化石燃料は、植物や動物が分解されてできたものです。 これらの燃料は地殻の中にあり、炭素と水素を含んでいて、燃やしてエネルギーにすることができます。 石炭、石油、天然ガスなどが化石燃料の例である。 石炭は、通常、岩石や動植物の死骸が何層にも積み重なった堆積岩の中にある物質です。 石炭の重量の50％以上は植物の化石でなければならない。 石油は、もともと頁岩（シェール）のような堆積岩の層の間にある固体物質として発見されたものです。 この物質を加熱することで、ガソリンの原料となる濃厚な石油ができる。 天然ガスは、通常、石油鉱床の上にあるポケットの中で見つかります。 また、石油を含まない堆積岩の層で見つかることもあります。 天然ガスは主にメタンで構成されています。
全米科学アカデミーによると、米国で使われる全エネルギーの81パーセントは、石炭、石油、天然ガスからきています。 これは、家庭や企業の暖房や電力供給、自動車や工場の稼働に使われるエネルギーです。 残念ながら、化石燃料は再生不可能な資源であり、新たな石炭、石油、天然ガスの鉱床が形成されるのを何百万年も待つというのは現実的な解決策ではありません。 また、化石燃料は過去20年間の人間活動による排出量のほぼ4分の3を占めている。 現在、科学者やエンジニアは、化石燃料への依存度を減らし、これらの燃料の燃焼をよりクリーンで環境に優しいものにする方法を模索しています。
国内外の科学者は、将来にわたって人間の生活や活動を維持できる十分な燃料と健全な環境が得られるよう、化石燃料問題の解決策を見出そうとしています。 米国エネルギー省は、天然ガスを燃料とする自動車を実用化するための技術に取り組んでいます。 また、石炭の燃焼や石油の掘削をよりクリーンなものにする試みも行っている。 カリフォルニアのスタンフォード大学の研究者たちは、化石燃料を燃やしながら環境への影響を少なくする方法を、より環境にやさしい技術を使って考えている。 その一つが、石炭に比べて大気中への二酸化炭素排出量が50％少ない天然ガスをより多く利用することです。 また、スタンフォード大学の研究チームは、大気中の二酸化炭素を除去して地下に貯めるという、二酸化炭素の回収・貯留（Carbon Capture and Sequestration）にも取り組んでいる。 スタンフォード大学とイギリスのバース大学の科学者たちは、二酸化炭素と砂糖を使って再生可能なプラスチックを作るという、全く新しいことに挑戦しています
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