Lý thuyết Khai thác nhiên liệu hóa thạch. Nguồn carbon. Chu trình carbon và sự ấm lên toàn cầu - Khoa học tự nhiên 9 Kết nối tri thức

I. Khái niệm về nhiên liệu hóa thạch. Nguồn gốc hình thành khí methane

- Nhiên liệu hóa thạch là các loại nhiên liệu tự nhiên được tạo thành từ quá trình phân hủy các sinh vật bị chôn vùi cách đây hàng trăm triệu năm. Các nhiên liệu này chứa hàm lượng carbon cao

- Nhiên liệu hóa thạch tồn tại ở thể rắn, lỏng và khí.

- Dạng rắn là than mỏ chứa hàm lượng chính là carbon

- Dạng lỏng là dầu mỏ, có thành phần chủ yếu là các hydrocarbon

- Dạng khí chủ yếu là khí mỏ dầu và khí thiên nhiên

- Khí methane được hình thành từ các quá trình biến đổi sinh học và địa chất trong tự nhiên. Ngoài ra, một lượng lớn khí methane còn được sinh ra nhân tạo từ các hoạt động của con người như từ sự phân hủy sinh học các chất hữu cơ trong các bãi rác thải, quá trình sản xuất nông nghiệp, tiêu hóa thức ăn cảu gia súc,…

II. Khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch

1. Thực trạng khai thác nhiên liệu hóa thạch hiện nay

Năng lượng hóa thạch là nguồn năng lượng chiếm tỉ lệ lớn nhất trong tổng các nguồn năng lượng khai thác hiện nay.

Việt Nam xếp thứ tư trong khối Đông Nam Á về xuất khẩu dầu mỏ. Sự phát triển của ngành công nghiệp dầu khí đã đóng vai trò rất quan trọng vào nền kim tế quốc gia và khẳng định vấn đề chủ quyền của Việt Nam ở Biển Đông

2. Lợi ích và những hạn chế của việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch

- Nhiên liệu hóa thạch mang đến cho con người rất nhiều lợi ích thiết thực trong cuộc sống. Nhiên liệu hóa thạch giữ vai trò rất lớn trong công cuộc cách mạng công nghiệp trên toàn thế giới: than đá, dầu mỏ và khí thiên nhiên là nguồn nhiên liệu chính cho các nhà máy nhiệt điện, luyện kim, sản xuất xi măng, sản xuất chất, giao thông vận tải

- Hạn chế của việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch: nhiên liệu hóa thạch là hữu hạn nên khai thác và sử dụng dẫn đến nguy cơ cạn kiệt nguồn tài nguyên. Mặt khác, quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch sinh ra một lượng lớn các chất thải như carbon dioxiđe, carbon monoxide, các oxide của lưu huỳnh, oxide của nitrogen,… tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người.

3. Giải pháp hạn chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch

Để hạn chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch, các giải pháp sau cần được con người thực hiện đồng bộ, tích cực và liên tục: sử dụng tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch; tăng cường đi lại bằng phương tiện giao thông công cộng và xe điện; ưu tiên sử dụng xăng pha ethanol, sinh khối, biodiesel,…

III. Nguồn carbon trong tự nhiên

1. Trạng thái tự nhiên của carbon

Trong tự nhiên, carbon có thể tồn tại ở dạng đơn chất, dạng hợp chất vô cơ, hợp chất hữu cơ

2. Chu trình carbon trong tự nhiên và vai trò của carbon dioxide

Trong tự nhiên luôn có sự chuyển hóa carbon từ dạng này sang dạng khác. Sự chuyển hóa này diễn ra thường xuyên, liên tục và tạo thành chu trình khép kín

Chu trình carbon trong tự nhiên là một quá trình phức tạp, liên quan đến sự chuyển động và trao đổi carbon giữa khí quyển, đại dương, đất đai và các hệ sinh thái.

Trong chu trình, CO₂ đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì sự cân bằng carbon trong hệ sinh thái và khí quyển của Trái Đất, thông qua các quá trình sau:

- Quá trình phát thải carbon ở dạng khí CO₂: CO₂ được chuyển vào khí quyển thông qua nhiều quá trình khác nhau như quá trình hô hấp của sinh vật, quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, cháy rừng,…

- Quá trình hấp thụ carbon ở dạng khí CO₂: CO₂ được cây xanh sử dụng trong quá trình quang hợp để tạo ra các hợp chất hữu cơ

3. Nguyên nhân và hệ quả của hiện ứng nhà kính, sự ấm lên toàn cầu

Khí carbon dioxide và khí methane trong khí quyển tuy chiếm hàm lượng rất thấp nhưng lại là nguyên nhân chính gây ra hiệu ứng nhà kính trên Trái Đất

Sự ấm lên toàn câu dẫn đến một số hệ quả như:

- Thời tiết cực đoan

- Băng tan, nước biển dâng

- Sự acid hóa nước biển

- Thảm thực vật bị co hẹp, gia tăng tình trạng sa mạch hóa trên Trái Đất.

 SƠ ĐỒ TƯ DUY