Giải Khoa học tự nhiên 9 KNTT Bài 35. Khai thác nhiên liệu hóa thạch. Nguồn carbon. Chu trình carbon và sự ấm lên toàn cầu có đáp án

- 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.

- Nhiên liệu hóa thạch mang đến cho con người rất nhiều lợi ích thiết thực trong cuộc sống. Nó cung cấp các nguồn nhiên liệu dồi dào phục vụ cho đời sống sinh hoạt và sản xuất của con người như thắp sáng, sưởi, nấu nướng, đi lại, …

- Việc khai thác nhiên liệu hóa thạch với sản lượng lớn đang dẫn đến nguy cơ cạn kiệt nguồn tài nguyên này. Mặt khác, quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch sinh ra một lượng lớn các chất thải như carbon dioxide, carbon monoxide, các oxide của lưu huỳnh, oxide của nitrogen, … tác động tiêu cực đến môi trường và sức khỏe con người.

Đồ thị:

Nhận xét:

Từ năm 1988 đến năm 2016, sản lượng khai thác dầu thô trên thế giới tăng dần từ 23,7 đến 35,4 tỉ thùng.

Báo cáo về thực trạng khai thác nhiên liệu hóa thạch ở Việt Nam

Nhiên liệu hóa thạch bao gồm than đá, dầu mỏ và khí tự nhiên. Đây là nguồn năng lượng quan trọng và phổ biến tại Việt Nam, đóng vai trò then chốt trong việc cung cấp năng lượng và phát triển kinh tế xã hội.

1. Địa điểm khai thác

- Dầu mỏ: các khu vực khai thác dầu mỏ chủ yếu ở vùng biển phía nam và tây nam Việt Nam, trong cùng lưu vực sông Cửu Long và vịnh Bắc Bộ. Các mỏ dầu lớn bao gồm mỏ Rạch Bà, mỏ Phước Vĩnh ở Vũng Tàu và mỏ Cửu Long ở Đồng Tháp.

- Khí tự nhiên: các khu vực khai thác khí tự nhiên chủ yếu tập trung ở vùng biển ngoài khơi phía nam và tây nam Việt Nam, cũng như trong vùng đồng bằng sông Cửu Long.

- Than đá: các khu vực khai thác than đá chính ở Việt Nam bao gồm tỉnh Quảng Ninh, Cao Bằng, Lạng Sơn và Thanh Hóa. Mỏ than lớn nhất và phát triển nhất là mỏ than Uông Bí và mỏ Cẩm Phả ở Quảng Ninh.

2. Sản lượng

- Dầu mỏ và khí tự nhiên: khoảng 15 triệu tấn dầu mỗi năm và khoảng 10 tỷ mét khối khí tự nhiên mỗi năm.

- Than đá: ước tính 45 – 50 triệu tấn mỗi năm, Quảng Ninh là tỉnh sản xuất than đá hàng đầu, đóng góp khoảng 90% sản lượng than đá cả nước.

3. Lợi ích của việc sử dụng nguồn tài nguyên này

Nhiên liệu hóa thạch đóng vai trò then chốt trong việc cung cấp năng lượng cho kinh tế và sản xuất, đáp ứng nhu cầu về năng lượng ngày càng tăng của đất nước. Ngoài ra, việc khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch tạo ra cơ hội việc làm, thu hút đầu tư và phát triển kinh tế công nghiệp. Một phần nhiên liệu hóa thạch được xuất khẩu, thương mại phát triển và là nguồn xuất khẩu quan trọng của nước ta.

Tóm lại, việc khai thác và sử dụng nhiên liệu hóa thạch đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp năng lượng và phát triển kinh tế Việt Nam. Tuy nhiên, cần phải quản lý và sử dung nguồn tài nguyên này một cách hợp lý để bảo vệ môi trường và đáp ứng nhu cầu cho tương lai.

Phương trình hoá học:

C$_{2}$H$_{5}$OH + 3O$_{2}$ $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ 2CO$_{2}$ + 3H$_{2}$O

CH$_{4}$ + 2O$_{2 \overset{{t}^{o}}{\rightarrow }}$ CO$_{2}$ + 2H$_{2}$O

C + O$_{2}$ $\overset{{t}^{o}}{\rightarrow }$ CO$_{2}$

Ý nghĩa của các việc làm:

1. Đề xuất với gia đình một giải pháp để thay thế một phần năng lượng hóa thạch đang sử dụng: Giúp giảm sự phụ thuộc vào nguồn năng lượng hóa thạch, từ đó giúp giảm lượng khí thải và khí gây nhiễm môi trường và giúp giảm sự biến đổi khí hậu.

2. Sử dụng các thiết bị tiết kiệm năng lượng; sử dụng lại đồ dùng hay phân loại để có thể tái chế đồ dùng bỏ đi: Giúp giảm năng lượng tiêu thụ và rác thải sinh hoạt, giúp bảo vệ môi trường tài nguyên thiên nhiên.

3. Sử dụng phương tiện giao thông công cộng và xe điện: Giúp giảm lượng khí thải từ các phương tiện cá nhân, tăng cường sức khỏe mọi người và giảm áp lực đối với môi trường.

4. Sử dụng nhiên liệu thân thiện với môi trường như sinh khối, xăng E5, biodiesel,…: giảm lượng khí thải từ phương tiện giao thông, giảm ô nhiễm không khí và giữ gìn tài nguyên thiên nhiên.

Để hạn chế sử dụng nhiên liệu hóa thạch thì gia đình em và địa phương nơi em sinh sống đã có những hành động, hoạt động sau:

- Hạn chế đi phương tiện cá nhân, thay vào đó sử dụng phương tiện công cộng.

- Sử dụng nguồn năng lượng sạch bằng cách lắp năng lượng mặt trời.

- Tuyên truyền cho người dân sử dụng tiết kiệm nhiên liệu hóa thạch.

- Ưu tiên sử dụng xăng pha ethanol, sinh khối, biodiesel, …

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 này, CO$_{2}$ 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 CO$_{2}$: CO$_{2}$ 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 hoá thạch, cháy rừng,...

- Quá trình hấp thụ carbon ở dạng khí CO$_{2}$: CO$_{2}$ được cây xanh sử dụng trong quá trình quang hợp để tạo ra các hợp chất hữu cơ. Các chất này sẽ được chuyển hoá thành hợp chất hữu cơ trong động vật khi động vật sử dụng thực vật làm nguồn dinh dưỡng. Khi thực vật, động vật bị vùi lấp, các hợp chất của carbon trong chúng phân huỷ thành muối carbonate, nhiên liệu hoá thạch,... Ngoài ra, CO$_{2}$ còn được hoà tan vào nước biển, sông, hồ,...

Ở dạng đơn chất: C (than, kim cương)

Ở dạng hợp chất vô cơ: CO, CO$_{2}$, H$_{2}$CO$_{3}$, muối cacbonate…

Ở dạng hợp chất hữu cơ: Tất cả hợp chất hữu cơ (hydrocarbon, protein, …)

Một số nguồn phát thải khí carbon dioxide vào khí quyển:

- Quá trình hô hấp của sinh vật.

- Quá trình đốt cháy nhiên liệu hóa thạch, cháy rừng.

- Khí thải sinh hoạt hoạt, công nghiệp, …

Để giảm thiểu phát thải carbon dioxide vào khí quyển chúng ta cần phải:

- Giảm việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch

- Tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo

- Áp dụng công nghệ tiên tiến trong xử lí rác thải

- Tăng cường trồng cây xanh, phủ xanh đồi trọc, cải tạo đất hoang, …

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 này, CO$_{2}$ 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 CO$_{2}$: CO$_{2}$ 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 hoá thạch, cháy rừng,...

- Quá trình hấp thụ carbon ở dạng khí CO$_{2}$: CO$_{2}$ được cây xanh sử dụng trong quá trình quang hợp để tạo ra các hợp chất hữu cơ. Các chất này sẽ được chuyển hoá thành hợp chất hữu cơ trong động vật khi động vật sử dụng thực vật làm nguồn dinh dưỡng. Khi thực vật, động vật bị vùi lấp, các hợp chất của carbon trong chúng phân huỷ thành muối carbonate, nhiên liệu hoá thạch,... Ngoài ra, CO$_{2}$ còn được hoà tan vào nước biển, sông, hồ,...

Biện pháp giảm lượng khí thải carbon dioxide:

- Giảm việc sử dụng nhiên liệu hóa thạch

- Tăng cường sử dụng năng lượng tái tạo

- Áp dụng công nghệ tiên tiến trong xử lí rác thải

- Tăng cường trồng cây xanh, phủ xanh đồi trọc, cải tạo đất hoang, …

Trên cơ sở một số hệ quả của sự ấm lên toàn cầu, các tác động tiêu cực trước mắt và lâu dài nếu không có các biện pháp giảm thiểu sự phát thải khí nhà kính là:

- Băng tan, nước biển dâng: băng, tuyết ở các vùng cực và núi cao tan thành nước chảy ra biển, gây ra hiện tượng nước biển dâng. Nước biển dâng có thể gây lở đất ven biển, ngập lụt các khu vực đồng bằng, triều cường và xâm thực mặn, ảnh hưởng đến cuộc sống của người dân sống ở khu vực bờ biển.

- Thời tiết cực đoan: xuất hiện nhiều cơn bão lớn, lũ lụt và hạn hán kéo dài, gây thiệt hại cho mùa màng, nông sản.

- Thảm thực vật bị co hẹp, gia tăng tình trạng sa mạc hóa; giới động vật bị suy giảm tính đa dạng sinh học,…

- Sự acid hóa nước biển: ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường sống của sinh vật biển do lượng khí CO$_{2}$ tan trong biển tăng lên.

Nguyên nhân của sự gia tăng hàm lượng carbon dioxide, methane trong khí quyển, dẫn tới sự tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu:

- Quá trình sử dụng nhiên liệu hóa thạch.

- Khí thải công nghiệp, sản xuất, sinh hoạt.

- Xử lí rác thải không đúng quy trình.

- Cháy rừng…