Contents
1 Energy and Our Society . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
1
1.2 The Fossil-C-Based Energy Frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
2
1.2.1 A Short History of Coal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
1.2.2 Natural Gas: Its Discovery, Early and Actual Uses . . . .
5
1.2.3 Oil and Its Superior Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
1.3 The Fossil-C Availability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
1.4 Recovery and Reuse of Goods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2 Fossil-C Application in the Energy and Chemical Industry . . . . . . 13
2.1 Fossil-C as Primary Source of Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2 Fossil-C as Source of Carbon in Synthetic Chemistry . . . . . . . . 14
2.2.1 Use of Coal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.2.2 Use of Oil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2.3 Use of Natural Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.3 Carbon Dioxide Emissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3 The Atmosphere, the Natural Cycles, and the “Greenhouse
Effect” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.1 The Atmosphere and Its Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.2 The Natural Cycles of Selected Species (Elements
and Compounds) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.2.1 The Carbon Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.2.2 The Water Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.2.3 The Methane Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2.4 The Ozone Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2.5 The NO Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.2.6 The Sulfur Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.3 The Chlorofluorocarbons’ Fate in the Atmosphere . . . . . . . . . . 37
3.4 Greenhouse Gases, Their Atmospheric Level, and Effect
on Climate Change . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
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1.2 The Fossil-C-Based Energy Frame . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1.2.1 A Short History of Coal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1.2.2 Natural Gas: Its Discovery, Early and Actual Uses . . . .
5
1.2.3 Oil and Its Superior Properties . . . . . . . . . . . . . . . . . .
6
1.3 The Fossil-C Availability . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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1.4 Recovery and Reuse of Goods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12
2 Fossil-C Application in the Energy and Chemical Industry . . . . . . 13
2.1 Fossil-C as Primary Source of Energy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
2.2 Fossil-C as Source of Carbon in Synthetic Chemistry . . . . . . . . 14
2.2.1 Use of Coal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2.2.2 Use of Oil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.2.3 Use of Natural Gas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.3 Carbon Dioxide Emissions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
References . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
3 The Atmosphere, the Natural Cycles, and the “Greenhouse
Effect” . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.1 The Atmosphere and Its Structure . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
3.2 The Natural Cycles of Selected Species (Elements
and Compounds) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.2.1 The Carbon Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
3.2.2 The Water Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
3.2.3 The Methane Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2.4 The Ozone Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
3.2.5 The NO Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
3.2.6 The Sulfur Cycle . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3.3 The Chlorofluorocarbons’ Fate in the Atmosphere . . . . . . . . . . 37
3.4 Greenhouse Gases, Their Atmospheric Level, and Effect
on Climate Change . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
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