Khai thác nhiên liệu hóa thạch. Nguồn carbon. Chu trình carbon và sự ấm lên toàn cầu SVIP

I. KHÁI NIỆM VỀ NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH. NGUỒN GỐC HÌNH THÀNH KHÍ METHANE

Nhiên liệu hóa thạch gồm than mỏ, dầu mỏ, khí mỏ dầu và khí thiên nhiên; chứa lượng carbon cao; khi đốt cháy sinh ra khí carbon dioxide và toả nhiều nhiệt.

- Nhiên liệu hóa thạch (có hàm lượng carbon cao) là các loại nhiên liệu tự nhiên được tạo thành từ quá trình phân hủy các sinh vật bị chôn vùi cách đây hàng triệu năm.

- Nhiên liệu hóa thạch tồn tại ở dạng rắn (than đá, than nâu, than bùn,...), dạng lỏng (dầu mỏ), dạng khí (khí tự nhiên).

- Trong tự nhiên, methane hình thành qua các quá trình sinh học và địa chất. Ngoài ra, nhiều hoạt động của con người cũng góp phần thải ra lượng lớn khí methane vào môi trường.

Methane hình thành từ sự phân hủy các chất hữu cơ trong bãi rác

II. KHAI THÁC VÀ SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU HÓA THẠCH

Nhiên liệu hóa thạch và khí methane mang lại lợi ích kinh tế, nhưng hiện đang bị khai thác quá mức, gây ô nhiễm và biến đổi khí hậu.

1. Thực trạng khai thác nhiên liệu hóa thạch hiện nay

- Năng lượng hóa thạch hiện là nguồn năng lượng chủ đạo, chiếm phần lớn trong tổng sản lượng khai thác toàn cầu.

- Năm 1986, tấn dầu đầu tiên tại mỏ Bạch Hổ đánh dấu bước phát triển của ngành dầu khí, góp phần thúc đẩy kinh tế và khẳng định chủ quyền Biển Đông.

Mỏ Bạch Hổ

2. Lợi ích và những hạn chế của việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch

Nhiên liệu hóa thạch mang đến cho con người rất nhiều lợi ích thiết thực trong cuộc sống như:

- Cung cấp nhiên liệu chính cho các nhà máy nhiệt điện, luyện kim, sản xuất xi măng, sản xuất hóa chất, giao thông,...

- Đáp ứng nhu cầu đa dạng của con người: thắp sáng, sưởi ấm, nấu nướng, đi lại,...

Quá trình vận chuyển và bảo quản nhiên liệu hóa thạch dễ dàng, chi phí rẻ.

Khai thác và sử dụng nhiều nhiên liệu hóa thạch dễ gây cạn kiệt tài nguyên và ô nhiễm môi trường, ảnh hưởng xấu đến sức khỏe con người.

Phương tiện giao thông sử dụng nhiên liệu hóa thạch (xăng, dầu)

3. Giải pháp hạn chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch

Để hạn chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch, con người cần thực hiện một số biện pháp sau:

- Sử dụng phương tiện giao thông công cộng, xe điện,...

- Ưu tiên sử dụng xăng pha ethanol, sinh khối, biodiesel,...

III. NGUỒN CARBON TRONG TỰ NHIÊN

Carbon tồn tại trong tự nhiên dưới dạng đơn chất, hợp chất vô cơ và hữu cơ. Các hợp chất này liên tục chuyển hóa qua lại tạo nên chu trình carbon khép kín.

1. Trạng thái tự nhiên của carbon

Carbon có thể tồn tại dưới dạng đơn chất (than chì, kim cương), dạng hợp chất vô cơ (carbon dioxide, muối carbonate,...) và hợp chất hữu cơ (hydrocarbon, carbohydrate,...).

2. Chu trình carbon trong tự nhiên và vai trò của carbon dioxide

Trong tự nhiên, carbon luôn chuyển hóa qua lại giữa các dạng khác nhau, tạo thành chu trình khép kín gọi là chu trình carbon. CO₂ giữ vai trò quan trọng trong việc cân bằng carbon trong hệ sinh thái và khí quyển Trái Đất.

Chu trình carbon trong tự nhiên

3. Nguyên nhân và hệ quả của hiệu ứng nhà kính, sự ấm lên toàn cầu

Khí carbon dioxide và methane trong khí quyển là nguyên nhân chính gây ra hiệu ứng nhà kính làm Trái Đất nóng lên.

Một số hệ quả của sự ấm lên toàn cầu:

- Thời tiết cực đoan như bão, lũ lụt, hạn hán,...

- Băng tan, nước biển dâng.

- Nước biển bị acid hóa.

- Thảm thực vật bị co hẹp, gia tăng tình trạng sa mạc hóa trên Trái Đất.

Băng tan ở các vùng cực

Để hạn chế phát thải CO₂, cần tiết giảm tiêu thụ năng lượng hóa thạch, ưu tiên nguồn năng lượng tái tạo, cải tiến công nghệ xử lí chất thải và tăng cường trồng rừng, bảo vệ cây xanh.