نحوه استفاده و ذخیره انرژی

گازهای گلخانه ای

گازهای گلخانه ای
گازهای گلخانه ای از کجا می آید »                                         تأثیر بر آب و هوا »
چشم انداز انتشار آینده »

……………………………………………………………………………………………….

اصول اولیه گازهای گلخانه ای؛

بسیاری از ترکیبات شیمیایی موجود در جو زمین به عنوان گازهای گلخانه ای عمل می کنند. هنگامی که نور خورشید به سطح زمین برخورد می کند ، برخی از آن ها به عنوان تابش مادون قرمز (گرما) به سمت فضا تابیده می شوند. گازهای گلخانه ای این پرتوهای مادون قرمز را جذب می کنند و گرمای آن را در جو به دام می اندازند و اثر گلخانه ای ایجاد می کنند که منجر به گرم شدن کره زمین و تغییر اوضاع می شود.
بسیاری از گازها این خاصیت گلخانه را به نمایش می گذارند. برخی از گازها بطور طبیعی رخ می دهند و توسط فعالیت های انسانی نیز تولید می شوند. برخی مانند گازهای صنعتی منحصراً ساخته شده توسط انسان هستند.
-آيا ميدانيد؟
بدون وجود گازهای گلخانهای طبیعی ، زمین برای حمایت از زندگی همانطور که می دانیم خیلی سرد است. بدون تأثیر گلخانه ، دمای متوسط زمین در حدود -2 درجه فارنهایت است تا 57 درجه فارنهایت که در حال حاضر تجربه می کنیم.
انواع گازهای گلخانه ای چیست؟

چندین گاز اصلی گلخانه ای که ناشی از فعالیت های انسانی است ، در ایالات متحده و برآوردهای بین المللی انتشار گازهای گلخانه ای قرار دارند:

  • دی اکسید کربن (CO2)
  • متان (CH4)
  • اکسید نیتروژن (N2O)

گازهای صنعتی:
  • هیدروفلوروکربن ها(HFC)
  • پرفلوروکربنها(PFC)
  • هگزافلورید گوگرد (SF6)

  • تری فلوئورید نیتروژن (NF3)

سایر گازهای گلخانه ای که در ایالات متحده یا موجودی های بین المللی گازهای گلخانه ای شمارش نشده اند بخار آب و ازن هستند.

بخار آب فراوانترین گاز گلخانه ای است، اما اکثر دانشمندان معتقدند که بخار آب تولید می شود به طور مستقیم توسط فعالیت های انسانی، به مقدار بخار آب موجود در جو کمک می کند. بنابراین، اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده (EIA) میزان انتشار بخار آب را تخمین نمی زند.

ازن از نظر فنی گاز گلخانه ای است ، اما ازن بسته به جایی که در جو زمین یافت می شود مفید یا مضر است. ازن به طور طبیعی در ارتفاعات بالاتر جو (استراتوسفر) رخ می دهد که در آن نور اشعه ماوراء بنفش (UV) که از رسیدن به سطح زمین مضر است برای زندگی گیاهان و حیوانات را مسدود می کند.

فواید محافظ ازن استراتوسفر بیش از سهم آن در اثر گلخانه است. ایالات متحده و کشورها در سراسر جهان تولید و استفاده از چندین گاز صنعتی را که باعث از بین رفتن ازن اتمسفر شده و سوراخ هایی در لایه ازن ایجاد می کنند ، ممنوع و کنترل می کنند. درباره حفاظت از لایه ازن بیشتر بدانید. در ارتفاعات کمتر جو (تروپوسفر) ، ازن برای سلامتی انسان مضر است. در مورد آلودگی ازن سطح زمین و آنچه برای کاهش آلودگی ازن انجام می شود بیشتر بیاموزید.

………………………………………………………………………………………………..

گازهای گلخانه ای از کجا می آید

در ایالات متحده، بیشترین میزان انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از انسان (انسان شناسی) ناشی از سوختن سوخت های فسیلی – زغال سنگ، مایعات گازی هیدروکربن، گاز طبیعی و نفت است. رشد اقتصادی (با نوسانات کوتاه مدت در نرخ رشد) و الگوهای آب و هوایی که نیازهای گرمایش و سرمایش را تحت تأثیر قرار می دهد اصلی ترین فاکتورهایی هستند که باعث می شوند میزان انرژی مصرفی هدایت شود. قیمت انرژی و سیاست های دولت نیز می تواند در منابع یا انواع انرژی مصرفی تأثیر بگذارد.

دی اکسید کربن

در سال 2017، انتشار دی اکسید کربن (CO2)از سوختن سوخت های فسیلی برای انرژی برابر با تقریبا 76٪ از کل انتشار گازهای گلخانه ای آمونی ایالات متحده (براساس پتانسیل گرم شدن کره زمین) و حدود 93٪ از کل انتشارات CO2 انسان شناسی ایالات متحده است. میزان انتشار دی اکسید کربن از دیگر منابع و فعالیتهای انسان شناسی حدود 5٪ از کل انتشار گازهای گلخانه ای و حدود 6٪ از کل انتشار دی اکسید کربن بود.

اتصال انرژی

سوخت های فسیلی عمدتاً از کربن و هیدروژن تشکیل شده اند. هنگامی که سوخت های فسیلی سوزانده می شوند، اکسیژن با کربن ترکیب می شود تا CO2 و هیدروژن تشکیل شود تا آب(H2O) تشکیل شود. این واکنش ها گرما را آزاد می کنند، که ما برای انرژی استفاده می کنیم. مقدار CO2 تولید شده به میزان کربن سوخت بستگی دارد و میزان گرمای تولید شده به مقدار کربن و هیدروژن بستگی دارد. از آنجا که گاز طبیعی که بیشتر CH4 است، میزان هیدروژن بالایی دارد، با احتراق گاز طبیعی میزان کمتری CO2 برای همان مقدار گرمای حاصل از سوختن سایر سوخت های فسیلی تولید می شود. به عنوان مثال، برای همان میزان انرژی تولید شده، سوختن گاز طبیعی حدود نیمی از مقدار CO2 تولید شده توسط سوختن زغال سنگ را تولید می کند.

تقریبا نیمی از انتشار CO2 مرتبط با انرژی ایالات متحده از مصرف نفت است

در سال 2018، حدود 45٪ از انتشار CO2 مربوط به انرژی آمریكا از سوختن سوخت های نفتی ناشی می شد، 31٪ از سوختن گاز طبیعی و 24٪ از سوختن زغال سنگ حاصل می شد .2 گرچه بخش صنعت بزرگترین مصرف كننده انرژی (از جمله سوخت مستقیم استفاده و خرید برق از بخش برق) بخش حمل و نقل به دلیل وابستگی کامل کاملاً به سوختهای نفتی، CO2 بیشتری را منتشر می کند.

……………………………………………………………………………………………………

تأثیر بر آب و هوا

میزان انتشار گازهای گلخانه ای و غلظت جو در طی 150 سال گذشته افزایش یافته است

انتشار چندین گاز مهم گلخانه ای که از فعالیتهای انسانی حاصل می شوند از زمان شروع صنعتی شدن در مقیاس بزرگ از اواسط دهه 1800 افزایش یافته است. بیشتر این انتشار گازهای گلخانه ای ناشی از انسان (انسان شناسی) ناشی از سوختن سوخت های فسیلی دی اکسید کربن (CO2)بود.

غلظت CO2 در جو به طور طبیعی توسط بسیاری از فرآیندهای تنظیم شده که بخشی از چرخه جهانی کربن است تنظیم می شود. شار، یا حرکت کربن بین جو و زمین زمین و اقیانوس ها تحت سلطه فرآیندهای طبیعی مانند فتوسنتز گیاه است. اگرچه این فرایندهای طبیعی می توانند برخی از تولید گازهای گلخانه ای CO2 تولید شده در هر سال (اندازه گیری شده با معادل کربن) را جذب کنند، اما از حدود سال 1950، تولید گازهای گلخانه ای بیش از ظرفیت این فرایندها برای جذب کربن شروع می کند.

این عدم تعادل بین انتشار گازهای گلخانه ای و توانایی فرآیندهای طبیعی برای جذب این میزان انتشار، منجر به افزایش مداوم غلظت اتمسفر گازهای گلخانه ای شده است. غلظت CO2 در جو از اواسط دهه 1800 حدود 40٪ افزایش یافته است.

گازهای گلخانه ای کره زمین را گرم می کنند

دانشمندان با اطمینان مجازی می دانند که افزایش غلظت گازهای گلخانه ای تمایل به گرم شدن کره زمین دارد.

ارزیابی های هیئت بین دولتی در مورد تغییر آب و هوا (IPCC)نشان می دهد که آب و هوای زمین بین سالهای 1880 و 2012 با 0.85 درجه سانتیگراد (1.53 درجه فارنهایت) گرم شده و فعالیت های انسانی تأثیرگذار بر جو ممکن است عامل مهمی مهم باشد. در گزارش پنجمین ارزیابی ارزیابی IPCC )خلاصه ای برای سیاست گذاران) آمده است: “تأثیر انسان در گرم شدن جو و اقیانوس، در تغییرات در چرخه آب جهانی، کاهش در برف و یخ، در میانگین جهانی افزایش سطح دریاها شناسایی شده است.” به احتمال زیاد تأثیر انسان از اواسط قرن بیستم عامل اصلی گرمایش مشاهده شده بوده است. “

در گزارش بعدا آمده است: “بسیار محتمل است كه بیش از نیمی از افزایش مشاهده شده در دمای متوسط ​​سطح جهانی از سال 1951 تا 2010 ناشی از افزایش آنتروپوژنیك غلظت گازهای گلخانه ای و سایر اجبارات انسان شناسی با هم باشد.”

در این گزارش همچنین آمده است: “غلظت های CO2 ، CH4 و N2O اکنون به طور قابل ملاحظه ای از بالاترین غلظت های ثبت شده در هسته های یخی طی 800000 سال گذشته فراتر رفته اند. میانگین نرخ افزایش غلظت اتمسفر طی یک قرن گذشته با اطمینان بسیار بالا بی سابقه است. در 22000 سال گذشته “

…………………………………………………………………………………………………

چشم انداز انتشار آینده
انتظار می رود میزان انتشار دی اکسید کربن افزایش یابد

در مورد مرجع بین المللی انرژی اطلاعات ایالات متحده در چشم انداز بین المللی انرژی 2017(IEO2017)، میزان انتشار دی اکسید کربن مرتبط با انرژی جهان (CO2) از 33.9 میلیارد تن در سال 2015 به 36.4 میلیارد تن در سال 2030 و به 39.3 میلیارد تن در سال 2040 رسیده است. افزایش 16٪ در این دوره.

بخش عمده ای از رشد تولید گازهای گلخانه ای به کشورهای در حال توسعه غیر OECD نسبت داده می شود که بسیاری از آنها برای تأمین رشد تقاضای انرژی، به سوخت های فسیلی تکیه می کنند. در مورد IEO2017 Reference، انتشار غیر OECD در سال 2040 در کل 26.9 بیلیون تن متریک یا حدود 25٪ بیشتر از سطح 2015 است. در مقایسه، انتشار OECD در طول دوره پیش بینی تقریباً در همان سطح یعنی 12.4 میلیارد تن متریک باقی می ماند.