Az egyik legelterjedtebb hiedelem a fosszilis tüzelőanyagokkal – kőolaj, földgáz és szén – kapcsolatban az, hogy ezek az anyagok dinoszauruszokból indultak ki. Még egy olajvállalat, a Sinclair is létezik, amely egy Apatosaurust használ ikonként. Ez a dinoszaurusz-forrás történet azonban mítosz. Ami igaz: ezek az üzemanyagok nagyon-nagyon régen indultak el – abban az időben, amikor ezek a “szörnyű gyíkok” még a Földön jártak.
A fosszilis üzemanyagok a molekuláikat alkotó atomok közötti kötésekben tárolják az energiát. Az üzemanyagok elégetése felbontja ezeket a kötéseket. Ezáltal felszabadul az eredetileg a Napból származó energia. A zöld növények ezt a napenergiát évmilliókkal ezelőtt a fotoszintézis segítségével a leveleikbe zárták. Az állatok megettek néhányat ezekből a növényekből, így az energia feljebb jutott a táplálékhálózatban. Más növények egyszerűen elpusztultak és elbomlottak.
Az Azra Tutuncu megjegyzi, hogy ezen organizmusok bármelyike, amikor elpusztul, fosszilis tüzelőanyaggá alakítható. Ő geotudós és kőolajmérnök a Colorado School of Mines-ben, Goldenben. De ehhez megfelelő körülményekre van szükség, többek között oxigénmentes (anoxikus) környezetre. És idő. Nagyon sok idő.
A szén, amit ma elégetünk, mintegy 300 millió évvel ezelőtt keletkezett. Akkoriban dinoszauruszok járták a Földet. De nem épültek be a szénbe. Helyette a mocsarakban és lápokban élő növények pusztultak el. Ahogy ez a zöld növényzet a nedves területek aljára süllyedt, részben lebomlott, és tőzeggé alakult. A vizes élőhelyek kiszáradtak. Ezután más anyagok telepedtek le és fedték be a tőzeget. Hő, nyomás és idő hatására a tőzeg szénné alakult át. A szén kitermeléséhez az embereknek ma már mélyen a földbe kell ásniuk.
Tanárok és szülők, iratkozzanak fel a The Cheat Sheetre
Heti frissítések, amelyek segítenek a Science News for Students tanulásban való felhasználásában
A kőolaj – az olaj és a földgáz – egy olyan folyamatból származik, amely az ősi tengerekben kezdődött. A planktonnak nevezett kis organizmusok éltek, elpusztultak és lesüllyedtek azoknak az óceánoknak a fenekére. Ahogy a törmelék leülepedett a vízben, elborította az elpusztult planktont. A mikrobák az elpusztult planktonok egy részével táplálkoztak. A kémiai reakciók tovább alakították ezeket az eltemetett anyagokat. Végül két anyag alakult ki: a viaszos kerogén és a bitumen nevű fekete kátrány (a kőolaj egyik összetevője).
A kerogén további változásokon mehet keresztül. Ahogy a törmelék egyre mélyebbre és mélyebbre temeti, a vegyi anyag egyre forróbbá válik, és egyre nagyobb nyomásnak van kitéve. Ha a körülmények megfelelővé válnak, a kerogén átalakul azokká a szénhidrogénekké (hidrogénből és szénből képződött molekulákká), amelyeket kőolajként ismerünk. Ha a hőmérséklet még forróbbá válik, a kerogén még kisebb szénhidrogénekké alakul, amelyeket földgázként ismerünk.
A kőolajban és a földgázban lévő szénhidrogének kisebb sűrűségűek, mint a földkéregben lévő kőzet és víz. Ez arra készteti őket, hogy felfelé vándoroljanak, legalábbis addig, amíg csapdába nem esnek valamilyen talajrétegben, amelyen nem tudnak áthaladni. Ha ez megtörténik, fokozatosan felhalmozódnak. Ezáltal egy tározó alakul ki belőlük. És addig maradnak benne, amíg az emberek lefelé nem fúrnak, hogy kiszabadítsák őket.
Hány van belőlük?
Nem lehet tudni, mennyi szén, olaj és földgáz van eltemetve a Földben. Még az sem lenne túl hasznos, ha számot adnánk erre a mennyiségre. Ezeknek a fosszilis tüzelőanyagoknak egy része egyszerűen olyan helyeken lesz, ahonnan az emberek nem tudják biztonságosan vagy megfizethető módon kitermelni őket.
És még ez is változhat idővel, jegyzi meg Tutuncu.
Majdnem 20 évvel ezelőtt, mondja, a tudósok tudták, hogy hol találhatók az úgynevezett “nem hagyományos erőforrások”. Ezek olyan olaj- és gázfelhalmozódások voltak, amelyeket a hagyományos fúrási technikákkal nem lehetett kinyerni. De aztán a vállalatok új és kevésbé költséges módszereket találtak ki ezen erőforrások felszínre hozására.
Egyik ilyen módszer a hidraulikus repesztés. Ismertebb nevén fracking, amikor a fúrók víz, homok és vegyszerek keverékét fecskendezik mélyen a talajba, hogy kiszorítsák az olajat és a gázt. A belátható jövőben, mondja Tutuncu, “nem hiszem, hogy kifogyunk . Ez csak a technológia fejlesztésének kérdése.”
A fosszilis tüzelőanyagok elégetése szén-dioxidot és más üvegházhatású gázokat termel. Ezek hozzájárulhatnak az éghajlatváltozáshoz és a globális felmelegedéshez. Emiatt sok tudós arra figyelmeztet, hogy az embereknek fel kellene hagyniuk a fosszilis tüzelőanyagok használatával. Az alternatívák, mint például a szél- és napenergia, nem termelnek üvegházhatású gázokat.
A fosszilis tüzelőanyagokról való teljes lemondás azonban nem lesz könnyű, legalábbis a közeljövőben, mondja Tutuncu. Ezeket az anyagokat ugyanis nem csak energiatermelésre használják. A műanyagok és sok más termék is tartalmaz fosszilis tüzelőanyagokat a receptúrájukban. A tudósoknak és mérnököknek környezetbarát helyettesítéseket kell találniuk mindezen termékek számára, ha a társadalom úgy dönt, hogy leszokik a fosszilis tüzelőanyagoktól való jelenlegi függőségéről.