Paliwa kopalne: Wyjaśnienie uzależnienia ludzkości od paliw kopalnych

11 minute read

Zaktualizowano Wed Mar 03 2021

Dobre rozwiązania są wynikiem głębokiego zrozumienia problemu.

Czym są paliwa kopalne?

Paliwa kopalne (węgiel, ropa i gaz ziemny) powstają w wyniku zalegania martwych roślin i zwierząt pod ziemią, gdzie są poddawane działaniu wysokiego ciśnienia i temperatur.

Jak uważasz, ile to zajmuje?


Jak powstają paliwa kopalne

Te prastare materiały kopalne zawierają wiele potencjalnej energii chemicznej. Możemy je wydobywać i spalać, aby uwolnić tę energię na własne potrzeby, takie jak jeżdżenie samochodami lub wytwarzanie energii elektrycznej. Niestety uwalnia to CO₂, jeden z gazów cieplarnianych powodujących zmiany klimatyczne.

Jak spalany jest gaz ziemny

Jak działają elektrownie?

Może cię to zaskoczyć, ale elektrownie węglowe tak naprawdę gotują tylko wodę. Węgiel jest spalany w celu podgrzania wody, która przekształca się w parę i napędza turbinę, aby wytworzyć energię elektryczną.

Jak działa węgiel

Gaz ziemny można wykorzystywać w podobny sposób. Alternatywnie, gaz może być używany bezpośrednio do ogrzewania budynków mieszkalnych i w procesach przemysłowych, takich jak produkcja stali.

Dlaczego używamy węgla i gazu?

Górnik

Większość energii elektrycznej jest produkowana tak, aby zaspokoić potrzeby ludności i przemysłu w czasie rzeczywistym. Pomyśl o tym w ten sposób: za każdym razem, gdy włączasz przełącznik światła, jakaś elektrownia zwiększa produkcję.

System, który dostarcza energię elektryczną, jest nazywany siecią energetyczną lub tylko „siecią”. Sieć jest wrażliwa na to, ile energii jest wytwarzanej w dowolnym momencie, ponieważ podaż musi być prawie idealnie dopasowana do popytu.

Musimy być w stanie albo dokładnie kontrolować, ile energii elektrycznej wytwarzamy w danym momencie, albo mieć wystarczająco dużo miejsca na jej magazynowanie w celu buforowania wytworzonej energii elektrycznej. Węgiel i gaz się tutaj sprawdzają.

Prawdą jest jednak, że głównym powodem większego zużycia gazu, (a mniejszego węgla) jest cena.

Dlaczego używa się ropy?

Jakim rodzajem energii jest ropa naftowa?


Ropa naftowa może być sposobem na magazynowanie energii. Może na przykład znajdować się w zbiorniku samochodu, dopóki nie zostanie spalona i przekształcona w energię kinetyczną przez silnik, aby wprawić samochód w ruch.

Dzięki swojej wysokiej gęstości energetycznej ropa naftowa jest głównie wykorzystywana jako paliwo transportowe dla samochodów, ciężarówek i samolotów.

Ropa naftowa jest używana głównie do samochodów, ciężarówek i samolotów

Pojazdy elektryczne są już dostępne. Jednak aby używać energii elektrycznej zamiast ropy naftowej, potrzebujemy nie tylko energii elektrycznej, ale również sposobu magazynowania jej w samochodzie. W tym celu często używamy akumulatorów. Opowiemy o tym znacznie więcej w późniejszym rozdziale.

Samochody elektryczne działają dobrze, ponieważ można w nich umieścić duży akumulator. Obecnie jednak akumulatory potrzebne, aby zastąpić paliwa na bazie ropy naftowej w samolotach byłyby zbyt ciężkie, aby samolot mógł pokonywać rozsądną odległość.

Czy możemy odejść od paliw kopalnych?

Aby odejść od paliw kopalnych, będziemy potrzebowali innowacji. Wbrew powszechnemu przekonaniu, wiele technologii, których potrzebujemy, jeszcze nie istnieje. Odchodzenie od paliw kopalnych nie będzie łatwe, ale istnieje wiele obiecujących rozwiązań w zakresie czystych technologii energetycznych.

Odchodzenie od paliw kopalnych

Przykładowo, od 1976 roku koszt energii słonecznej fotowoltaicznej znacznie się obniżył. Spróbujesz zgadnąć o ile?


Koszt instalacji paneli słonecznych

Co kiedyś kosztowało 100 dolarów, teraz kosztuje mniej niż dolara! Energia elektryczna z energii słonecznej kosztuje teraz mniej więcej tyle samo, co energia elektryczna wyprodukowana z paliw kopalnych!

Niestety obecnie nie mamy technologii do przechowywania wystarczającej ilości energii na czas, kiedy słońce nie świeci. Spadek ceny energii słonecznej fotowoltaicznej może jednak posłużyć za motywację dla innowacji.

Rozpoczniemy tę podróż, uważnie rozważając energię jądrową w następnym rozdziale.

Następny rozdział