Ископаемое топливо [а] — это углеводородсодержащий материал, такой как уголь , нефть и природный газ , [2] образующийся естественным путем в земной коре из останков мертвых растений и животных, который извлекается и сжигается в качестве топлива . Ископаемое топливо может сжигаться для получения тепла для непосредственного использования (например, для приготовления пищи или отопления), для питания двигателей (например, двигателей внутреннего сгорания в автомобилях) или для выработки электроэнергии . [3] Некоторые виды ископаемого топлива перед сжиганием перерабатываются в производные, такие как керосин , бензин и пропан . Происхождение ископаемого топлива связано с анаэробным разложением погребенных мертвых организмов , содержащих органические молекулы, созданные в результате фотосинтеза . [4] Преобразование этих материалов в ископаемое топливо с высоким содержанием углерода обычно требует геологического процесса, продолжающегося миллионы лет. [5]
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» (1597 г.)», 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» прилагательное «ископаемое топливо» «означает «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 нагреве, 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 им 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 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 варьируются 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 Гутерреш 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. Бедные, недоедающие, очень молодые и очень старые, а также люди с уже существующими респираторными заболеваниями и другими нарушениями здоровья подвергаются большему риску. [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, ядерная 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 .
Кампании по продаже ископаемого топлива начались в кампусах колледжей и университетов в Соединенных Штатах в 2011 году, когда студенты призывали свои администрации превратить пожертвования в промышленность ископаемого топлива в инвестиции в чистую энергетику и сообщества, наиболее пострадавшие от изменения климата . [64] В 2012 году Юнити-колледж в штате Мэн стал первым высшим учебным заведением, отказавшимся [65] от использования ископаемого топлива.
Сообщается, что к 2015 году отказ от инвестиций в ископаемое топливо стал самым быстрорастущим движением в истории. [66] 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. [67]В 2019 году компания Saudi Aramco была включена в листинг и на второй день торгов, после крупнейшего в мире первичного публичного размещения акций , достигла оценки в 2 триллиона долларов США . [69]
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 [70] , и значительно сократит глобальные выбросы углерода , тем самым помогая ограничить изменение климата . [71] 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 . [72] 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». [73]
Несмотря на то, что страны «Большой двадцатки» обязались поэтапно отказаться от неэффективных субсидий на ископаемое топливо, [74] с 2023 года [обновлять]они продолжаются из-за спроса избирателей, [75] [76] или из соображений энергетической безопасности . [77] Глобальные субсидии на потребление ископаемого топлива в 2022 году оцениваются в один триллион долларов; [73] Хотя они меняются каждый год в зависимости от цен на нефть , они постоянно составляют сотни миллиардов долларов. [78]Лобби ископаемого топлива включает наемных представителей корпораций, занимающихся добычей ископаемого топлива ( нефть , газ , уголь ), а также смежными отраслями, такими как химическая , пластмассовая , авиационная и другие отрасли транспорта. [79] 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 . [80]
Лобби активны в большинстве стран с интенсивным использованием ископаемого топлива и демократическим управлением, причем наиболее заметными являются лобби 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. [81] Американский институт нефти является мощным отраслевым лоббистом крупных нефтяных компаний со значительным влиянием в Вашингтоне, округ Колумбия. [82] [83] [84] 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. [85]
В 2022 году Guardian раскритиковала присутствие крупных компаний, работающих на ископаемом топливе, на глобальных форумах для принятия решений, таких как Межправительственная группа экспертов по изменению климата , [86] переговоры по Парижскому климатическому соглашению , [86] Пластиковый и другие международные форумы. Лобби известно тем, что использует международные кризисы, такие как пандемия COVID-19 , [87] или российское вторжение в Украину в 2022 году , [88] [89] , чтобы попытаться отменить существующие правила или оправдать разработку новых видов ископаемого топлива. [87] [88] Лоббисты пытаются сохранить субсидии на ископаемое топливо . [90]Потенциальные выгоды от поэтапного отказа .... можно избежать избыточного уровня смертности в 3,61 (2,96–4,21) миллиона в год.
{{cite conference}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: multiple names: authors list (link){{cite journal}}
: Требуется цитировать журнал |journal=
( помощь ){{cite web}}
: CS1 maint: numeric names: authors list (link)