การใช้ทรัพยากรเชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งไม่หมุนเวียน มีส่วนทำให้ภาวะโลกร้อนเพิ่มขึ้นเนื่องจากการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (รวมถึงก๊าซอื่นๆ) นอกจากเชื้อเพลิงฟอสซิลแล้ว ยังมีทรัพยากรอื่นๆ ที่มีจำกัดซึ่งไม่สามารถหมุนเวียนได้และจำเป็นต้องอนุรักษ์ด้วยเหตุผลหลายประการ
การขาดแคลนทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียน
ทรัพยากรที่ไม่หมุนเวียนคือแหล่งพลังงานที่มีอุปทานหรือปริมาณสำรองคงที่ อธิบายโดย Oregon State University เหล่านี้เป็นทรัพยากรที่ใช้และบริโภคเร็วกว่าที่ธรรมชาติสร้างขึ้นดังที่ Investopedia ชี้ให้เห็น ต้องใช้เวลานับพันล้านปีในการสร้างทรัพยากรเหล่านี้ ซึ่งทำให้การใช้งานไม่ยั่งยืน เมื่ออุปทานลดลง การใช้งานก็จะไม่ประหยัด ดังนั้นในทางปฏิบัติ ทรัพยากรเหล่านี้จึงมีจำกัด การรีไซเคิลและการใช้พลังงานทดแทนสามารถช่วยขยายปริมาณอุปทานที่มีอยู่อย่างจำกัดได้ นี่คือข้อเท็จจริงบางประการเกี่ยวกับสิ่งที่ไม่หมุนเวียน:
- บีบีซี รายงานในปี 2014 ว่าในอัตราการใช้ที่ไม่หมุนเวียนในปีนั้น น้ำมันจะหมดโลกใน 40 ปี ก๊าซธรรมชาติใน 50 ปี และถ่านหินใน 250 ปี
- มี "ปริมาณก๊าซธรรมชาติที่สามารถกู้คืนได้ในทางเทคนิค" เพียงพอที่จะคงอยู่ในสหรัฐอเมริกาเป็นเวลา 93 ปีในอัตราการบริโภคของปี 2014 อย่างไรก็ตาม ส่วนหนึ่งของสิ่งนี้ไม่ใช่ "แหล่งที่มาที่ได้รับการพิสูจน์แล้ว" และการแสวงหาประโยชน์จากแหล่งเหล่านั้นไม่สามารถดำเนินการได้ในเชิงเศรษฐกิจและเทคโนโลยี ตามรายงานของสำนักงานสารสนเทศสิ่งแวดล้อมของสหรัฐอเมริกา (EIA) ปี 2016
- The Telegraph รายงานว่าโลกจะไม่ขาดแคลนน้ำมันและก๊าซเนื่องจากเทคโนโลยีใหม่สามารถปรับปรุงการสกัดได้อย่างไรก็ตาม ยอมรับว่าสิ่งที่สำคัญไม่แพ้กันคือการที่ปัจจุบันเน้นไปที่การใช้แหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น ไฟฟ้าและไฮโดรเจนในรถยนต์ หรือเพื่อการผลิตไฟฟ้า ซึ่งลดความต้องการและการใช้น้ำมันและก๊าซในปริมาณที่จำกัด
แหล่งพลังงานหลักสี่แหล่งที่มีข้อจำกัด
มีแหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียนสี่แหล่งซึ่งมีการใช้บ่อยที่สุด ระบุ EIA (Non Renewable) สามตัวแรกเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิล ซึ่งหมายความว่าพวกมันถูกสร้างขึ้นจากซากพืชและสัตว์เมื่อนานมาแล้ว เชื้อเพลิงฟอสซิลอาจมีสถานะเป็นของแข็ง ของเหลว หรือก๊าซ
เชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น ถ่านหิน ก๊าซธรรมชาติ และน้ำมันดิบใช้เวลาหลายล้านปีในการก่อตัว National Geographic เน้นย้ำ เชื้อเพลิงฟอสซิลส่วนใหญ่ทำมาจากคาร์บอน เนื่องจากต้นกำเนิดของพวกมันคือซากพืชที่ตายแล้ว สาหร่าย และแพลงก์ตอนซึ่งตกลงไปในทะเลหรือทะเลสาบ ตะกอนกว่าร้อยล้านปีสะสมและฝังไว้ใต้ "ความกดดันและความร้อน" สิ่งนี้จึงค่อย ๆ เปลี่ยนซากอินทรีย์ให้เป็นถ่านหิน ปิโตรเลียม และก๊าซธรรมชาติดังนั้นเมื่อเชื้อเพลิงฟอสซิลถูกเผา คาร์บอนที่สะสมมานานนับล้านปีก็จะถูกปล่อยออกมาและเพิ่มสู่สิ่งแวดล้อม
น้ำมันและผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม
บีบีซี รายงานว่า พบแหล่งน้ำมันอยู่ระหว่างหิน ซึ่งสามารถสูบผ่านท่อได้สะดวก สถาบันศึกษาสิ่งแวดล้อมและพลังงาน (EESI) กล่าวว่าน้ำมันดิบยังเกิดขึ้นในหินดินดานและทรายน้ำมันดินด้วย เมื่อแหล่งกักเก็บน้ำแห้งแล้ง อุตสาหกรรมต่างๆ หันไปหาน้ำมันดิบที่หนักกว่าในทรายน้ำมันดินและหินดินดานซึ่งยากกว่า ก่อมลพิษ และมีราคาแพงในการสกัด
ตามที่ EIA (ไม่หมุนเวียน) อธิบายไว้ น้ำมันดิบได้รับการประมวลผลและกลั่นเพื่อผลิตอนุพันธ์ปิโตรเลียม (เช่น ก๊าซหรือดีเซล) โพรเพน บิวเทน และอีเทน ทั้งหมดนี้สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิง/แหล่งพลังงานได้ ผลิตภัณฑ์ที่ไม่ใช่เชื้อเพลิงอื่นๆ เช่น พลาสติก ปุ๋ย ยาฆ่าแมลง และยา ใช้น้ำมันดิบเป็นส่วนประกอบหลักตาม EESI
เมื่อเอาน้ำมันออกจากดินแล้วมันก็หมดไปตลอดกาล โลกสามารถเติมน้ำมันได้เฉพาะในช่วงเวลาทางธรณีวิทยาเท่านั้น
ก๊าซธรรมชาติ
คล้ายกับน้ำมันดิบ มีก๊าซธรรมชาติอยู่สองประเภท Union of Concerned Scientists อธิบาย
- ก๊าซธรรมชาติธรรมดาพบได้ในหินที่มีรูพรุนซึ่งสามารถเจาะบ่อน้ำและท่อได้อย่างง่ายดาย
- ก๊าซธรรมชาติแหวกแนว เช่น "ก๊าซจากชั้นหิน ก๊าซคับ มีเทนจากชั้นถ่านหิน และมีเทนไฮเดรต เป็นเรื่องยากและมีค่าใช้จ่ายสูงในการแสวงหาผลประโยชน์มากกว่าแหล่งสะสมทั่วไป จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้" ทั้งก๊าซจากชั้นหินและก๊าซมีเทนจากถ่านหินถูกสกัดด้วยกระบวนการ fracking ขณะที่ก๊าซหนาแน่นใช้การขุดเจาะในแนวนอน และมีเทนไฮเดรตติดอยู่ในน้ำที่กลายเป็นน้ำแข็งใต้มหาสมุทรในอาร์กติก
ก๊าซธรรมชาติใช้สำหรับการผลิตพลังงาน และตามแนวโน้มพลังงานระยะสั้นของ EIA มีส่วนทำให้ 34% ของพลังงานในสหรัฐอเมริกาในปี 2016 และยังใช้สำหรับทำความร้อนและไฟฟ้าสำหรับอาคารอีกด้วย ตามข้อมูลของ EESI. ผลิตภัณฑ์อื่นๆ มากมายต้องใช้ก๊าซธรรมชาติในการผลิต เช่น ปุ๋ยและพลาสติก
ถ่านหิน
ถ่านหินเป็นรูปแบบของแข็งของเชื้อเพลิงฟอสซิลทั้งสามชนิด สมาคมถ่านหินโลกระบุว่าสหรัฐอเมริกาเป็นผู้ผลิตถ่านหินรายใหญ่เป็นอันดับสองรองจากจีนในปี 2014 จะต้องขุดถ่านหินจึงจะกำจัดออกจากโลกได้ และการขุดมีสองประเภท:
-
เหมืองถ่านหิน การขุดพื้นผิวผลิตถ่านหิน 66% ในอเมริกาในปี 2015 ตามรายงานถ่านหินประจำปีของ EIA (ตารางที่ 11) ข้อมูลจาก World Coal Institute ระบุว่า ถ่านหินที่อยู่ใกล้ผิวดินมากถึง 90% ถูกขุดขึ้นมาจากพื้นดินด้วยเครื่องจักรพิเศษ
- การขุดใต้ดิน ใช้สำหรับหลุมถ่านหินที่ลึกลงไป การทำเหมืองแบบห้องและเสาและผนังยาวเป็นสองวิธีที่ใช้และให้ผลผลิตถ่านหินสูงถึง 40 ถึง 75% ชี้ให้เห็นถึงสถาบันถ่านหินโลก การทำเหมืองใต้ดินเป็นแหล่งถ่านหิน 34% ในสหรัฐอเมริกาในปี 2558 ตามรายงานถ่านหินของ EIA
ในปี 2016 ถ่านหินยังคงคิดเป็น 30% ของพลังงานในสหรัฐอเมริกาส. ตามแนวโน้มพลังงานระยะสั้นของ EIA ตามตัวเลขของ EIA ในปีก่อนหน้านั้น ดังที่ตัวเลขของ EIA แสดงให้เห็น การใช้ถ่านหินลดลงอย่างมากถึง 15% ในสหรัฐอเมริกา รายงานของ Guardian ประจำปี 2016 กล่าวถึงการลดลงนี้สำคัญที่สุดจากความพร้อมใช้ของก๊าซธรรมชาติราคาถูก และประการที่สองคือการเพิ่มขึ้นของลมและ พลังงานแสงอาทิตย์พร้อมเน้นการลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจก เนื่องจากถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงที่ก่อให้เกิดมลพิษมากที่สุด
ยูเรเนียม
ยูเรเนียมเป็นแหล่งพลังงานเพียงแห่งเดียวที่ไม่ใช่เชื้อเพลิงฟอสซิลตาม EIA (Non Renewable) ยูเรเนียมเป็นโลหะทั่วไปที่พบในร่องรอยเกือบทุกที่ สมาคมนิวเคลียร์โลก (WNA) มีมากมายยิ่งกว่าทองคำหรือเงิน
ยูเรเนียมเกรดสูงถูกสกัดด้วย "เทคนิคการขุด เช่น การปราบปรามฝุ่น และในกรณีที่รุนแรง เทคนิคการจัดการระยะไกล เพื่อจำกัดการสัมผัสรังสีของผู้ปฏิบัติงาน และเพื่อความปลอดภัยของสิ่งแวดล้อมและประชาชนทั่วไป" WNA เขียน
ยูเรเนียมใช้ในโรงไฟฟ้านิวเคลียร์และในรูปแบบอื่นๆ พลังงานนิวเคลียร์คิดเป็น 20% ของการผลิตไฟฟ้าในสหรัฐอเมริกาในปี 2559 ตามแนวโน้มระยะสั้นของ EIA เช่นเดียวกับเชื้อเพลิงฟอสซิล เมื่อยูเรเนียมถูกดึงออกจากโลก จะไม่สามารถทดแทนได้อีก
ไม่ใช่แค่เชื้อเพลิงฟอสซิล
แม้ว่าแหล่งพลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลเหล่านี้จะเป็นแหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียนที่ได้รับการเผยแพร่อย่างกว้างขวางที่สุด แต่ก็ยังมีแหล่งพลังงานอื่นๆ เช่น แร่ธาตุ ซึ่งมีอุปทานคงที่ มหาวิทยาลัยอินเดียนาอธิบายว่าแร่ธาตุหลายชนิดก่อตัวขึ้นในดวงดาวและระหว่างการก่อตัวของโลก และมีอยู่ในแกนกลางและเปลือกโลก มหาวิทยาลัยทูเลนตั้งข้อสังเกตว่าแร่ธาตุประมาณ 20 ถึง 30 ชนิดมีความสำคัญ บ้างก็รวมกันเป็นหิน ในการสกัดแร่ธาตุเหล่านี้ หินหรือแร่จะถูกขุดขึ้นมาแล้วทำให้บริสุทธิ์หรือแปรรูป หากมนุษยชาติต้องสูญเสียแร่ธาตุที่สำคัญและมีประโยชน์เหล่านี้ไปจนหมด ก็แทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทดแทนแร่ธาตุเหล่านี้
- Aluminium: Royal Society of Chemistry (RSC) รายงานว่านี่คือแร่ธาตุที่พบมากที่สุดในโลกและคิดเป็น 8%โลหะนี้ผลิตจากอะลูมิเนียม ใช้ในการผลิต "กระป๋อง ฟอยล์ อุปกรณ์เครื่องครัว กรอบหน้าต่าง ถังเบียร์ และชิ้นส่วนเครื่องบิน" มากกว่า 30% รีไซเคิล
- Copper: Geology.com กล่าวว่าทองแดงถูกนำมาใช้ในการก่อสร้าง พลังงาน และผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่หลากหลาย และกระบวนการผลิตเครื่องจักร/ยานพาหนะต่างๆ เนื่องจากเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการก่อสร้างและการส่งพลังงาน การขาดแคลนทองแดงจึงอาจส่งผลกระทบร้ายแรงต่อเศรษฐกิจ ปัจจุบันมีเพียง 30% เท่านั้นที่รีไซเคิลได้ มหาวิทยาลัยมิชิแกนรายงานว่ามีการใช้ทองแดงมากกว่าที่โลกสร้างขึ้นประมาณ "18,000 เท่า" ต่อปี
-
คานเหล็ก Iron: เก้าสิบเปอร์เซ็นต์ของโลหะที่แปรรูปเป็นเหล็กและเป็นเหล็กกล้าที่ใช้ใน "สถาปัตยกรรม ตลับลูกปืน ช้อนส้อม เครื่องมือผ่าตัด และอัญมณี" ตาม RSC (เหล็ก). RSC ตั้งข้อสังเกตว่าอุปทานมีความเสี่ยงปานกลาง
- Silver: RSC (เงิน) หมายเหตุ เงินเป็นโลหะมีค่าที่ใช้ทำเครื่องประดับ เหรียญ และเครื่องใช้บนโต๊ะอาหาร มีการใช้ในอุตสาหกรรมในการทำกระจก วงจรพิมพ์ และ "โลหะผสมทางทันตกรรม โลหะผสมบัดกรีและบัดกรี หน้าสัมผัสทางไฟฟ้า และแบตเตอรี่" ผลิตได้ปีละสองหมื่นตัน และมากกว่า 30% นำไปรีไซเคิล ดังนั้นจึงมีความเสี่ยงสูงที่วัสดุนี้จะหมด
- Gold: เจ็ดสิบแปดเปอร์เซ็นต์ใช้ทำเครื่องประดับ ส่วนที่เหลือใช้ในการผลิตทองคำแท่งและเหรียญกษาปณ์ และใช้ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ คอมพิวเตอร์ ทันตกรรม และการใช้งานด้านอวกาศ และอื่นๆ มีสารทดแทนน้อยและมีปริมาณจำกัดตามข้อมูลของ Geology.com
พลังงานและมลพิษที่ไม่หมุนเวียน
มีผลกระทบด้านสิ่งแวดล้อมและสุขภาพมากมายที่เกี่ยวข้องกับการใช้พลังงานที่ไม่หมุนเวียน
ภาวะโลกร้อน
การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลมีส่วนทำให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกสามในสี่ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา ซึ่งนำไปสู่ภาวะโลกร้อน Energy. Gov รายงาน จากข้อมูลของ EESI ปิโตรเลียม ถ่านหินและก๊าซธรรมชาติมีส่วนรับผิดชอบต่อการปล่อยก๊าซเรือนกระจก 42%, 32% และ 27% ในสหรัฐอเมริกาในปี 2014
อย่างไรก็ตาม ระหว่างปี 2014 ถึง 2016 การปล่อยก๊าซเรือนกระจกทั่วโลกยังคงเกือบจะคงที่ แม้ว่าเศรษฐกิจจะเพิ่มขึ้น 3% ตามข้อมูลของ The Guardian สิ่งนี้เกิดขึ้น "เนื่องจากชาวอเมริกันใช้น้ำมันและก๊าซมากขึ้นในปี 2558 (แต่) สหรัฐอเมริกาลดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกลง 2.6 เปอร์เซ็นต์ เนื่องจากการใช้ถ่านหินลดลง" บันทึกของ Scientific American ก๊าซธรรมชาติปล่อยก๊าซเรือนกระจกน้อยกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับถ่านหินหรือน้ำมัน จากข้อมูลของ Union of Concerned Scientists
ปัญหาสุขภาพ
เมื่อเชื้อเพลิงฟอสซิลเผาไหม้ จะปล่อยคาร์บอนมอนอกไซด์ ไนโตรเจนออกไซด์ ไฮโดรคาร์บอน อนุภาค และซัลเฟอร์ออกไซด์ออกสู่ชั้นบรรยากาศของโลก ตามข้อมูลของ Union of Concerned Scientists (Hidden Costs) มลพิษทางอากาศเป็นปัญหาด้านสุขภาพที่ร้ายแรงซึ่งนำไปสู่ภาวะหัวใจวาย ทำให้ระบบทางเดินหายใจและหัวใจแย่ลง หอบหืดและปอดอักเสบ และอาจถึงแก่ชีวิตได้ ทารก เด็ก และผู้สูงอายุมีความเสี่ยงเป็นพิเศษ
มลพิษ
การใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลทำให้เกิดมลพิษทางอากาศ ฝนกรด มลพิษทางสารอาหารที่ส่งผลต่ออากาศ น้ำ และที่ดิน เป็นการยืนยันโดยสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม (EPA) ของสหรัฐอเมริกา นอกจากนี้ ในอดีตการสกัดและขนส่งน้ำมันยังทำให้เกิดการรั่วไหลของน้ำมันและคราบน้ำมัน ก่อให้เกิดมลพิษต่อน้ำ และสร้างความเสียหายต่อสภาพแวดล้อมทางธรรมชาติรอบๆ คราบน้ำมันและคราบน้ำมัน นอกจากนี้ การทำเหมืองแร่โดยวิธีการสกัดถ่านหินไม่เพียงแต่จะทำให้พื้นที่แห้งแล้งเท่านั้น แต่แร่ธาตุที่อยู่รอบๆ ถ่านหินเองก็มีความเป็นกรดเช่นกัน แร่ธาตุเหล่านี้ถูกทิ้งไว้หลังการขุด ทำให้พื้นที่มีมลพิษอย่างสมบูรณ์ และขัดขวางไม่ให้พืชผักใหม่เติบโต
พลังงานนิวเคลียร์มีราคาแพง และการกำจัดขยะเป็นปัญหาและส่งผลให้เกิดภัยพิบัติในอดีต ทำให้การใช้ไม่ยั่งยืน กรีนพีซเขียน
สถานการณ์พลังงานโลก
การใช้แหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียนยังคงเป็นสิ่งจำเป็นจนกว่าแหล่งพลังงานหมุนเวียนที่ยั่งยืนและใช้งานได้จริงจะแพร่หลายอย่างไรก็ตาม แนวโน้มของการควบคุมการใช้งานเป็นบวก และการใช้พลังงานเชื้อเพลิงฟอสซิลทั่วโลกลดลงจาก 94.5% ในปี 1970 เหลือ 81% ในปี 2014 ตามข้อมูลของธนาคารโลก ประเทศอย่างเยอรมนีกำลังเลิกใช้พลังงานนิวเคลียร์และเปลี่ยนมาใช้พลังงานหมุนเวียน ชี้ให้เห็นใน The New York Times
ในสหรัฐอเมริกา เชื้อเพลิงฟอสซิลรวมกันยังคงคิดเป็น 81.5% ของการผลิตพลังงานในปี 2015 ตามข้อมูลของ EIA ในปี 2558 ผู้คนที่ทำงานในอุตสาหกรรมพลังงานแสงอาทิตย์แซงหน้าผู้ที่ทำงานในอุตสาหกรรมน้ำมันและก๊าซธรรมชาติเป็นครั้งแรก ตามข้อมูลของ Bloomberg มีความเป็นไปได้ที่จะมีพลังงานหมุนเวียน 36% ภายในปี 2573 และปฏิบัติตามพันธกรณีปารีสปี 2558 ทั่วโลก ตามรายงานของ The Guardian
ทัศนคติที่เปลี่ยนไป
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ทัศนคติของผู้บริโภคต่อการใช้แหล่งพลังงานที่ไม่หมุนเวียนได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ ผู้คนจำนวนมากตระหนักถึงผลกระทบที่สร้างความเสียหายที่เชื้อเพลิงฟอสซิลที่ไม่หมุนเวียนมีต่อสิ่งแวดล้อม และเริ่มใช้มาตรการเชิงรุกเพื่อลดการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์กิจกรรมหลายอย่างเหล่านี้ทำได้ง่ายและไม่ต้องเปลี่ยนวิถีชีวิตครั้งใหญ่ เช่น การปิดไฟ (และใช้หลอดไฟประหยัดพลังงาน) เมื่อออกจากห้อง การใช้พลังงานแสงอาทิตย์ที่บ้าน และการติดตั้งเครื่องใช้ไฟฟ้าประสิทธิภาพสูงในบ้าน แนวคิดการใช้ชีวิตสีเขียว เช่น การซื้อรถยนต์ที่ใช้แก๊ส/ไฟฟ้าแบบไฮบริด ขับรถน้อยลง ลดการใช้พลาสติก และสุดท้ายแต่ไม่ท้ายสุด การรีไซเคิลเป็นวิธีง่ายๆ ในการลดการใช้และการสูญเสียสิ่งที่ไม่หมุนเวียน