ماذا يحدث عندما يحترق الوقود الأحفوري؟

بشكل عام لقد تم إنتاج جميع أنواع الوقود الأحفوري الموجودة على الأرض منذ فترة زمنية طويلة من خلال بقايا النباتات والحيوانات، وقد أدى التحول البطيء لهذه المادة الثقيلة الكربونية إلى مركبات هيدروكربونية مختلفة إلى إنتاج طاقة ووقود وفير شديد الاشتعال، ولكن يعد حرق الوقود الأحفوري من قبل البشر أكبر مصدر لانبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي، وهو أحد الغازات الدفيئة التي قد تسمح بالتأثير الإشعاعي وتساهم في الاحتباس الحراري وتغير المناخ والعديد من التأثيرات على البيئة أو على صحة الإنسان.

يشمل الوقود الأحفوري كل من: النفط الخام والفحم الحجري والغاز الطبيعي، والنفط الخام هو سائل سميك والفحم مادة صلبة والغاز الطبيعي سائل له كثافة عالية، وإن هذه الأنواع جميعها قد تشترك في الأصل (الأساس)، وكما يوحي الاسم تنشأ هذه الأنواع من الوقود من مادة كانت موجودة في السابق كجزء من الكائنات الحية سواء كانت حيوانات أو نباتات في الماضي البعيد جداً، ومن ثم تم ضغط هذه الكائنات التي تعود إلى عصور ما قبل التاريخ على مدى ملايين السنين بواسطة الصخور، ليتشكل لدينا أخيراً أنواع الوقود الأحفوري.

ولكن لا يمكننا إنتاج الطاقة من خلال أنواع الوقود الأحفوري هذه إلا عن طريق عميلة الحرق لكل من هذه الأنواع، وعندما نقوم بحرقها فقد ينتج عنها العديد من الملوثات في الغلاف الجوي مثل: ثاني أكسيد الكربون وثاني أكسيد الكبريت وأول أكسيد الكربون وما إلى ذلك، وعادةً ما تُعرف عملية حرق الوقود الأحفوري باسم عملية الاحتراق.

إن قضية تلوث الوقود الأحفوري من أكثر المحادثات الوطنية إثارة للجدل والأكثر أهمية في العديد من دول العالم فضلاً عن كونها قوة دافعة للحركات السياسية والاقتصادية والتكنولوجية في جميع أنحاء العالم، ومع ذلك قد تحتوي جميع أنواع الوقود الأحفوري على كميات كبيرة جداً من الكربون، وإذا كنا قد تابعنا نقاش حول الطاقة وتغير المناخ على أي مستوى سواءً أكان ذلك نقاش محلي أو عالمي، فمن المحتمل أننا سمعنا بمصطلح البصمة الكربونية، كما يحتوي الوقود الأحفوري أيضاً على كميات كبيرة من عناصر الهيدروجين والأكسجين والنيتروجين والكبريت، وإن كل هذه العناصر شديدة التفاعل مع بعضها البعض ومع عناصر مختلفة في الهواء وعلى الأرض.

والملوثات الأولية المنبعثة من عملية حرق الوقود الأحفوري هي: أول أكسيد الكربون (CO) وثاني أكسيد الكربون (CO₂) وثاني أكسيد الكبريت (SO₂) وأكاسيد النيتروجين من الشكل الكيميائي (NO_x) وغاز الميثان (CH₄) وبعض المركبات العضوية المتطايرة (VOC)، وإن كل هذه الملوثات يتم إنتاجها من خلال حرق الوقود الأحفوري، وبالتالي هذا قد يعني التأثير الكبير على كل من البيئة وصحة البشر ككل.

إن ثاني أكسيد الكربون يحصل على الجزء الأكبر من الاهتمام باعتباره هو أحد غازات الدفيئة، وتعمل غازات الدفيئة هذه على حبس الحرارة غير المرغوب فيها في الغلاف الجوي للأرض، والتي قد تساهم في زيادة متوسط سطح البحر ودرجات الحرارة التي يعاني منها كوكب الأرض الآن، ومن المتوقع حقاً أن تستمر هذه التأثيرات اذا لم يكن يوجد هناك رادع للتقليل من استهلاك الوقود الأحفوري وحرقة.

وهنا قد تمثل التأثيرات على المناخ جزءاً كبيراً من كمية الضرر الذي يمكن أن تحدثه عملية حرق الوقود الأحفوري (خصوصاً الفحم الحجري)، ولكن في الواقع حتى لو لم تكن توجد هناك آثار سلبية على الإطلاق على درجة حرارة الأرض من خلال انبعاثات احتراق الوقود الأحفوري سيظل يوجد هناك العديد من المشاكل فعلاً، فعلى سبيل المثال يمكن أن تتحد أكاسيد النيتروجين مع عناصر الغلاف الجوي الأخرى ليتشكل الضباب الدخاني (أوزون مستوى الأرض) والمطر الحمضي.

كما تصل معظم أكاسيد النيتروجين إلى البيئة عن طريق انبعاثات المركبات، وأيضاً تساهم المركبات العضوية المتطايرة في تكوين الضباب الدخاني، ويمكن أن تتسبب الجسيمات المتكونة في الغلاف الجوي بفضل احتراق الوقود الأحفوري في حدوث أو تفاقم مجموعة متنوعة من أمراض الرئة المزمنة مثل: الربو والتهاب الشعب الهوائية.

باختصار يمكننا القول إن حرق أي نوع من الوقود الأحفوري يكاد يكون من المؤكد أن يتسبب في أن يصبح الشيء أكثر دفئاً أو ضبابية أو أكثر حمضية أو يكتسب بطريقة أخرى خصائص غير مرغوب فيها للنظام البيئي ككل، مما قد يؤثر بدوره على النظام البيئي، وبالتالي الحياة التي نعيشها.