Использование энергии и двигатель внутреннего сгорания
Первый бензиновый четырехтактный двигатель был построен в Германии в 1876 году. В 1886 году Carl Benz начал коммерческое производство автомобилей с двигателями внутреннего сгорания. К 1890-м годам автомобили достигли своей современной стадии развития. Фактически, модели того десятилетия были настолько успешными, что с тех пор не было принципиального изменения в принципах обычного автомобильного двигателя.
Однако потребовалось еще несколько лет для двигателя внутреннего сгорания, чтобы охватить американский рынок. Общие условия, такие как широта нации, отсутствие приличных дорог и относительно развитая система городского транзита, на какое-то время препятствовали принятию всех и всех автотранспортных средств. Массовое производство бензиновых автомобилей, однако, вывело на рынок автомобиль, который был скромно оценен, прост в обслуживании, относительно быстрый и мощный, способен путешествовать на большие расстояния и питался дешевым, богатым и широко доступным источником энергии .
До эпохи модели T бензиновые автомобили испытывали острую конкуренцию с паровыми и электрическими автомобилями. Фактически, из 4200 автомобилей, построенных в Соединенных Штатах в 1900 году, только одна четверть использовала двигатели внутреннего сгорания. И из приблизительно 8 000 автомобилей на дороге, большинство было паровым. Steam был использован уже в 1769 году для управления дорожным транспортным средством. Инженер французской армии Николас Джозеф Кугно разработал трехколесный грузовик для перевозки артиллерии. Эксперименты с паровыми двигателями начались в Соединенных Штатах в 1780-х годах, главным образом на северо-востоке. Однако в девятнадцатом веке паровые двигатели, как правило, ориентировались на локомотивы, а не автомобили.
Особенно примечательным в Соединенных Штатах были паровые машины, выпускаемые близнецами Фрэнсисом Э. и Фриландом О. Стэнли , которые были школьными учителями в штате Мэн. В течение нескольких лет «Стэнли Пайер» был самым быстрым автомобилем на дороге. В 1906 году «Стэнли Ракет» установила пять мировых рекордов скорости в Дейтона-Бич, Флорида, со скоростью более 127 миль в час. Однако к 1910-м годам Stanley выпускали только 600 - 700 автомобилей в год. Несмотря на простоту своих двигателей, быстрое ускорение, низкое загрязнение, экономичность и отличная мощность, ранние пароходы медленно включались и шумели, имели ненадежный контроль и проблемы с замораживанием и требовали обширных технических знаний для работы. Хотя многие из недостатков парохода были преодолены, они пострадали от небольшого вливания капитала в их производство, некоторых несвоевременных происшествий и сильной конкуренции со стороны серийных газовых автомобилей, которые настигли рынок к 1910-м годам.
Электромобиль, использующий перезаряжаемые батареи, был еще одной многообещающей альтернативой газовому транспортному средству. В 1900 году более четверти из почти 4200 американских автомобилей были электрическими. Однако двадцать лет спустя коммерческая жизнеспособность электротехники закончилась. Как и в случае с пароходами, у электрических автомобилей были определенные преимущества перед автомобилем: простота в эксплуатации, отсутствие выбросов вредных запахов и газов и спокойная езда. Однако в качестве дорожного транспортного средства у электромобилей возникла серьезная проблема: ограниченный ассортимент. На рубеже двадцатого века они могли проехать только двадцать миль, прежде чем потребовать перезарядку. Кроме того, срок службы аккумулятора был ограничен, а сами батареи были громоздкими. Даже знаменитый Томас Эдисон не смог создать жизнеспособную батарею, чтобы конкурировать с бензиновыми автомобилями. Как заметил один писатель: «Как и многие продукты до и после, электрический автомобиль был технологическим успехом, который нашел не более чем миниатюрный рынок; Это был впечатляющий провал ».
Благодаря большей доступности бензина и масляных смазочных материалов после гигантского удара масла Spindletop в юго-восточной части Техаса в 1901 году и благоприятного освещения результатов автомобильных гонок, бензиновый автомобиль претендовал на превосходство над своими конкурентами. В 1900 году Рэнсом Э. Олдс переключился с производства паровых машин на производство бензиновых автомобилей, а в 1903 году Генри Форд основал автомобильную компанию, специализирующуюся на автомобилях с двигателями внутреннего сгорания. Когда в 1908 году Генри Форд поставил свою серийную модель «Т» на рынок, машина перестала быть игрушкой для богатых и прочно закрепила автомобиль внутреннего сгорания как стандарт.
Спрос на бензин стал основным стимулом роста нефтяной промышленности в ХХ веке. Потребление бензина увеличилось с менее чем трех миллиардов галлонов в 1919 году до приблизительно пятнадцати миллиардов в 1929 году, 46,5 миллиардов в 1955 году и более 135 миллиардов в 2002 году. К 1973 году на транспортировку приходилось более половины всего потребления нефти в Соединенных Штатах; К 1990 году почти 64 процента. С 1975 года Соединенные Штаты потребляют больше нефти для перевозок, чем производят. Сегодня только автомобили отвечают за почти 90 процентов энергии, потребляемой для поездок в США.
На протяжении многих лет изменения в конструкции, размерах, весе и мощности автомобилей способствовали увеличению использования бензина. Добавление удобств, таких как кондиционирование воздуха, рулевое управление с усилителем, силовые тормоза, автоматические окна и автоматические трансмиссии уменьшили расход топлива. Качество бензина - не просто количество - имеет решающее значение для характеристик автомобиля. Открытие и коммерциализация тетраэтилсвинца в качестве Антидетонатор был крупным прорывом. Критикуемые за то, что обвиняли в плохом качестве топлива, а не в конструкции двигателя, Чарльз Ф. Кеттеринг и Томас Х. Миджли вскоре получил высокую оценку в автомобильной промышленности за совершенствование добавки в 1922 году. В 1926 году октановое число для бензина было введено Ethyl Corporation ( совместное предприятие между Jersey Standard и General Motors). С более высоким октановым антидетонационным топливом, Могут быть созданы более высокие двигатели сжатия . Экономическая выгода такого предприятия как для автомобильной промышленности, так и для нефтяной промышленности затмила вопросы безопасности при производстве тетраэтилсвинца и вопросы здоровья путем использования этилированного бензина в целом.
Поскольку нефтепродукты настолько важны для распространения и использования автомобилей, экологические последствия бурения, транспортировки и переработки нефти играют важную роль в отношении автомобиля к окружающей среде. Эйфория по поводу поражающего масла не соответствовала предвидению и сдержанности в производстве и маркетинге. Обилие «черного золота», казалось, было постоянным благом для Соединенных Штатов, и в первые годы особенно отходы и перепроизводство были вызваны несколькими факторами: плохой способ бурения и хранения, стихийные бедствия, конкурентный рынок, простое пренебрежение и Жадность. Многие из проблем, с которыми сталкиваются нефтяники на полях по всему континенту, были впервые обнаружены в Пенсильвании в конце девятнадцатого столетия до того, как началась переработка нефти на западе и юго-западе.
Образцы отходов и пренебрежение мерами по сохранению в Нефтяном заливе и в других местах в Пенсильвании были удивительно похожи на Spindletop, несмотря на многолетний опыт бурения на нефть. Огромные пожары периодически распространяются по полям, с одним огнем, сжигающим 62 буровых вышки и отправляющим пламя на тысячу футов в воздух. Общее разбазаривание масла было легендарным. В 1902 году журнал Oil Investors Journal оценил, что 10 миллионов баррелей нефти в Spindletop были потрачены впустую с момента первого удара. Чтобы произвести впечатление на инвесторов, нефтяные компании часто открывали колодцы, отправляя в воздух фонтанирующие скважины глубиной 125 футов.
Однако основное стремление быстро разбогатеть, как правило, означало исчерпание запасов как можно быстрее, несмотря на предупреждения геологов об опасностях извлечения слишком много, слишком быстро или траты значительных сумм на этом пути. Посредством «правила захвата», которое доминировало над добычей нефти до 1930-х годов, те, кто владел поверхностным имуществом над общим нефтяным месторождением, могли хранить все добытые нефть и газ из скважин, независимо от возможного дренажа из соседнего имущества . По большей части проблема отходов на устье скважины рассматривалась как экономическая проблема. Практики сохранения, когда они были реализованы, в конечном итоге обеспечили более рациональное использование нефти путем защиты цен и ограничения диких колебаний поставок. Однако эта практика, как правило, ограничивалась крупными компаниями, а не Дикие кошки, контролировавшие основные источники снабжения и пользующиеся промышленной стабильностью.
За исключением перепроизводства и разбазаривания нефти, бурения и очистки загрязняли землю, воздух и воду, где нефть была взята с земли и где она была переработана для сбыта. Локализованное загрязнение в таких районах, как Бомон-Порт-Артур, штат Техас, было серьезным, но редко привлекало внимание со стороны нефтяных компаний или правительств штатов до Первой мировой войны. Дренаж-сырая нефть просачивалась на полях непосредственно вокруг колодцев. Быстрая перекачка нефти привела к введению соленой воды в подземные бассейны, а также в местное водоснабжение. Среди скважин, насосных станций и танкеров, разливы были частыми. Когда случались забастовки, это было обычным для густого желтого тумана, нагруженного серой, чтобы охватить дома и другие сооружения в этом районе. Кроме того, ранние нефтеперерабатывающие заводы были построены без учета экологических проблем: не восстановленная нефть была просто выброшена в наиболее удобном месте; Открытое (сернистое) пламя от горящей нефти было заметно повсюду. Наводнения вдоль побережья промывали нефть в реках, ручьях, озерах и Мексиканском заливе.
В начале двадцатого века законы об охране нефти в некоторых штатах пытались справиться с наиболее вопиющими практиками в нефтяной промышленности, концентрируясь на требованиях к обсадной колонне и подключении скважин. С крупными открытиями на юго-западе и ростом спроса на бензин законодательство перешло на контроль производства. Государственные и федеральные органы власти, несмотря на потенциальное истощение запасов нефти, уделяли мало внимания отходам нефтяных месторождений, а другие формы загрязнения и саморегуляции экологических проблем в отрасли были очень низким приоритетом. В Конгрессе усилия по принятию законодательства для контроля за загрязнением нефтью вопросов встретились с жестким сопротивлением со стороны нефтедобывающих государств. Торговый секретарь Герберт Гувер в администрации Кулиджа предложил ограничить сбросы нефти с береговых установок, а также с судов, что привело к Закону о загрязнении нефтью в 1924 году. Закон был более слабым вариантом предложения Гувера, однако, предлагая неадекватные положения об обеспечении и касающиеся только С сбросом топлива в море с помощью сжигающих масло судов.
Только после Второй мировой войны, когда была введена система контроля за производством, внимание было обращено на предотвращение загрязнения нефтяных месторождений. Особенно усилились рост населения, урбанизация и индустриализация в нефтедобывающих государствах. Самое главное, увеличение спроса на воду со стороны городов, фермерских хозяйств и промышленности способствовало принятию законов для предотвращения загрязнения запасов пресной воды. В конце 1940-х годов несколько штатов приняли более сложные законы сохранения нефти для защиты подземных вод и уменьшения внешнего ущерба, вызванного сбросами нефтяных месторождений. Гораздо более ограниченный успех был достигнут в борьбе с загрязнением нефтью в районе очистки побережья Мексиканского залива. Углеводороды и другие химические загрязнители покрывали небо над Бомон-Порт-Артур и вдоль Хьюстонского канала. Загрязнение воды в Эстуарии , И , особенно, в судовом канале, добавленном к ухудшению состояния окружающей среды.
Нефтяная промышленность предпочитает решать вопросы загрязнения внутри страны. Однако те, кто непосредственно затронут загрязнением, высказались. В начале 1950-х годов действия группы граждан из района вблизи Хьюстонского судового канала привели к созданию секции контроля загрязнения воды и воздуха в отделе здравоохранения округа Харрис. Дополнительные успехи были сорваны государственным судом, который вынес несколько решений, что усложнило судебное преследование компаний, ответственных за загрязнение. В 1960-х годах аргумент о том, что дальнейшее загрязнение угрожает экономическому росту, убедителен. Обвинения федеральных следователей в том, что у Хьюстонского судового канала была худшая проблема загрязнения воды в штате, между прочим, поощрялось принятие законодательным органом штата Техас закона о чистом воздухе в 1965 году и акта о качестве воды в 1967 году. Однако право применение оказалось минимальным.
Мировое внимание было обращено на проблему загрязнения нефтью в марте 1967 года, когда супер танкер Торри-Каньон ушел с берега Англии, вылив большую часть своих 120 000 тонн сырой нефти в море. В мае президент Линдон Джонсон начал исследование проблем загрязнения нефтью, но никаких серьезных изменений в федеральной офшорной политике в США не произошло. 28 января 1969 года, однако, Союз Нефти А-21 сдул с побережья Калифорнии в Санта-Барбаре. Дыра была закрыта быстро, но тысячи галлонов масла вырвались из трещины в дне океана. К 1 февраля загрязнение распространилось вдоль пяти миль от берега, и утечка в конечном счете выпустила 235 000 галлонов сырой нефти с пятном 800 миль. В течение февраля и до марта кризис продолжался без немедленного прекращения загрязнения пляжей. Усилия по применению химических диспергаторов на масле были начаты и остановлены несколько раз. «Юнион ойл» пыталась использовать другие методы, но безрезультатно.
Вашингтон и Сакраменто провели расследования и исследования. Тем не менее, следственный процесс мало помог Санта-Барбаре. Вскоре последовали судебные иски против Union Oil от коммерческих рыбаков и владельцев пляжной собственности, а также государственные судебные иски против федерального правительства. Группы граждан, особенно GOO-Get Oil Out, протестовали против оставшихся нефтяных операций. Усилия, которые позволили Union Oil возобновить добычу на шельфе, просто привели к возобновлению утечек и утечек. К 6 марта масло стиралось на пляжах Сан-Диего, и только в конце месяца были устранены самые плохие утечки.
Разлив нефти в Санта-Барбаре поставил под вопрос спешку по эксплуатации морской нефти, корпоративную ответственность за экологические катастрофы и необходимость охраны окружающей среды. Во время разлива 925 скважин были построены вдоль прибрежных полос от Санта-Барбары до Лос-Анджелеса. Помимо введенного государством трех мильного прибрежного лимита, запрещающего бурение, федеральное правительство контролировало аренду, предоставив свой первый в 1963 году. Опасаясь, что плохо регулируемые скважины в «федеральной зоне» могут загрязнять пляжи штата, Калифорния потребовала юрисдикции за пределами трех -mile limit, но запрос был отклонен. Промышленный интерес к утечке нефти был незначительным до инцидента в Санта-Барбаре.
Последствия кризиса в Санта-Барбаре были значительными. Union Oil приняла на себя ответственность за выброс, но финансовые расчеты были значительно ниже общих затрат на ущерб. Конгресс ужесточил правила аренды и сделал офшорных операторов ответственными за очистку разливов. К счастью, худшие опасения по поводу ущерба побережью Калифорнии не были реализованы. Хотя погибло более 3500 птиц, ущерб дикой природе и пляжам не был постоянным. Но разлив был драматическим событием, которое помогло стимулировать рост современного экологического движения и в 1969 году переместило федеральное правительство на принятие всеобъемлющего экологического закона - Национального закона об экологической политике (NEPA).
Несмотря на разлив в Санта-Барбаре, поиск новых источников нефти неизбежно привел к увеличению интереса к морским скважинам. Океанское бурение и больший поток танкеров гарантировали больше утечек и разливов. В феврале 1970 года New York Times сообщила о трех разливах нефти Exxon за один месяц: 15 000 галлонов у побережья Флориды, 3 миллиона галлонов в заливе Новой Шотландии и 50 000 галлонов в день в течение нескольких недель в Мексиканском заливе. Только за 1975 год было зарегистрировано 12 000 разливов, в результате которых 21 миллион галлонов нефти был сброшен в воды США.
В 1977 году береговая охрана инициировала более строгие правила для танкеров, но незаконная промывка продолжалась. Поисковый колодец, расположенный в пятидесяти семи милях от полуострова Юкатан, испытал массовый выброс 3 июня 1979 года - в том же году танкер « Амоко-Кадис » пролил 200 000 тонн нефти у берегов Бретани, Франция. Хотя Ixtoc хорошо в бухте Кампече был Pemex предприятие, оно угрожало побережью Техаса так же, как и мексиканское побережье. Взрыв и пожар разрушили буровую установку и создали пятно длиной от шестидесяти до семидесяти миль. Окончательный сброс не только превысил разлив в Санта-Барбаре, но и превысил выброс в 1977 году Экофиск в норвежском Северном море - самый крупный, зафиксированный в то время. Новые разливы возобновили споры о разведке нефти вдоль Континентальный шельф . После энергетического кризиса 1970-х годов администрация Никсона и его правопреемники продолжали давать разрешение на аренду участков, контролируемых федеральным правительством, через Департамент внутренних дел. Прибрежные государства, особенно Калифорния, были обеспокоены тем, чтобы оставить судьбу своих берегов в Департаменте внутренних дел и нефтяных компаниях. Даже после прохождения NEPA, многие экологи были обеспокоены тем, что регулирование было более церемониальным, чем содержательным.
Однако главная борьба за добычу нефти в 1970-х годах велась не над водой, а с суши: по трубопроводу Аляска. В конце 1960-х гг. Разведка нефти продолжала расти после того, как мировой нефтяной избыток отступил. После неудачной попытки у реки Сагваниртокк Атлантический Ричфилд (ARCO) нанес удар по массивному месторождению (оцениваемому в 4,8 миллиарда баррелей) в бухте Prudhoe в 1968 году. Вскоре усилилась поддержка строительства трубопровода в 800 милях от бухты Prudhoe Bay В порт Вальдес. Защитники окружающей среды боролись против трубопровода, опасаясь, что он уничтожит бесценные участки дикой природы. 1973 г. Нефтяное эмбарго подрывало их дело, и в этом году Конгресс принял Закон о разрешении на Трансальский Альянс. Тысячи людей вышли на Аляску и искали работу в Alyeska Pipeline Service Company. Через три года началась нефть.
В 1989 году столкновение нефтеналивного танкера Exxon-Valdez с рифом в проливе Принс-Уильям стало самым известным и позорным сбросом нефти после разлива в Санта-Барбаре, а также частью продолжающихся дебатов по трубопроводу и других усилий по эксплуатации Аляски Масло. Танкер распахнулся и выгрузил тысячи галлонов сырой нефти в неиспорченные воды у берегов Аляски. К сожалению, авария Exxon Valdez не будет последней. Во время суда над капитаном Exxon Valdez Гринпис опубликовал рекламу с широким критическим обвинительным актом: «Это не было его вождение, вызвавшее разлив нефти на Аляске. Это было твое.
