簡介
世界各國所用的燃料幾乎都是化石燃料,即石油、天然氣和煤。在踏入全球現代化的步伐20世紀至21世紀中,化石燃料潛在著能源短缺的危機,特別是從石油提煉出來的汽油,是引致全球石油危機的一個原因。人類不斷地燃燒化石燃料而排放二氧化碳(溫室氣體的主來源之一),是加快全球變暖的因素之一。此外,生物燃料中的二氧化碳成份是來自大氣層,因此發展生物燃料可以減少在大氣層上的二氧化碳,從而減低溫室效應。現時,全球正趨向發展可再生能源和核能,這可以幫助增加全球的能源所需。種類
化石燃料中按埋藏的能量的數量的順序分有煤炭類、石油、油頁岩、天然氣和油砂。煤炭
煤炭是埋藏在地下的植物受地下和地熱的作用,經過幾千萬年乃至幾億年的炭化過程,釋放出水份、二氧化碳、甲烷等氣體後,含氧量減少而形成的,含炭量非常豐富。由於地質條件和進化程度不同,含炭量不同,從而發熱量也就不同。按發熱量大小順序分為無煙煤、煙煤和褐炭等。煤炭在地球上分布較為廣泛,不集中某一產地。石油
石油是水中堆積的微生物殘骸,在高壓的作用下形成的碳氫化合物。石油經過精製後可得到汽油、煤油、柴油和重油。石油在地球上分布不均,中東占54%,北美占12%,南美占9%,幾乎占了可確認埋藏量的3/4。
油頁岩和油砂
油頁岩是水藻化後形成的,含灰分過多,多半不能自燃。油砂是含重質油4-20%的砂子。油頁岩和油砂在美洲大陸偏多。
天然氣
天然氣直接採掘於地下,含甲烷為主。在攝氏零下162度被冷卻,液化後,作為液化天然氣用油罐輸送。天然氣的分布也非常偏於中東,美洲和歐洲大陸。
面臨現狀
從探明的儲量分析,現在地球上的石油、天然氣和煤炭的總儲量分別為:
石油 1萬億桶
天然氣 120萬億立方米
煤炭 1萬億噸
按照全世界對化石燃料的消耗速度計算,這些能源可供人類使用的時間大約還有:
石油 45-50年
天然氣 50-60年
煤炭 200-220年
儘量減少對不可再生的化石燃料的消耗,在有可能的情況下多使用可再生能源(如太陽能、風能、水能、生物能、潮汐能)。
哈伯特頂點
美國的地質學家哈伯特(King Hubbert)於1953年大膽預言,美國石油出產將於1969年左右達到頂峰,達到了頂峰之後就會一直下降。雖然當時許多專家對他的預測提出質疑,但是在1970年,他所預見的情況真的發生了。從此以後,石油專家把這種情形叫做哈伯特頂點(Hubbert's peak)。有專家提出,全球將於2004年和2015年之間達到哈伯特頂點,這種情形將導致空前的能源危機,因為可代替石油的能源(特別是太陽能)產電效率不夠高。
環境影響
由於化石燃料是目前世界一次能源的主要部分,其開採、燃燒耗用等方面的數量都很大,從而對環境的影響也令人關注。
開採影響
開採過程對環境的影響最典型的是煤炭開採,包括開採對土地的損害、對村莊的損害和對水資源的影響。據不完全統計,迄今為止平均每開採萬噸煤炭塌陷農田0.2公頃,平均每年塌陷2萬公頃。中國建築物下壓煤超過48億噸,其中村莊下壓煤占2/3。
在山東、河北、河南、安徽和江蘇五省平原地區,壓煤村莊1100個,居住村民百萬以上。開採造成水資源的污染對生態環境的影響也量大面廣,平均每開採1噸原煤需排放2噸污水更嚴重的是,在有些地區,由於水源和江河湖海的嚴重污染,造成居民用水短缺。
燃燒影響
化石燃料在利用過程中對環境的影響主要是燃燒時各種氣體與固體廢物和發電時的餘熱所造成的污染。化石燃料時產生的污染物對環境的影響主要有兩個方面。
一是全球氣候變化。燃料中的碳轉變為二氧化碳進入大氣,使大氣中二氧化碳的濃度增大,從而導致溫室效應,改變了全球的氣候,危害生態平衡。
二是熱污染。火電站發電所剩“餘熱”被排出到河流、湖泊、大氣或海洋中,在多數情況下會引起熱污染。例如,這種廢熱水進入水域時,其溫度比水域的溫度平均要高出7~8℃,以致明顯改變原有的生態環境。
作用影響
至少到本世紀中葉,化石燃料仍然是世界能源供應的主要來源。歐佩克秘書處《2025年的石油展望》報告指出,可再生能源如風能、太陽能、地熱、現代生物質能和水電只占世界發電量的2%。