Het gebruik van fossiele brandstoffen, die niet-hernieuwbaar zijn, draagt bij aan de toename van de opwarming van de aarde als gevolg van de uitstoot van kooldioxide (naast andere gassen). Naast fossiele brandstoffen zijn er nog andere eindige hulpbronnen die niet-hernieuwbaar zijn en om verschillende redenen moeten worden behouden.
De schaarste aan niet-hernieuwbare hulpbronnen
Niet-hernieuwbare hulpbronnen zijn energiebronnen waarvan het aanbod of de reserves vast zijn, legt Oregon State University uit. Dit zijn hulpbronnen die sneller worden gebruikt en verbruikt dan de natuur ze produceert. Zoals Investopedia opmerkt, duurt het miljarden jaren om deze hulpbronnen te vormen, waardoor het gebruik ervan onhoudbaar wordt. Naarmate het aanbod afneemt, wordt het oneconomisch om ze te gebruiken. Voor praktische doeleinden zijn deze hulpbronnen dus eindig. Recycling en het gebruik van alternatieve hernieuwbare energiebronnen kunnen hun beperkte aanbod helpen vergroten. Hier zijn enkele feiten over niet-hernieuwbaar:
- De BBC meldde in 2014 dat, bij het tempo van het niet-hernieuwbare gebruik in dat jaar, de wereld binnen 40 jaar zonder olie zou zijn, over 50 jaar over gas en over 250 jaar over steenkool.
- Er is voldoende ‘technisch winbare voorraad’ aardgas om de VS 93 jaar mee te laten gaan bij het verbruik van 2014. Een deel hiervan zijn echter geen ‘bewezen bronnen’ en het exploiteren ervan zou economisch en technologisch niet levensvatbaar kunnen zijn volgens een rapport van de Amerikaanse Environment Information Administration (EIA) uit 2016.
- De Telegraph meldt dat de aarde niet zonder olie en gas zal komen te zitten, omdat nieuwe technologie de winning kan verbeteren. Het geeft echter toe dat de huidige nadruk op het gebruik van hernieuwbare bronnen zoals elektriciteit en waterstof in auto's, of voor energieopwekking, net zo belangrijk is, waardoor de vraag naar en het verbruik van de beperkte hoeveelheden olie en gas afnemen.
Vier belangrijke beperkte energiebronnen
Er zijn vier niet-hernieuwbare energiebronnen die het vaakst worden gebruikt, stelt EIA (Non Renewable). De eerste drie zijn fossiele brandstoffen. Dit betekent dat ze eeuwen geleden zijn gevormd uit de overblijfselen van planten en dieren. Fossiele brandstoffen kunnen een vaste, vloeibare of gasvormige vorm hebben.
Het duurt miljoenen jaren voordat fossiele brandstoffen zoals steenkool, aardgas en ruwe olie gevormd zijn, benadrukt National Geographic. Fossiele brandstoffen bestaan voornamelijk uit koolstof, omdat ze afkomstig zijn uit de overblijfselen van dode planten, algen en plankton die zich in zeeën of meren nestelen. Gedurende honderden miljoenen jaren hebben sedimenten zich opgehoopt en deze onder de grond begraven "waardoor druk en hitte ontstonden". Hierdoor werden de organische resten geleidelijk omgezet in steenkool, aardolie en aardgas. Dus wanneer fossiele brandstoffen worden verbrand, komt koolstof vrij die al miljoenen jaren wordt verzameld en wordt toegevoegd aan het milieu.
Olie- en aardolieproducten
De BBC meldt dat er tussen de rotsen oliereservoirs zijn gevonden, die gemakkelijk door pijpleidingen kunnen worden gepompt. Het Environment and Energy Study Institute (EESI) zegt dat ruwe olie ook voorkomt in schalie- en teerzanden. Terwijl reservoirs opdrogen, wenden industrieën zich tot zwaardere ruwe olie in teerzanden en schalie, die moeilijker, vervuilender en duurder is om te winnen.
Zoals EIA (Non Renewable) uitlegt, wordt ruwe olie verwerkt en geraffineerd om aardoliederivaten (zoals gas of diesel), propaan, butaan en ethaan te maken. Ze kunnen allemaal worden gebruikt als brandstof/energiebron. Diverse andere niet-brandstofproducten zoals kunststoffen, meststoffen, pesticiden en farmaceutische producten gebruiken ruwe olie als een belangrijk ingrediënt volgens EESI.
Zodra de olie uit de grond is gehaald, is deze voor altijd verdwenen. De aarde kan alleen olie aanvullen binnen geologische tijdspannes.
Aardgas
Net als ruwe olie zijn er twee soorten aardgas, legt Union of Concerned Scientists uit.
- Conventioneel aardgaswordt aangetroffen in poreus gesteente dat gemakkelijk kan worden afgetapt door putten en pijpleidingen.
- Onconventioneel aardgas zoals "schaliegas, tight gas, methaan uit kolenlagen en methaanhydraten, was tot voor kort moeilijker en duurder om te exploiteren dan conventionele afzettingen." Zowel schaliegas als methaangas uit de kolenlagen worden gewonnen door middel van fracking, terwijl tight gas gebruik maakt van horizontaal boren en methaanhydraten worden opgesloten in water dat bevroren is onder de oceanen in de Noordpool.
Aardgas wordt gebruikt voor de productie van energie en droeg volgens een EIA Short-Term Energy Outlook in 2016 bij aan 34% van de energie in de VS. Volgens EESI wordt het ook gebruikt voor verwarming en elektriciteit voor gebouwen. Een verscheidenheid aan andere producten heeft aardgas nodig voor de productie, zoals meststoffen en kunststoffen.
Steenkool
Steenkool is de vaste vorm van de drie fossiele brandstoffen. De World Coal Association stelt dat de VS de op één na grootste steenkoolproducent was, na China in 2014. Steenkool moet worden gewonnen om van de aarde te worden verwijderd en er zijn twee soorten mijnbouw:
-
Kolenmijn Oppervlaktemijnbouwproduceert in 2015 66% van de steenkool in Amerika volgens het Annual Coal Report van EIA (Tabel 11). Volgens het World Coal Institute wordt tot 90% van de steenkool aan de oppervlakte met speciale machines uit de grond gehaald.
- Ondergrondse mijnbouw wordt gebruikt voor diepere steenkoollagen. Room-and-pillar- en longwall-mijnbouw zijn twee gebruikte methoden en leveren 40 tot 75% van de steenkool op, aldus het World Coal Institute. Volgens het steenkoolrapport van de EIA leverde ondergrondse mijnbouw in 2015 34% van de steenkool in de VS.
In 2016 was steenkool nog steeds goed voor 30% van de energie in de Verenigde Staten. S., volgens EIA Short-Term Energy Outlook. In het voorgaande jaar in 2015 kende steenkool, zoals blijkt uit EIA-cijfers, een scherpe daling in het gebruik van 15% in de VS. In een rapport van Guardian uit 2016 wordt deze daling vooral toegeschreven aan de beschikbaarheid van goedkoop aardgas, en ten tweede aan een piek in de groei van wind- en windenergie. de opwekking van zonne-energie, samen met de nadruk op het verminderen van de uitstoot, aangezien steenkool de meest vervuilende van alle brandstoffen is.
Uranium
Uranium is de enige van deze energiebronnen die geen fossiele brandstof is volgens EIA (niet-hernieuwbaar). Uranium is een veel voorkomend metaal dat bijna overal in sporen wordt aangetroffen, merkt de World Nuclear Association (WNA) op. Het is overvloediger dan goud of zilver.
Hoogwaardig uranium wordt gewonnen met "mijnbouwtechnieken zoals stofonderdrukking en, in extreme gevallen, technieken voor bediening op afstand, om de blootstelling aan straling van werknemers te beperken en de veiligheid van het milieu en het grote publiek te garanderen", schrijft de WNA.
Uranium wordt zowel in kernenergiecentrales als op andere manieren gebruikt. Volgens de EIA Short Term Outlook was kernenergie in 2016 goed voor 20% van de energieopwekking in de VS. Net als de fossiele brandstoffen kan uranium, zodra het uit de aarde is gehaald, nooit meer worden vervangen.
Niet alleen fossiele brandstoffen
Hoewel deze energiebronnen uit fossiele brandstoffen de meest gepubliceerde niet-hernieuwbare energiebronnen zijn, zijn er andere, zoals mineralen, waarvan het aanbod vaststaat. Indiana University legt uit dat veel mineralen werden gevormd in sterren en tijdens de vorming van de aarde en aanwezig zijn in de kern en korst ervan. Tulane University merkt op dat ongeveer 20 tot 30 mineralen van belang zijn; sommige combineren om rotsen te produceren. Om deze mineralen te extraheren, worden de rotsen of ertsen gedolven en vervolgens verfijnd of verwerkt. Als de mensheid een van deze cruciale en nuttige mineralen zou uitputten, is het bijna onmogelijk om ze te vervangen.
- Aluminium: De Royal Society of Chemistry (RSC) meldt dat dit het meest voorkomende mineraal op aarde is en er 8% van uitmaakt. Dit metaal wordt geproduceerd uit bauxiet. Het wordt gebruikt voor de vervaardiging van "blikjes, folies, keukengerei, raamkozijnen, biervaten en vliegtuigonderdelen." Meer dan 30% ervan wordt gerecycled.
- Copper: Geology.com zegt dat koper wordt gebruikt in een verscheidenheid aan constructie-, energie- en elektronische producten, en in verschillende productieprocessen van machines en voertuigen. Omdat het belangrijk is voor de bouw en de energietransmissie, kan een tekort aan koper ernstige gevolgen hebben voor de economie. Momenteel wordt slechts 30% daarvan gerecycled. De Universiteit van Michigan meldt dat er jaarlijks ongeveer “18.000 keer meer koper” wordt gebruikt dan er door de aarde wordt aangemaakt.
-
Stalen liggers Iron: Negentig procent van het verwerkte metaal is ijzer en als staal wordt het gebruikt in "architectuur, lagers, bestek, chirurgische instrumenten en sieraden", aldus RSC (Iron). RSC merkt op dat er sprake is van een gematigd risico in het aanbod.
- Zilver: RSC (zilver) merkt op dat zilver een edelmetaal is dat wordt gebruikt voor het maken van sieraden, munten en serviesgoed. Het wordt industrieel gebruikt bij het maken van spiegels, gedrukte schakelingen en "tandheelkundige legeringen, soldeer- en hardsoldeerlegeringen, elektrische contacten en batterijen." Jaarlijks wordt er twintigduizend ton van geproduceerd en meer dan 30% wordt gerecycled, dus het risico is groot dat dit materiaal opraakt.
- Goud: Achtenzeventig procent ervan werd gebruikt om sieraden te maken. De rest wordt gebruikt voor het maken van edelmetaal en munten, en in onder meer elektronica, computers, tandheelkunde en ruimtevaarttoepassingen. Het heeft weinig alternatieven en een beperkt aanbod volgens Geology.com.
Niet-hernieuwbare energie en vervuiling
Er zijn veel gevolgen voor het milieu en de gezondheid verbonden aan het gebruik van niet-hernieuwbare energie.
Opwarming van de aarde
Het verbranden van fossiele brandstoffen heeft bijgedragen aan driekwart van de uitstoot in de afgelopen twintig jaar, wat heeft geleid tot de opwarming van de aarde, meldt Energy. Gov. Volgens EESI zijn aardolie, steenkool en aardgas verantwoordelijk voor 42%, 32% en 27% van de uitstoot van broeikasgassen in de VS in 2014.
Tussen 2014 en 2016 zijn de mondiale emissies echter vrijwel stabiel gebleven, ook al is de economie volgens The Guardian met 3% gegroeid. Dit is gebeurd “sinds de Amerikanen in 2015 meer olie en gas gebruikten, (maar) de Verenigde Staten de uitstoot met 2,6 procent verminderden naarmate het gebruik van steenkool afnam”, merkt Scientific American op. Aardgas produceert minder uitstoot vergeleken met steenkool of olie, vindt de Union of Concerned Scientists.
Gezondheidsproblemen
Wanneer fossiele brandstoffen verbranden, komen volgens Union of Concerned Scientists (Hidden Costs) koolmonoxide, stikstofoxiden, koolwaterstoffen, fijnstof en zwaveloxiden vrij in de atmosfeer van de aarde. Luchtverontreiniging is een ernstig gezondheidsprobleem dat tot hartaanvallen leidt, bestaande ademhalings- en hartaandoeningen, astma en longontsteking verergert, en tot de dood kan leiden. Vooral zuigelingen, kinderen en ouderen lopen gevaar.
Vervuiling
Het gebruik van fossiele brandstoffen leidt tot luchtvervuiling, zure regen en vervuiling door nutriënten die de lucht, het water en het land aantasten, bevestigt de Amerikaanse Environmental Protection Agency (EPA). Bovendien heeft de winning en het transport van olie in het verleden geleid tot olielekkages en -vlekken, waardoor de wateren zijn vervuild en de natuurlijke omgeving rond de olievlekken en -vlekken is beschadigd. Bovendien laat mijnbouw, de winningsmethode uit steenkool, het gebied niet alleen onvruchtbaar achter, maar zijn de mineralen rond de steenkool zelf ook zuur. Deze mineralen blijven na de mijnbouw achter, waardoor het gebied volledig vervuild raakt en er geen nieuwe vegetatie meer kan groeien.
Kernenergie is duur en de afvalverwerking ervan is een probleem en heeft in het verleden tot catastrofes geleid, waardoor het gebruik ervan onduurzaam werd, schrijft Greenpeace.
Globaal energiescenario
Totdat levensvatbare, duurzame en hernieuwbare energiebronnen wijdverspreid worden, blijft het gebruik van niet-hernieuwbare energiebronnen een noodzaak. De trend om het gebruik ervan terug te dringen is echter positief en volgens de Wereldbank is het wereldwijde gebruik van fossiele brandstoffen gedaald van 94,5% in 1970 naar 81% in 2014. Landen als Duitsland geven kernenergie op en schakelen over op hernieuwbare energiebronnen, zo schrijft The New York Times.
In de VS waren fossiele brandstoffen volgens EIA in 2015 samen nog steeds goed voor 81,5% van de energieopwekking. Volgens Bloomberg hebben in 2015 voor het eerst de mensen die werkzaam zijn in de zonne-energiesector de mensen die werkzaam zijn in de olie- en aardgasexploitatie ingehaald. Volgens The Guardian is het mogelijk om in 2030 36% energie uit hernieuwbare energiebronnen te halen en wereldwijd aan de verplichtingen van Parijs 2015 te voldoen.
Houdingen veranderen
De afgelopen jaren heeft de houding van consumenten ten opzichte van het gebruik van niet-hernieuwbare energiebronnen een aanzienlijke verschuiving ondergaan. Steeds meer mensen realiseren zich de schadelijke effecten die niet-hernieuwbare fossiele brandstoffen hebben op het milieu en beginnen actieve maatregelen te nemen om hun ecologische voetafdruk te verkleinen. Veel van deze activiteiten zijn gemakkelijk en vereisen geen grote verandering van levensstijl, zoals het uitschakelen van de lichten (en het gebruiken van spaarlampen) bij het verlaten van een kamer, het gebruik van zonne-energie in huis en het installeren van hoogefficiënte apparaten in hun huizen. Groene woonideeën zoals het kopen van hybride gas-/elektrische auto's, minder rijden, het verminderen van het gebruik van plastic en, last but not least, recycling zijn eenvoudige manieren om het gebruik en de uitputting van niet-hernieuwbare energiebronnen te verminderen.
