Ekološke posledice upotrebe fosilnih goriva

Ekološke posledice upotrebe fosilnih goriva

Efekti fosilnih goriva na okolinu

Fosilna goriva su rude formirane geološkim procesima iz ostataka organske materije proizvedene fotosintezom pre stotinu miliona godina. U njih se ubrajaju ugalj, prirodni gas, petrolej, nafta iz škriljaca i bitumen i svi se odlikuju visokim sadržajem prvenstveno ugljenika, ali i vodonika i kiseonika. Takođe, ova goriva sadrže i druge materije uključujući razna metalna, sumporna i azotna jedinjenja. Veliki deo našeg načina života se oslanja na sagorevanje fosilnih goriva. Većina našeg transporta, grejanja i rad elektrana zavisi od sagorevanja uglja, nafte (i njenih proizvoda) ili prirodnog gasa. Najznačajniji štetni efekti sagorevanja fosilnih goriva na životnu sredinu su: toplotno zagađenje, hemijsko, odnosno čestično zagađenje i efekat staklene bašte.

Prilikom sagorevanja fosilnih goriva, a usled termodinamičkih ograničenja, određena količina toplote se oslobađa u životnu sredinu. Mehanizmi za prevazilaženje ovog ekološkog problema pri sagorevanju fosilnih goriva obuhvataju neposredno postojanje veće količine vode, rashladnih tornjeva, kao i upotrebu suvih izmenjivača toplote. Posledice ovakvih tretmana su povećanje nivoa kiseonika u vodi, promena brzine hemijskih reakcija, povećana vlažnost, odnosno pojava magle u blizini rashladnih tornjeva. Sagorevanjem fosilnih goriva oslobađaju se različita hemijska jedinjenja, tzv. zagađujuće materije (polutanti), poput oksida, pepela, kao i isparljivih organskih jedinjenja. Naime, sagorevanjem fosilna goriva, oslobađaju se sumpor, azot i vodonik koji sa kiseonikom stvaraju jedinjenja poznata kao oksidi. Oslobođeni oksidi sumpora i azota se u prisustvu vodene pare, magle i vodenih kapljica dalje oksiduju čime nastaju sumporna i azotna kiselina. Kondenzovana atmosferska vodena isparenja sa ovakvim kiselim sadržajem, uobičajeno nazvana kisele kiše, ulaze u ciklus kruženja vode i na razne načine štetno utiču na životnu sredinu. Oslobođeni pepeo, nastao sagorevanjem fosilnih goriva sadrži različite elemente u tragovima, najčešće teške metale (npr. živa). Pokazano je da isparljiva organska jedinjenja dovode do oštećenje stratosfere, narušavanja zdravlja ljudi, pojavu efekta staklene bašte i dr. Ugljen-dioksid (CO2) je glavni nusproizvod sagorevanja fosilnih goriva, a naučnici ga još nazivaju i „gasom staklene bašte”. Ostali gasovi koji spadaju u ovu grupu su: vodena para H2O (učestvuje sa 90%), azot suboksid (N2O), metan (CH4), hidrofluorougljenik (HFC) itd. Svi oni apsorbuju solarnu energiju emitovanu sa površine Zemlje i zadržavaju toplotu. Ove supstance imaju dug period raspada u atmosferi i zato imaju globalni efekat na zagađenje okoline. Dramatično uvećanje prisustva CO2 u vazduhu je formiralo naučne pretpostavke koje predviđaju da će posledice globalnog zagrevanja biti poremećene zakonitosti odvijanja meteoroloških pojava uz konstantno otapanje glečera i morskog leda, sa najvećim zagrevanjem na Arktiku.

Svi ovi polutanti su prisutni u atmosferi i na razne načine štetno utiču na zdravlje čoveka i životnu sredinu. Vazdušna zagađenja izazvana česticama i drugim polutantima osim direktnog uticaja na životnu sredinu utiču i na zagađenje vode i zemljišta. Mnoge biljke, pogotovo četinari, nisu rezistentni na oksidna jedinjenja iz vazduha. Tako, nakon dužeg izlaganja dolazi do sušenja i opadanja lišća ovih biljaka. Uništavanje čitavih šuma je izraženo u Evropi i Severnoj Americi. Takođe, kultivisane biljke su posebno osetljive na vazdušne polutante, naročito tokom ranog vegetativnog perioda. Vlažne i suve naslage neorganskih polutanata dovode do zakišeljavanja životne sredine, čime se dalje narušava zdravlje ljudi i životinja, uništavaju šume i kultivisano zemljište, povećava korozija. Površinski rudnički kopovi kao i podzemni rudnici dovode do stvaranja deponija jalovine i pepelišta. Ona se obično formiraju na obradivom zemljištu i ugrožavaju direktno ili indirektno izvorni biodiverzitet čitavog područja. Osim opisanih štetnih efekata prilikom sagorevanja fosilnih goriva, ekološki problemi nastaju i probijanjem naftnih bušotina. Pored sirove nafte koja se izvlači iz dubokih podzemnih rezervoara često se crpi i morska voda puna brojnih nečistoća. Potrebno je sprovesti ubrizgavanje ovakve vode nazad u rezervoare ili izvršiti njeno adekvatno prečišćavanje u cilju bezbednog površinskog odlaganja. Transport sirove nafte često uzrokuje i neželjena curenja usled kvara na cevovodima ili udesa tankera. Curenja nafte, posebno ona velikih razmera, mogu biti veoma štetna po prirodna staništa i biodiverzitet.

Prema istraživanju iz 2015. godine, motorna vozila se navode kao najveći izvor hidrokarbonskog zagađenja (HC) (35%), oslobađanja ugljen-monoksida (CO) (60%), emisije mono-azotnih oksida (NOx) (35%) i sumpor-dioksida (SO2) (65%). Smanjenje negativnog uticaja vozila na okolinu ostvaruje se brojnim konstruktivnim i tehnološkim novinama koje je neophodno primenjivati. Primer tehnološkog postupka koji za cilj ima smanjenje negativnog uticaja sagorevanja goriva u vozilima je čišćenje motora vodonikom.