화석에너지 기원 및 환경문제 알아보기

화석에너지는 인간이 사용하는 여러 가지  연료 자원 중 한 가지 형태이며, 오래전부터 지구상에 서식했던 유기체의 잔존물로 인하여 생선 된 에너지 자원을 말하며, 화석연료의 종류는 천연가스, 석유, 석탄 등이 있습니다. 

 

 

1. 화석에너지 기원

 

화석 에너지는 수백만년 전 바다나 호수에 산소 결핍 상태로 대량으로 침전된 식물성 플랑크톤과 동물성 플랑크톤을 포함한 유기체 잔해의 혐기성 분해로 생성되었습니다. 지질학적인 시간에 걸쳐 유기 물질은 진흙과 섞여서 침전된 무거운 층 아래에 매장되었다고 합니다. 시간이 지남에 따라 이는 엄청난 열과 압력은 유기물질을 화학적으로 변이 시키고, 처음에는 원유 이암석 등에서 발견되는 케로진으로 알려진 밀랍 물질로 변하하였으며, 다음에는 더 열이 가해져서 액체나 가스형태로 카타제네시스로 알려진 탄화수소가 되기도 합니다.

 

그래서 사체의 혐기성 분해로 천연자원에서 형성되었으며, 유기체는 보통 수백만 년 이상으로 때로는 6억 5천만년까지도 이르기도 합니다. 고비율의 탄소를 포함하고 있는 화석연료는 석탄, 석유, 천연가스등으로 사용됩니다. 화석 연료는 메탄과 같은 탄소량을 가진 저탄소를 포함한 천연가스에서 무연탄을 구성하는 순수한 탄소물질인 비휘발 물질인 액화석유에 이르기까지 다양합니다. 메탄은 탄화수소 영역에서 발견되며, 기름과 결합되어 메탄을 포함하는 형태로 변화합니다. 메탄은 보통 죽은 동식물의 사체가 화석으로 되어 수백만 년 동안 열과 지표의 압력으로 형성된다고 알려져 있습니다. 이 생물 기원은 1566년 게오르크 아그리콜라에 의해 최초로 소개되었으며, 18세기에 미하일 로모노소프에 의해서도 소개된 바 있습니다.  화석연료로 생성된 특정 연료 혼합층에는 다양한 유기적 탄화수소, 복합물이 있으며, 탄화수소의 특정한 혼합이 끓는점이나 융점,밀도, 점도 등과 같은 연료의 특성을 부여합니다. 이러한 연료는 휘발유 또는 경유와 같이 보다 더 높은 끓는 성분을 포함합니다.

 

 

2. 화석에너지 사용

 

2007년 미국 에너지 관리청은 석유 36%, 석탄 27.4%, 천연가스 23%이며, 전부 전 세계 주요 에너지 소비의 화석 연료 비율의 86.4%에 이른다고 추정하고 있으며, 매년 2.3%씩 에너지 소비율은 증가하고 있습니다. 화석 연료는 형성되는데 수백 만년이 걸리기 때문에 비재생 자원입니다. 연료의 매장량은 생산량보다 훨씬 빨리 고갈되고 있어 연료의 제품과 사용은 환경적인 우려가 증가되고 있는 추세입니다. 증가된 에너지의 필요량을 총족 시키기 위하여 재생에너지에 대한 세계적인 운동이 진행 중입니다.

 

화석에너지는 산화되어 이산화탄소와 물을 발생시켜 단위 무게당 엄청난 에너지를 발생시킬 수 있기 때문에 중요한 자원입니다. 산업혁명 이후 소비율은 계속 증가해 왔으며, 현재 화석연료는 재생불가능한 에너지라는 총체적의미로 사용되고 있습니다. 석탄은 금속을 녹이기 위해 고로를 운형 하는 데 사용하고 있으며, 이러한 매장지에서 나오는 반고체의 탄화수소는 옛날부터 사용되었습니다. 19세기 이렇게 물질은 대개 방수와 방부용으로 사용되었으며, 석유의 상업적 이용은 램프용 기름으로 동물성 기름을 대체하기 위한 목적으로 사용되기도 하였습니다. 

 

원유보다 더 점섬이 많은 증질유와 아스팔트에서 발견되는 모래와 진흙이 섞인 타르 모래는 점점 더 화석 연료의 중요한 자원이 되어가고 있습니다. 기름 혈암과 유사 물질은 고분자의 무거운 유기 복합 물질이며, 복잡한 혼합물질인 케로겐을 포함한 퇴적암으로 열분쇄를 통해 합성 원유를 생산하고 있습니다. 이렇게 생선 된 물질은 상업적으로 이용되고 있으며, 내연기관 에너지 또는 화석연료발전소 등 많은 용도로 이용할 수 있습니다. 내연기관 엔진의 발명과 이것을 이용한 자동차 그리고 트럭의 발명은 화석연료에서 추출해 내는 휘발유와 경유의 필요량을 증대시켰습니다. 또한 철도 항공과 같은 다른 형태의 교통수단도 화석에너지를 사용하고 있습니다. 이처럼 화석 에너지의 필요성은 전기를 생산하기 위해 발전을 하는데 이용되고 있으며, 석유화학공업의 원료가 되어 석유 추출물의 찌꺼기인 타르도 도로포장에 사용되고 있습니다.

 

3. 화석에너지의 환경 문제

 

화석에너지는 사용할때 연료를 사용한 후 남게 되는 물질은 이산화탄소와 불순물이 포함된 질소산화물, 유황산화물등이 모두 기체와 입자상태의 물질로 배출되지만, 대기 중에 방출되어 다음과 같은 다양한 환경 문제를 일으키고 있습니다. 

화석 에너지의 연소는 약 213억톤의 이산화탄소를 매년 배출하지만 자연이 흡수하는 것은 그 절반에도 미치지 못하기 때문에 매년 대기 중의 이산화 탄소의 상당량이 증가하고 있습니다. 이산화탄소는 복사열의 힘을 강화시켜서 지구온난화를 일으키는 가스 중의 하나이며, 지구의 평균 지표면의 온도를 상승되고 있습니다. 다양하게 발생되는 환경 문제에 대하여 알아보았습니다.

 

첫 번째, 산성비는 북유럽에서는 질소 비료를 뿌리지 않아도 작물의 성장이 좋아지는 현상을 볼 수 있게 되었습니다. 처음에는 농가에서도 하늘의 은혜라고 좋아했지만,  호수나 강에서 물고기가 자취를 감추었고, 수 천년 동안 폭우를 견디던 유적의 돌담이나, 교회의 청동상, 가정집 및 건물들이 훼손 및 손상되어 그에 따른 피해가 지속적으로 발생되고 있습니다. 이 현상은 조사 결과 빗물의 변태가 원인이었으며, 해당 지역에서는 산성비가 많이 내리지 않은 지역보다 산성도 수치가 월등히 높아 ph4-5의 산성비가 내렸던 것입니다. 스웨덴의 토양학자 Svante Oden 박사가 그 형향을 광범위하게 조사했는데, 대기 중 아황산가스나 질소산화물이 황산이나 초산으로 변화하고, 그것이 녹아서 강산성의 눈비가 내린 것을 발혀냈다고 합니다. 이처럼 산성비는 우리 몸에도 해로운 요소이며, 건물의 훼손과 피해를 입히고 있습니다.

 

두 번째, 호흡기질환은 화석연료에 포함된 황산화물질 및 질소산화물의 잔재물인 입자 물질은 기관지 천식의 심각한 원인 물질로 분류되고 있으며, 공업 지역에서 매연이 천식을 비롯한 각지에서 심각한 공해를 일으키는 원인이 되고 있습니다. 이것은 미나마타병과 같은 다른 공해뿐만 아니라 배출자가 인과 관계를 인정하지 않기 때문에 경제발전을 우선 정책으로 하여 여파로, 공해임을 증명할 때까지 오래 걸린다고 합니다. 화석 에너지 소비에 의해 발생하는 대기 오염은 발생 지역과 피해 지역이 일치하지 않는다는 문제를 가지고 있으며, 대기는 지구 전체에 연결되어 있기 때문에 오염은 광범위하게 확산되어 지형과 기류 등으로 특정 지역에 피해가 집중되고 있습니다.

 

세 번째, 지구온난화는 화석 에너지를 사용하는 공장과 화력발전소 등에서 배출되는 매연이나, 자동차와 항공기 등 교통수단의 배기가스 중에는 반드시 이산화탄소가 포함됩니다. 이물질은 유황산화물 보다 제거하기 어렵고 유황은 추출하면 판매가 가능한 물질이지만, 이산화탄소는 쓸모가 없어 공장 등에서도 이산화탄소 배출 규제가 이루어지지 않아 대부분 그대로 대기 중에 발출 되고 있습니다. 이산화탄소는 현재 농도의 경우 인체에 직접적인 해를 끼치지는 않지만, 대기 중 원시 생물이 장시간에 걸쳐 고정되어, 땅 속깊이 갇힌 이상화탄소가 현대 100여 년 동안 대기 중에 재 배출되어 버렸습니다.  이로 인해 기온 상승폭도 심각한 문제지만, 갑작스러운 기후 변화의 영향이 그 결과를 상상하기 조차 힘들어지고 있습니다.

 

위와 같이 화석에너지의 기원과 에너지가 어떻게 만들어지고 어떻게 사용되는지 알아봤으며, 이런 에너지 사용시 반드시 환경적인 피해도 동시 발생되고 있기 때문에 개인건강를 위하여 개인위생에 철저해야 하며, 현재는 전기차등 다른 친환경 에너지원을 대체 원료로 사용하고 있기 때문에 이대올로기에 맞춰 에너지 사용이 필요할 것 같습니다.