يساهم استخدام موارد الوقود الأحفوري، وهي غير متجددة، في ارتفاع ظاهرة الاحتباس الحراري بسبب انبعاث ثاني أكسيد الكربون (من بين الغازات الأخرى). إلى جانب الوقود الأحفوري، هناك موارد أخرى محدودة غير متجددة وتحتاج إلى الحفاظ عليها لأسباب مختلفة.
ندرة الموارد غير المتجددة
الموارد غير المتجددة هي مصادر الطاقة التي تكون إمداداتها أو احتياطياتها ثابتة، كما توضح جامعة ولاية أوريغون. هذه هي الموارد التي يتم استخدامها واستهلاكها بشكل أسرع مما تنتجها الطبيعة.وكما تشير إنفستوبيديا، فإن تكوين هذه الموارد يستغرق مليارات السنين، مما يجعل استخدامها غير مستدام. ومع انخفاض العرض، يصبح استخدامها غير اقتصادي. لذلك، لأغراض عملية، فإن هذه الموارد محدودة. يمكن أن تساعد إعادة التدوير واستخدام مصادر الطاقة المتجددة البديلة في زيادة إمداداتها المحدودة. فيما يلي بعض الحقائق المتعلقة بغير المتجددة:
- ذكرت هيئة الإذاعة البريطانية في عام 2014 أنه بمعدلات الاستخدامات غير المتجددة في ذلك العام، سينضب العالم النفط خلال 40 عامًا، والغاز خلال 50 عامًا، والفحم خلال 250 عامًا.
- هناك ما يكفي من "الإمدادات القابلة للاسترداد تقنيًا" من الغاز الطبيعي لتستمر في الولايات المتحدة لمدة 93 عامًا بمعدل الاستهلاك لعام 2014. ومع ذلك، جزء من هذا ليس "مصادر مثبتة" واستغلالها لا يمكن أن يكون مجديًا اقتصاديًا وتقنيًا وفقًا لتقرير إدارة معلومات البيئة الأمريكية (EIA) لعام 2016.
- أفادت صحيفة التلغراف أن الأرض لن تنفد من النفط والغاز لأن التكنولوجيا الجديدة يمكن أن تحسن عملية الاستخراج.ومع ذلك، فإنه يقر بأن من المهم بنفس القدر التركيز الحالي على استخدام المصادر المتجددة مثل الكهرباء والهيدروجين في السيارات، أو لتوليد الطاقة، مما يقلل الطلب واستهلاك الكميات المحدودة من النفط والغاز.
أربعة مصادر رئيسية محدودة للطاقة
هناك أربعة مصادر للطاقة غير متجددة يتم استخدامها في أغلب الأحيان، وفقًا لتقييم الأثر البيئي (غير متجدد). الثلاثة الأولى هي الوقود الأحفوري. وهذا يعني أنها تشكلت من بقايا النباتات والحيوانات منذ زمن بعيد. يمكن أن يكون الوقود الأحفوري في حالة صلبة أو سائلة أو غازية.
يستغرق الوقود الأحفوري، مثل الفحم والغاز الطبيعي والنفط الخام، ملايين السنين ليتشكل، حسبما تؤكد مجلة ناشيونال جيوغرافيك. يتكون الوقود الأحفوري بشكل رئيسي من الكربون، حيث أن أصله هو بقايا النباتات الميتة والطحالب والعوالق التي تستقر في البحار أو البحيرات. على مدى مئات الملايين من السنين تراكمت الرواسب ودفنتها تحت "مولدة الضغط والحرارة". أدى هذا تدريجياً إلى تحويل البقايا العضوية إلى فحم وبترول وغاز طبيعي.لذلك عندما يتم حرق الوقود الأحفوري، يتم إطلاق الكربون الذي تم جمعه لملايين السنين وإضافته إلى البيئة.
النفط والمنتجات النفطية
تفيد هيئة الإذاعة البريطانية (بي بي سي) بوجود مكامن نفطية بين الصخور، يمكن ضخها عبر الأنابيب بسهولة. يقول معهد دراسات البيئة والطاقة (EESI) إن النفط الخام موجود أيضًا في رمال الصخر الزيتي والقطران. ومع جفاف المكامن، تتحول الصناعات إلى النفط الخام الأثقل في رمال القطران والصخر الزيتي الذي يعد استخراجه أكثر صعوبة وتلوثًا وتكلفة.
كما يوضح تقييم الأثر البيئي (غير متجدد)، تتم معالجة النفط الخام وتكريره لتصنيع المشتقات النفطية (مثل الغاز أو الديزل)، والبروبان، والبيوتان، والإيثان. يمكن استخدام كل ذلك كمصادر للوقود/الطاقة. تستخدم العديد من المنتجات الأخرى غير الوقودية مثل البلاستيك والأسمدة والمبيدات الحشرية والأدوية النفط الخام كمكون رئيسي وفقًا لـ EESI.
بمجرد إخراج الزيت من الأرض، فإنه يختفي إلى الأبد. لا تستطيع الأرض تجديد النفط إلا في فترات زمنية جيولوجية.
غاز طبيعي
على غرار النفط الخام، هناك نوعان من الغاز الطبيعي، يوضح اتحاد العلماء المعنيين.
- الغاز الطبيعي التقليدييوجد في الصخور المسامية التي يمكن استغلالها بسهولة عن طريق الآبار والأنابيب.
- الغاز الطبيعي غير التقليدي مثل "الغاز الصخري، والغاز المضغوط، وميثان طبقة الفحم، وهيدرات الميثان، كان استغلاله أكثر صعوبة وتكلفة من الرواسب التقليدية، حتى وقت قريب." يتم استخراج كل من الغاز الصخري وغاز الميثان من طبقة الفحم من خلال التكسير، في حين يستخدم الغاز الضيق الحفر الأفقي ويتم احتجاز هيدرات الميثان في المياه المجمدة تحت المحيطات في القطب الشمالي.
يُستخدم الغاز الطبيعي لإنتاج الطاقة، ووفقًا لتوقعات الطاقة على المدى القصير الصادرة عن إدارة معلومات الطاقة، ساهم بنسبة 34% من الطاقة في الولايات المتحدة في عام 2016. كما يُستخدم أيضًا للتدفئة والكهرباء للمباني، وفقًا لـ EESI. تحتاج مجموعة متنوعة من المنتجات الأخرى إلى الغاز الطبيعي لإنتاجها، مثل الأسمدة والبلاستيك.
الفحم
الفحم هو الشكل الصلب لأنواع الوقود الأحفوري الثلاثة. تنص الرابطة العالمية للفحم على أن الولايات المتحدة كانت ثاني أكبر منتج للفحم بعد الصين في عام 2014. يجب استخراج الفحم لإزالته من الأرض وهناك نوعان من التعدين:
-
منجم الفحم التعدين السطحيينتج 66% من الفحم في أمريكا في عام 2015 وفقًا لتقرير الفحم السنوي الصادر عن إدارة معلومات الطاقة (الجدول 11). يتم استخراج ما يصل إلى 90% من الفحم الموجود بالقرب من السطح من الأرض بآلات خاصة، وفقًا لمعهد الفحم العالمي.
- التعدين تحت الأرض يستخدم لجيوب الفحم العميقة. يعد تعدين الغرفة والعمود والتعدين ذو الجدار الطويل طريقتين مستخدمتين وتنتج ما يصل إلى 40 إلى 75٪ من نقاط الفحم وفقًا لمعهد الفحم العالمي. قدم التعدين تحت الأرض 34% من الفحم في الولايات المتحدة في عام 2015 وفقًا لتقرير الفحم الصادر عن إدارة معلومات الطاقة.
في عام 2016، لا يزال الفحم يمثل 30% من الطاقة في الولايات المتحدة. S.، وفقًا لتوقعات الطاقة على المدى القصير من إدارة معلومات الطاقة. في العام السابق في عام 2015، كما تظهر أرقام تقييم الأثر البيئي، شهد الفحم انخفاضًا حادًا في الاستخدام بنسبة 15٪ في الولايات المتحدة. ويعزى تقرير صحيفة الغارديان لعام 2016 هذا الانخفاض في المقام الأول إلى توافر الغاز الطبيعي الرخيص، وثانيًا إلى الارتفاع الكبير في نمو طاقة الرياح والطاقة. توليد الطاقة الشمسية، مع التأكيد على تقليل الانبعاثات، حيث أن الفحم هو أكثر أنواع الوقود تلويثاً.
اليورانيوم
اليورانيوم هو المصدر الوحيد من مصادر الطاقة هذه الذي لا يعتبر وقودًا أحفوريًا وفقًا لتقييم الأثر البيئي (غير متجدد). اليورانيوم هو معدن شائع يوجد في آثار في كل مكان تقريبًا، وفقًا للرابطة النووية العالمية (WNA). وهو أكثر وفرة من الذهب والفضة.
يتم استخراج اليورانيوم عالي الجودة باستخدام "تقنيات التعدين مثل قمع الغبار، وفي الحالات القصوى تقنيات المعالجة عن بعد، للحد من تعرض العمال للإشعاع ولضمان سلامة البيئة وعامة الناس" ، كتبت WNA.
يستخدم اليورانيوم في محطات الطاقة النووية وكذلك بطرق أخرى. شكلت الطاقة النووية 20% من توليد الطاقة في الولايات المتحدة في عام 2016 وفقًا لتوقعات تقييم الأثر البيئي على المدى القصير. مثل الوقود الأحفوري، بمجرد استخراج اليورانيوم من الأرض، لا يمكن استبداله أبدًا.
ليس فقط الوقود الأحفوري
على الرغم من أن مصادر طاقة الوقود الأحفوري هذه هي مصادر الطاقة غير المتجددة الأكثر انتشارًا، إلا أن هناك مصادر أخرى، مثل المعادن، التي تكون إمداداتها ثابتة. وتوضح جامعة إنديانا أن العديد من المعادن تشكلت في النجوم وأثناء تكوين الأرض وهي موجودة في قلبها وقشرتها. وتشير جامعة تولين إلى أن حوالي 20 إلى 30 معدنًا لها أهمية؛ يتحد بعضها لإنتاج الصخور. لاستخراج هذه المعادن، يتم استخراج الصخور أو الخامات ثم تكريرها أو معالجتها. إذا استنفدت البشرية أيًا من هذه المعادن المهمة والمفيدة، فمن المستحيل تقريبًا استبدالها.
- الألمنيوم: أفادت الجمعية الملكية للكيمياء (RSC) أنه المعدن الأكثر شيوعًا في الأرض ويشكل 8٪ منه.يتم إنتاج هذا المعدن من البوكسيت. يتم استخدامه لتصنيع "العلب والرقائق وأدوات المطبخ وإطارات النوافذ وبراميل البيرة وأجزاء الطائرات". أكثر من 30% منه يتم إعادة تدويره.
- Copper: يقول موقع Geology.com أن النحاس يستخدم في مجموعة متنوعة من البناء، وإنشاء الطاقة والمنتجات الإلكترونية، وعمليات إنتاج الآلات/المركبات المختلفة. نظرًا لأهميته في البناء ونقل الطاقة، فإن نقص النحاس يمكن أن يكون له تأثير خطير على الاقتصاد. ويتم حاليًا إعادة تدوير 30% منها فقط. تفيد تقارير جامعة ميشيغان أنه يتم استخدام حوالي "18000 مرة من النحاس" سنويًا أكثر مما تنتجه الأرض.
-
الصلب العوارض الحديد: تسعون بالمائة من المعادن المعالجة عبارة عن حديد، ويستخدم في "الهندسة المعمارية والمحامل وأدوات المائدة والأدوات الجراحية والمجوهرات" وفقًا لـ RSC (الحديد).. تشير RSC إلى وجود خطر معتدل في إمداداتها.
- Silver: ملاحظات RSC (الفضة) هي معدن ثمين يستخدم لصنع المجوهرات والعملات المعدنية وأدوات المائدة. وله استخدام صناعي في صنع المرايا والدوائر المطبوعة و" سبائك الأسنان وسبائك اللحام والنحاس والاتصالات الكهربائية والبطاريات". ويتم إنتاج عشرين ألف طن منها كل عام، ويتم إعادة تدوير أكثر من 30% منها، لذلك هناك خطر كبير من نفاذ هذه المادة.
- الذهب: ثمانية وسبعون بالمئة منه يستخدم في صناعة المجوهرات. ويستخدم الباقي في صناعة السبائك والعملات المعدنية وفي الإلكترونيات وأجهزة الكمبيوتر وطب الأسنان وتطبيقات الفضاء الجوي وغيرها. لديها بدائل قليلة وإمدادات محدودة وفقًا لموقع Geology.com.
الطاقة غير المتجددة والتلوث
هناك العديد من الآثار البيئية والصحية المرتبطة باستخدام الطاقة غير المتجددة.
الاحتباس الحراري
ساهم حرق الوقود الأحفوري في ثلاثة أرباع الانبعاثات في العشرين عامًا الماضية مما أدى إلى ظاهرة الاحتباس الحراري، وفقًا لتقارير Energy. Gov. وفقًا لمعهد EESI للنفط، فإن الفحم والغاز الطبيعي مسؤولان عن 42% و32% و27% من انبعاثات الغازات الدفيئة في الولايات المتحدة في عام 2014.
ومع ذلك، بين عامي 2014 و2016، ظلت الانبعاثات العالمية مستقرة تقريبًا على الرغم من زيادة الاقتصاد بنسبة 3% وفقًا لصحيفة الغارديان. لقد حدث هذا "منذ أن استخدم الأمريكيون المزيد من النفط والغاز في عام 2015، (لكن) الولايات المتحدة خفضت انبعاثاتها بنسبة 2.6 في المائة مع انخفاض استخدام الفحم" ، حسبما تشير مجلة ساينتفيك أمريكان. ينتج الغاز الطبيعي انبعاثات أقل مقارنة بالفحم أو النفط، حسبما يرى اتحاد العلماء المعنيين.
مشاكل صحية
عندما يحترق الوقود الأحفوري، فإنه يطلق أول أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين والهيدروكربونات والجسيمات وأكاسيد الكبريت في الغلاف الجوي للأرض، وفقًا لاتحاد العلماء المعنيين (التكاليف الخفية). يعد تلوث الهواء مشكلة صحية خطيرة تؤدي إلى النوبات القلبية، وتفاقم أمراض الجهاز التنفسي والقلب الحالية، والربو والالتهاب الرئوي، ويمكن أن يؤدي إلى الوفاة. الرضع والأطفال وكبار السن معرضون للخطر بشكل خاص.
التلوث
يؤدي استخدام الوقود الأحفوري إلى تلوث الهواء والأمطار الحمضية وتلوث المغذيات الذي يؤثر على الهواء والماء والأرض، حسبما تؤكد وكالة حماية البيئة الأمريكية (EPA). بالإضافة إلى ذلك، أدى استخراج النفط ونقله في الماضي إلى حدوث انسكابات وبقع نفطية، مما أدى إلى تلويث المياه والإضرار بالبيئة الطبيعية المحيطة بالبقع والانسكابات. بالإضافة إلى ذلك، فإن التعدين، وهو طريقة استخراج الفحم، لا يترك المنطقة قاحلة فحسب، بل إن المعادن المحيطة بالفحم نفسه حمضية. يتم ترك هذه المعادن بعد التعدين، مما يترك المنطقة ملوثة بالكامل ويمنع القدرة على نمو نباتات جديدة.
الطاقة النووية باهظة الثمن، والتخلص من نفاياتها يمثل مشكلة وقد أدى إلى كوارث في الماضي مما جعل استخدامها غير مستدام، كما كتبت منظمة السلام الأخضر.
سيناريو الطاقة العالمية
إلى أن تنتشر مصادر الطاقة القابلة للحياة والمستدامة والمتجددة على نطاق واسع، يظل استخدام مصادر الطاقة غير المتجددة ضرورة.ومع ذلك، فإن الاتجاه للحد من استخدامه إيجابي، حيث انخفض الاستخدام العالمي لطاقة الوقود الأحفوري من 94.5% في عام 1970 إلى 81% في عام 2014 وفقًا للبنك الدولي. دول مثل ألمانيا تتخلى عن الطاقة النووية وتتحول إلى مصادر الطاقة المتجددة، كما تشير صحيفة نيويورك تايمز.
في الولايات المتحدة، لا يزال الوقود الأحفوري معًا يمثل 81.5% من توليد الطاقة في عام 2015، وفقًا لإدارة معلومات الطاقة. في عام 2015، تجاوز عدد العاملين في صناعة الطاقة الشمسية لأول مرة عدد العاملين في مجال استغلال النفط والغاز الطبيعي وفقًا لبلومبرج. من الممكن الحصول على 36% من الطاقة من مصادر الطاقة المتجددة بحلول عام 2030 والوفاء بالتزامات باريس 2015 عالميًا، وفقًا لصحيفة الغارديان.
تغيير المواقف
في السنوات الأخيرة، شهدت مواقف المستهلكين تجاه استخدام مصادر الطاقة غير المتجددة تحولًا كبيرًا. يدرك المزيد من الناس الآثار الضارة للوقود الأحفوري غير المتجدد على البيئة، وبدأوا في اتخاذ تدابير فعالة للحد من انبعاثات الكربون.العديد من هذه الأنشطة سهلة ولا تتطلب تغييرًا كبيرًا في نمط الحياة، مثل إطفاء الأنوار (واستخدام المصابيح الموفرة للطاقة) عند مغادرة الغرفة، واستخدام الطاقة الشمسية في المنزل، وتركيب أجهزة عالية الكفاءة في منازلهم. إن أفكار الحياة الخضراء مثل شراء سيارات هجينة تعمل بالغاز/الكهرباء، وتقليل القيادة، وتقليل استخدام المواد البلاستيكية، وأخيرًا وليس آخرًا، إعادة التدوير هي طرق بسيطة لتقليل استخدام واستنفاد مصادر الطاقة غير المتجددة.
