En af de mest udbredte forestillinger om fossile brændstoffer – olie, naturgas og kul – er, at disse stoffer startede som dinosaurer. Der findes endda et olieselskab, Sinclair, der bruger en Apatosaurus som sit ikon. Denne historie om dinoernes oprindelse er imidlertid en myte. Hvad der er sandt: Disse brændstoffer fik deres start for længe, længe siden – på et tidspunkt, hvor disse “frygtelige øgler” stadig gik rundt på jorden.
Fossile brændstoffer lagrer energi i bindingerne mellem de atomer, der udgør deres molekyler. Ved forbrænding af brændstofferne brydes disse bindinger fra hinanden. Herved frigøres den energi, der oprindeligt kom fra solen. Grønne planter havde låst denne solenergi inde i deres blade ved hjælp af fotosyntese for millioner af år siden. Dyrene spiste nogle af disse planter og flyttede energien opad i fødekæden. Andre planter døde bare og rådnede.
Når de dør, kan alle disse organismer omdannes til fossilt brændsel, bemærker Azra Tutuncu. Hun er geovidenskabsmand og olieingeniør ved Colorado School of Mines i Golden. Men det kræver de rette betingelser, herunder et iltfrit (anoxisk) miljø. Og tid. En hel masse tid.
Det kul, vi brænder i dag, startede for ca. 300 millioner år siden. Dengang strejfede dinosaurer rundt på jorden. Men de blev ikke indarbejdet i kul. I stedet døde planter i moser og sumpområder. Da denne grønne plantevækst sank ned på bunden af disse våde områder, rådnede den delvist op og blev til tørv. Disse vådområder tørrede ud. Andre materialer lagde sig derefter ned og dækkede tørven. Med varme, tryk og tid blev tørven omdannet til kul. For at udvinde kul er man nu nødt til at grave dybt ned i jorden.
Pædagoger og forældre, tilmeld dig snydebladet
Vejlige opdateringer, der hjælper dig med at bruge Science News for Students i læringsmiljøet
Petroleum – olie og naturgas – stammer fra en proces, der startede i gamle have. Små organismer kaldet plankton levede, døde og sank ned på bunden af disse oceaner. Efterhånden som affaldet satte sig ned gennem vandet, dækkede det de døde planktoner. Mikrober spiste af nogle af de døde planktonplanter. Kemiske reaktioner forvandlede disse begravede materialer yderligere. Til sidst blev der dannet to stoffer: voksagtig kerogen og en sort tjære kaldet bitumen (en af ingredienserne i petroleum).
Kerogenet kan undergå yderligere forandringer. Efterhånden som affaldsstoffer begraver det dybere og dybere, bliver det kemiske stof stadig varmere og udsættes for et større tryk. Hvis forholdene bliver de helt rigtige, omdannes kerogenet til de kulbrinter (molekyler dannet af brint og kulstof), som vi kender som råolie. Hvis temperaturen bliver endnu varmere, bliver kerogen til de endnu mindre kulbrinter, som vi kender som naturgas.
Kulbrinterne i olie og gas er mindre tætte end sten og vand i jordskorpen. Det får dem til at vandre opad, i hvert fald indtil de bliver fanget af et jordlag, som de ikke kan bevæge sig forbi. Når det sker, ophobes de gradvist. Dette danner et reservoir af dem. Og de bliver i det, indtil folk borer ned for at frigøre dem.
Hvor meget er der?
Der er ingen måde at vide, hvor meget kul, olie og naturgas der ligger begravet i jorden. Selv at sætte et tal på denne mængde ville ikke være særlig nyttigt. Nogle af disse fossile brændstoffer vil simpelthen ligge på steder, hvorfra folk ikke kan udvinde dem sikkert eller til overkommelige priser.
Og selv det kan ændre sig over tid, bemærker Tutuncu.
For omkring 20 år siden, siger hun, vidste forskerne, hvor de kunne finde det, de kalder “ukonventionelle ressourcer”. Det var ophobninger af olie og gas, som ikke kunne udvindes ved hjælp af traditionelle boreteknikker. Men så fandt virksomhederne ud af nye og billigere måder at få disse ressourcer frem på.
En af disse metoder er hydraulisk frakturering. Bedre kendt som fracking er det, når borerne sprøjter en blanding af vand, sand og kemikalier dybt ned i jorden for at tvinge olien og gassen ud. I en overskuelig fremtid, siger Tutuncu, “tror jeg ikke, at vi vil løbe tør . Det er bare et spørgsmål om forbedringer i teknologien.”
Afbrænding af fossile brændstoffer skaber kuldioxid og andre drivhusgasser. Disse kan bidrage til klimaændringer og global opvarmning. Derfor har mange forskere advaret om, at folk bør holde op med at bruge fossile brændstoffer. Alternativer, såsom vind- og solenergi, producerer ikke drivhusgasser.
Det bliver dog ikke let at opgive fossile brændstoffer helt, i hvert fald ikke i den nærmeste fremtid, siger Tutuncu. Disse stoffer bruges til mere end blot til at producere energi. Plastik og mange andre produkter indeholder fossile brændstoffer i deres opskrifter. Forskere og ingeniører bliver nødt til at finde på miljøvenlige erstatninger for alle disse produkter, hvis samfundet vælger at vænne sig af med sin nuværende afhængighed af fossile brændstoffer.