финансирования на стимулирование восстановления после COVID-19 на производство ископаемого топлива. вместо альтернативной энергетики. Генеральный секретарь ООН Антониу Гутерриш заявил, что «Человечество ведет войну с природой. Это самоубийство. Природа всегда наносит ответный удар – и она уже делает это с растущей силой и яростью». Он также заявил, что еще есть повод для надежды, ожидая, что США планируют присоединиться к другим крупным странам-эмитентам, таким как Китай и ЕС, в принятии целей по достижению нулевых выбросов к 2050 году. [50] [51] [52]
Загрязнение окружающей среды ископаемым топливом влияет на людей, поскольку твердые частицы и другие загрязнения воздуха в результате сжигания ископаемого топлива вызывают болезни и смерть при вдыхании. Эти последствия для здоровья включают преждевременную смерть, острые респираторные заболевания, обострение астмы, хронический бронхит и снижение функции легких. Большему риску подвергаются бедные, недоедающие, очень молодые и очень старые люди, а также люди с уже существующими респираторными заболеваниями и другими нарушениями здоровья. [54] Глобальная смертность от загрязнения воздуха из-за ископаемого топлива оценивается в более чем 8 миллионов человек (2018 г., почти каждый пятый случай смерти во всем мире) [55] в 10,2 миллиона (2019 г.), [56] и 5,13 миллиона дополнительных смертей от окружающего воздуха. загрязнение окружающей среды в результате использования ископаемого топлива (2023 г.). [57]
Хотя все источники энергии по своей природе оказывают неблагоприятное воздействие, данные показывают, что ископаемое топливо вызывает самые высокие уровни выбросов парниковых газов и является наиболее опасным для здоровья человека. Напротив, современные возобновляемые источники энергии кажутся более безопасными для здоровья человека и более чистыми. Уровень смертности от несчастных случаев и загрязнения воздуха в ЕС следующий на тераватт-час (ТВтч):
[58] Как показывают данные, уголь, нефть, природный газ и биомасса вызывают более высокий уровень смертности и более высокие уровни выбросов парниковых газов, чем гидроэнергетика, атомная энергия, ветер и солнечная энергия. Ученые предполагают, что 1,8 миллиона жизней были спасены за счет замены источников ископаемого топлива ядерной энергией. [59]
Продажа ископаемого топлива или продажа ископаемого топлива и инвестиции в климатические решения - это попытка уменьшить изменение климата путем оказания социального, политического и экономического давления для институциональной продажи активов, включая акции, облигации и другие финансовые инструменты, связанные с компаниями, участвующими в добыче ископаемого топлива. топлива . [64]
Кампании по продаже ископаемого топлива начались в кампусах колледжей и университетов в Соединенных Штатах в 2011 году, когда студенты призывали свои администрации превратить целевые инвестиции в промышленность ископаемого топлива в инвестиции в чистую энергетику и сообщества, наиболее пострадавшие от изменения климата . [65] В 2012 году Юнити-колледж в штате Мэн стал первым высшим учебным заведением, отказавшимся [66] от использования ископаемого топлива.
Сообщается, что к 2015 году отказ от инвестиций в ископаемое топливо стал самым быстрорастущим движением в истории. [67] По состоянию на июль 2023 года более 1593 организаций с активами на общую сумму более 40,5 триллионов долларов США по всему миру начали или совершили ту или иную форму продажи ископаемого топлива. [68]
Дивестеры называют несколько причин своего решения. Для некоторых это средство согласования инвестиций с основными ценностями; для других это тактика борьбы с индустрией ископаемого топлива; для других это способ защитить портфели от финансовых рисков, связанных с климатом . [69] Финансовые исследования показывают, что в долгосрочной перспективе отказ от инвестиций в ископаемое топливо положительно повлиял на доходы инвесторов. [70] [71]В 2019 году компания Saudi Aramco была включена в листинг и достигла оценки в 2 триллиона долларов США на второй день торгов, [72] после крупнейшего в мире первичного публичного размещения акций. [73]
По оценкам, загрязнение воздуха от ископаемого топлива в 2018 году обошлось в 2,9 триллиона долларов США, или 3,3% мирового валового внутреннего продукта (ВВП). [10]
Субсидии на ископаемое топливо — это энергетические субсидии на ископаемое топливо. Это могут быть налоговые льготы на потребление , такие как более низкий налог с продаж природного газа для отопления жилых домов ; или субсидии на добычу , такие как налоговые льготы на разведку нефти . Или это могут быть бесплатные или дешевые негативные внешние эффекты ; например, загрязнение воздуха или изменение климата из-за сжигания бензина , дизельного топлива и авиакеросина . Некоторые субсидии на ископаемое топливо осуществляются за счет производства электроэнергии , например, субсидии для угольных электростанций .
Отмена субсидий на ископаемое топливо снизит риски для здоровья, связанные с загрязнением воздуха [74] , и значительно сократит глобальные выбросы углерода, тем самым помогая ограничить изменение климата . [75] По оценкам исследователей в области политики, по состоянию на 2021 год [обновлять]на субсидии на ископаемое топливо тратится значительно больше денег, чем на экологически вредные сельскохозяйственные субсидии или экологически вредные субсидии на воду . [76] Международное энергетическое агентство заявляет : «Высокие цены на ископаемое топливо сильнее всего бьют по бедным слоям населения, но субсидии редко бывают направлены на защиту уязвимых групп и, как правило, приносят пользу более обеспеченным слоям населения». [77]
Несмотря на то, что страны «Большой двадцатки» обязались поэтапно отказаться от неэффективных субсидий на ископаемое топливо, [78] с 2023 года [обновлять]они продолжаются из-за спроса избирателей, [79] [80] или ради энергетической безопасности . [81] Глобальные субсидии на потребление ископаемого топлива в 2022 году оцениваются в один триллион долларов; [77] Хотя они меняются каждый год в зависимости от цен на нефть , они постоянно составляют сотни миллиардов долларов. [82]Лобби ископаемого топлива включает наемных представителей корпораций, работающих в отрасли ископаемого топлива ( нефть , газ , уголь ), а также смежных отраслей, таких как химическая , пластмассовая , авиационная и другие транспортные отрасли. [83] Из-за своего богатства и важности энергетики, транспорта и химической промышленности для местной, национальной и международной экономики, эти лобби имеют возможности и деньги, чтобы попытаться оказать огромное влияние на политику правительства. В частности, известно, что лобби препятствует политике, связанной с охраной окружающей среды , гигиеной окружающей среды и действиями по борьбе с изменением климата . [84]
Лобби активны в большинстве экономик с интенсивным использованием ископаемого топлива и демократическим управлением, причем наиболее заметными лобби являются в Канаде, Австралии, США и Европе, однако лобби присутствуют во многих частях мира. Крупнейшие нефтяные компании, такие как ExxonMobil , Shell , BP , TotalEnergies , Chevron Corporation и ConocoPhillips, входят в число крупнейших корпораций , связанных с лоббированием ископаемого топлива. [85] Американский институт нефти является мощным отраслевым лоббистом крупных нефтяных компаний со значительным влиянием в Вашингтоне, округ Колумбия. [86] [87] [88] В Австралии австралийские производители энергии , ранее известные как Австралийская ассоциация добычи и разведки нефти (APPEA), ), имеет значительное влияние в Канберре и помогает поддерживать благоприятные политические условия для нефти и газа. [89]
Присутствие крупных компаний, работающих на ископаемом топливе, и национальных нефтяных компаний на глобальных форумах для принятия решений, таких как Межправительственная группа экспертов по изменению климата , [90] переговоры по Парижскому климатическому соглашению , [90] и конференции Организации Объединенных Наций по изменению климата , подвергалось критике. [91] Лобби известно тем, что использует международные кризисы, такие как пандемия COVID-19 , [92] или российское вторжение в Украину в 2022 году , [93] [94] чтобы попытаться отменить существующие правила или оправдать разработку новых видов ископаемого топлива. . [92] [93] Лоббисты пытаются сохранить субсидии на ископаемое топливо . [95]Потенциальные выгоды от поэтапного отказа .... можно избежать избыточного уровня смертности в 3,61 (2,96–4,21) миллиона в год.
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite web}}
: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )