הצגת היתרונות והחסרונות של פחם, נפט גולמי וגז טבעי. לאחר מכן, בואו נלמד על סוגי האנרגיה האלטרנטיבית והיתרונות והחסרונות שלהם.
אנרגיה מאובנים היא אנרגיה המתקבלת מתהליך שריפת דלקים מאובנים. כאשר שורפים דלקים מאובנים, נוצרת אנרגיית חום, וניתן להשתמש באנרגיית החום הזו בדרכים שונות. כדוגמה, בואו נסתכל על מנוע הקיטור. כפי שהוזכר קודם לכן, שריפת דלקים מאובנים מייצרת אנרגיית חום. מנוע קיטור משתמש בחום זה כדי לחמם מים לקיטור ולאחר מכן משתמש בכוח הקיטור הזה כדי להפעיל את המנוע. בדרך זו, לאנרגיה מאובנים יש יתרון ביכולת להשיג אנרגיה בקלות בכל מקום ללא מתקנים מורכבים. לכן, נעשה שימוש נרחב בדלקים מאובנים כמקור אנרגיה עיקרי לאנושות מאז המהפכה התעשייתית. על פי דו"ח של מינהל המידע האמריקאי לאנרגיה, אנרגיה מאובנים מהווה 82% מצריכת האנרגיה הכוללת. ככזו, אנרגיה מאובנים נמצאת בשימוש נרחב ברחבי העולם, והסוגים המייצגים של דלקים מאובנים שאנו מכירים כוללים פחם, נפט גולמי וגז טבעי.
פחם הוא דלק מאובנים מוצק שניתן לכרות בקלות במכרות. לכן, נעשה בו שימוש נרחב מאז תחילת המהפכה התעשייתית. עם זאת, בשל אופיו המוצק, נדרש כלי תחבורה נפרד לתחבורה, ופחם שנכרה ממכרות מכיל זיהומים רבים. לכן, לפחם יש את החיסרון שהוא לא יעיל במיוחד בהשגת אנרגיית חום בתהליך הבעירה. לכן, עם התפתחות הטכנולוגיה להפקת נפט גולמי וגז טבעי באמצעות מתקני קידוח, נפט גולמי וגז טבעי הפכו במהירות למקור האנרגיה העיקרי, המחליף את הפחם.
נפט גולמי הוא דלק מאובנים בצורה נוזלית. מכיוון שנפט גולמי קיים עמוק מתחת לאדמה, נדרשים מתקני קידוח נפרדים כדי להשיג אותו, ולכן עלויות הכרייה גבוהות יותר מפחם. עם זאת, בשל אופיו של הנפט הגולמי כנוזל, ניתן להובילו באמצעות מתקני תדלוק כמו צינורות ללא כל אמצעי תחבורה נפרד. לאחר שעבר את תהליך הזיקוק, לא רק שהוא יכול לייצר דלק שיכול לקבל אנרגיית חום ביעילות גבוהה במהלך תהליך הבעירה, אלא הוא יכול לשמש גם בתהליך הזיקוק. תוצרי לוואי נמצאים בשימוש נרחב גם בחיי היומיום שלנו. דוגמה מייצגת היא אספירין, שהוא חומר המתקבל כתוצר לוואי בתהליך זיקוק הנפט הגולמי.
גז טבעי הוא דלק מאובנים בצורה גזית. מכיוון שגז טבעי קיים גם עמוק מתחת לאדמה, יש צורך במתקן קידוח נפרד כדי להשיגו. לכן, בדומה לנפט גולמי, גם לגז הטבעי יש עלויות כרייה גבוהות, ובשל אופיו כגז ניתן להובילו באמצעות מתקני תדלוק כמו צינורות ללא כל אמצעי תחבורה נפרד. ככזה, לגז טבעי יש קווי דמיון רבים לנפט גולמי, אבל יש גם הבדלים ברורים. ההבדל החשוב ביותר הוא שבהשוואה לנפט גולמי, גז טבעי מייצר פחות מזהמים בתהליך השגת האנרגיה. לכן, הוא מוערך כדלק ידידותי לסביבה בהשוואה לנפט גולמי, ותחומי השימוש מתרחבים בהדרגה.
אנרגיה מאובנים שימשה כמקור האנרגיה העיקרי של האנושות מאז המהפכה התעשייתית. עם זאת, לאחרונה הועלו בעיות שונות וגוברים קולות הקוראים לפיתוח מקורות אנרגיה שיכולים להחליף אנרגיה מאובנים.
אחת הבעיות באנרגיה מאובנים היא התחממות האקלים. כפי שהוזכר קודם לכן, על מנת להשיג אנרגיה מאובנים יש לשרוף דלקים מאובנים, ומצביעים על הכמות הגדולה של פחמן דו חמצני שנוצר בתהליך זה כגורם העיקרי להתחממות האקלים. העיקרון שלפיו פחמן דו חמצני גורם לעליית הטמפרטורה העולמית דומה לשימוש בפלסטיק בחממות כדי לשמור על הטמפרטורה בתוך הבית גבוהה. הוויניל בחממה מונע מהאור המוחזר מהאדמה לברוח החוצה, ובכך שומר על הטמפרטורה בתוך החממה גבוהה. בדיוק כפי שהוא מגביר את הטמפרטורה, פחמן דו חמצני גם מגביר את הטמפרטורה של כדור הארץ על ידי מניעת בריחת אור המוחזר משטח כדור הארץ לחלל. לאחרונה, עקב התחממות האקלים, מתרחשים בכל העולם אסונות טבע שונים עקב תופעות אקלים חריגות.
בשלב הבא, חוסר יציבות באספקה עלולה להתרחש מכיוון שדלקים מאובנים אינם מאוחסנים באופן שווה ברחבי העולם, אלא מרוכזים באזורים ספציפיים, כולל המזרח התיכון. אנרגיה מאובנים היא כיום מקור האנרגיה החשוב ביותר עבור האנושות, כך שאם אספקת הדלקים המאובנים לא תישמר כראוי, עלול להיווצר כאוס עולמי. למעשה, משברי נפט התרחשו פעמיים, ב-1973 וב-1978, ומחיר הנפט הגולמי הוכפל בכל פעם, מה שגרם לכאוס עולמי.
לבסוף, לדלקים מאובנים יש עתודות מוגבלות וכמעט בלתי אפשרי לחדש אותם. דלקים מאובנים נוצרים משאריות של צמחים ובעלי חיים עמוק מתחת לאדמה, שהצטברו במשך מאות מיליוני שנים בחום ולחץ גבוהים. לכן, אי אפשר לצפות שהם יתחדשו במהירות. עקב התיעוש העולמי, הדלקים המאובנים הולכים ומתרוקנים במהירות, וכמה מדענים צופים כי כל הדלקים המאובנים יתרוקנו במהלך העשורים או מאות השנים הקרובות. אם כל הדלקים המאובנים יתרוקנו בעתיד הקרוב כפי שצפוי, יהיה מחסור במקורות אנרגיה לאנושות, מה שעלול להוביל לכאוס עולמי. בשל בעיות אלה, המדינה ממליצה על שימוש בדלק לא מזהם, ידידותי לסביבה ומתחדש במהירות לאנרגיה. בנוסף, מדינות רבות עושות מאמצים לפתח אנרגיה חלופית המשתמשת בדלק שניתן לספק ללא הגבלת זמן כמקור אנרגיה.
האנרגיה החלופית הראשונה שכדאי לשים אליה לב היא אנרגיה גרעינית. אנרגיה גרעינית מתייחסת לאנרגיה שנוצרת באמצעות היתוך גרעיני או ביקוע גרעיני תוך שימוש באורניום כחומר גלם. בניגוד לדלקים מאובנים, אורניום קבור בכל העולם, ולכן אין צורך לדאוג מאי יציבות באספקת הדלק כמו משבר נפט. וברגע שמתקינים מתקנים לייצור חשמל גרעיני, ניתן לתחזק אותם באופן קבוע למחצה. בנוסף, יש לו יתרון בכך שהוא פולט פחות מזהמים במהלך הפקת אנרגיה בהשוואה לאנרגיה מאובנים, ולכן נחשב בעבר למועמד הסביר ביותר להחליף אנרגיה מאובנים. עם זאת, כפי שניתן לראות בתקרית צ'רנוביל ברוסיה או בתקרית פוקושימה ביפן, אם מתרחשת תאונה בתחנת כוח גרעינית וחומרים רדיואקטיביים ידלפו, היא עלולה להוות איום גדול על אנשים. בנוסף, מכיוון שיש לה השפעה קטלנית על הסביבה, גוברים הקולות הקוראים למקורות אנרגיה אחרים מלבד אנרגיה גרעינית.
המועמד הבא היה ייצור חשמל באמצעות תופעות טבע כמו אנרגיה סולארית, אנרגיית רוח וכוח גאות ושפל. מכיוון שמדובר בהפקת אנרגיה באמצעות תופעות טבע, אספקת הדלק להפקת אנרגיה יכולה להיות כמעט אינסופית. לכן, לאחר בניית התשתית, יש לה יתרון ביכולת להפיק אנרגיה באופן חצי קבוע ללא עלויות נוספות. עם זאת, כפי שהוזכר קודם לכן, מכיוון שמדובר בשיטות ייצור חשמל המשתמשות בתופעות טבע, הן מושפעות מהאקלים. לכן הפיתוח הטכנולוגי קשה כי יש להתקין תשתית בהתאם לתנאי האקלים של כל מדינה. חיסרון נוסף הוא שכושר ייצור האנרגיה עדיין אינו מספיק בהשוואה לאנרגיה מאובנים או לאנרגיה גרעינית. עם זאת, היתרונות בלהיות ידידותית לסביבה ולא להזדקק לדלק בזבזני הם כה גדולים עד שהרבה מחקרים נערכים ברחבי העולם.