化石燃料——二氧化碳排放的元兇--中國數字科技館

　　在燃燒過程中，化石燃料中的碳轉變為二氧化碳進入大氣，使大氣中二氧化碳濃度增大。而二氧化碳作為一種溫室氣體具有吸熱和隔熱的功能。它在大氣中增多的結果是形成一種無形的玻璃罩，使太陽輻射到地球上的熱量無法向外層空間發散，其結果是地球表面變熱起來，加重了溫室效應。

　　自工業革命以來，儘管因化石燃料的使用，人類社會的生產力大大提高，但隨之引起全球氣候變暖等一系列嚴重問題，也逐漸引起全世界各國的關注。

　　化石燃料又叫做礦物燃料、礦石燃料。指埋藏地層中的不同地質年代的動植物遺體經歷漫長地質條件的變化，以及溫度、壓力和微生物的作用而形成的一類可燃性礦物。

　　所有的化石燃料都是由碳氫化合物組成的，所以燃燒時會釋放二氧化碳。人為二氧化碳排放的主要來源是能源生產和交通運輸的化石燃料燃燒。由於化石燃料的開採利用規模十分龐大，從而對環境的影響也令人關注。

　　化石燃料的分類

　　化石燃料可分為氣體燃料（如天然氣）、液體燃料(如石油)、固體燃料（如煤炭、油頁巖、油砂等）。其中煤炭、石油、天然氣使用的最為廣泛，也是二氧化碳的主要來源。

　　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。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、煙煤和褐煤等。煤炭在地球上分布較為廣泛，不集中某一產地。

將化石燃料用於能源生產是二氧化碳主要的來源之一

　　煤炭是一種混合物，有機質元素主要是碳，其次是氫，還有氧、氮和硫等。由於含炭量非常豐富，煤炭的燃燒會排放大量的二氧化碳。比如，據有關單位計算，我國煤炭燃料排放的二氧化碳量佔礦物燃料排放二氧化碳量的八成以上，佔中國溫室氣體總量的一半多，充分說明了煤炭燃燒在溫室氣體和二氧化碳排放中的顯著地位。

　　石油石油也叫原油，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。石油是一種可燃性粘稠液體,常跟天然氣共存,是很複雜的混合物。石油經過精製後可得到汽油、煤油、柴油和重油。它石油的性質因產地不同而不同,密度、粘度和凝固點的差別很大，例如,凝固點有的高達30℃,有的低到-66℃。石油裡的主要元素是碳，佔到了83%～87%，從而造成了二氧化碳的大規模排放。此外，石油中還含有11%～14%的氫，以及少量的硫(0.06%～8%)、氮(0.02%～1.7%)、氧(0.08%～1.8%)和微量金屬元素(鎳、釩、鐵、銅)等。

　　目前，許多石油開採公司正在使用一種向儲油層注入二氧化碳來提高採油率的技術。這種技術是將收集來的二氧化碳在壓縮後通過泵壓方式儲存在廢棄的油田和天然氣氣田、深層地下鹽層水和煤層。二氧化碳與原油混合後，原油的黏性就會減弱，可以更容易流向地面。這樣，不但減少了二氧化碳的排放，又增加了是石油的產量。

　　天然氣從廣義上講，天然氣指埋藏在地層中自然形成的氣體的總稱。但通常所說的天然氣僅指貯藏在地層較深部的可燃性氣體（氣態的化石燃料）和跟石油共存的氣體（常稱油田伴生氣）。天然氣的主要成分是甲烷。此外，根據不同的地質條件，還含有不同數量的乙烷、丙烷、丁烷、戊烷、己烷等低碳烷烴以及二氧化碳、氮氣、氫氣、硫化物等非烴類物質。有的氣田中還含有氦氣。

　　相對於煤炭和石油，天然氣是一種潔淨環保的優質能源，天然氣燃燒時產生二氧化碳低60%。採用天然氣作為燃料，可減少煤和石油的用量，因而大大改善環境汙染。此外，由於天然氣幾乎不含硫、粉塵和其他有害物質，能減少二氧化硫和粉塵排放量近100%，減少氮氧化合物排放量50%，有助於減少酸雨形成，舒緩地球溫室效應。

　　天然氣也是較為安全的燃氣之一，它不含一氧化碳，也比空氣輕，一旦洩漏，立即會向上擴散，不易積聚形成爆炸性氣體，安全性較高。

　　對策與現實

　　化石燃料排放二氧化碳有目共睹，人類也在正在積極尋找地對策：一方面採用各種環保技術，降低能源消耗；一方面開發更為環保各種新能源。

　　不過我們也應看到，化石燃料目前仍然是世界一次能源的主要組成部分，在世界能源構成中佔有絕對的優勢（化石燃料佔工業國能源消耗的八成）。化石燃料也是生產各種石油產品和化工產品的重要原料，而加工這類原料的工業，如石油煉製工業和石油化工、煤化工、天然氣化工等在國民經濟中均佔有極為重要的地位。所以，儘管人類已充分認識到化石燃料對環境的影響，但由於化石燃料本身的性質以及其在國民經濟中的地位，一段時間內，能源利用與二氧化碳等溫室氣體排放的矛盾還將繼續存在。