Una dintre cele mai răspândite credințe despre combustibilii fosili – petrol, gaze naturale și cărbune – este aceea că aceste substanțe au început sub formă de dinozauri. Există chiar și o companie petrolieră, Sinclair, care folosește ca icoană un apatozaur. Această poveste despre sursa dinozaurilor este, însă, un mit. Ceea ce este adevărat: acești combustibili și-au început activitatea cu mult, mult timp în urmă – într-o perioadă în care acele „șopârle teribile” încă mai umblau pe Pământ.
Combustibilii fosili stochează energie în legăturile dintre atomii care alcătuiesc moleculele lor. Arderea combustibililor rupe aceste legături. Acest lucru eliberează energia care a venit inițial de la soare. Plantele verzi au blocat acea energie solară în frunzele lor folosind fotosinteza, cu milioane de ani în urmă. Animalele au mâncat o parte din aceste plante, deplasând acea energie în susul rețelei alimentare. Alte plante pur și simplu au murit și s-au descompus.
Care dintre aceste organisme, atunci când mor, pot fi transformate în combustibili fosili, notează Azra Tutuncu. Ea este geosavant și inginer petrolier la Colorado School of Mines din Golden. Dar este nevoie de condițiile potrivite, inclusiv de un mediu lipsit de oxigen (anoxic). Și timp. Foarte mult timp.
Cărbunele pe care îl ardem astăzi a luat naștere în urmă cu aproximativ 300 de milioane de ani. Pe atunci, dinozaurii cutreierau Pământul. Dar ei nu au fost încorporați în cărbune. În schimb, plantele din mlaștini și mlaștini au murit. Pe măsură ce această verdeață s-a scufundat pe fundul acelor zone umede, s-a descompus parțial și s-a transformat în turbă. Aceste zone umede s-au uscat. Alte materiale s-au așezat apoi și au acoperit turba. Cu căldură, presiune și timp, turba s-a transformat în cărbune. Pentru a extrage cărbunele, oamenii trebuie acum să sape adânc în pământ.
Educatori și părinți, înscrieți-vă pentru The Cheat Sheet
Actualizări săptămânale pentru a vă ajuta să folosiți Science News for Students în mediul de învățare
Petrolul – petrolul și gazele naturale – provine dintr-un proces care a început în mările antice. Organisme mici numite plancton trăiau, mureau și se scufundau pe fundul acelor oceane. Pe măsură ce resturile s-au așezat prin apă, au acoperit planctonul mort. Microbii s-au hrănit cu o parte dintre cei morți. Reacțiile chimice au transformat în continuare aceste materiale îngropate. În cele din urmă, s-au format două substanțe: kerogen ceros și un gudron negru numit bitum (unul dintre ingredientele petrolului).
Kerogenul poate suferi și alte transformări. Pe măsură ce resturile îl îngroapă din ce în ce mai adânc, substanța chimică devine din ce în ce mai fierbinte și este supusă unei presiuni mai mari. Dacă condițiile devin potrivite, kerogenul se transformă în hidrocarburi (molecule formate din hidrogen și carbon) pe care le cunoaștem sub denumirea de țiței. Dacă temperaturile devin și mai fierbinți, kerogenul se transformă în hidrocarburi și mai mici pe care le cunoaștem sub numele de gaz natural.
Hidrocarburile din petrol și gaz sunt mai puțin dense decât roca și apa din scoarța terestră. Acest lucru le determină să migreze în sus, cel puțin până când sunt prinse de un strat de sol pe care nu îl pot depăși. Când se întâmplă acest lucru, ele se acumulează treptat. Astfel se formează un rezervor de ele. Și vor rămâne în el până când oamenii vor fora în jos pentru a le elibera.
Cât de mult există?
Nu există nicio modalitate de a ști cât de mult cărbune, petrol și gaze naturale se află îngropate în interiorul Pământului. Chiar și stabilirea unei cifre pentru această cantitate nu ar fi foarte utilă. Unii dintre acești combustibili fosili pur și simplu se vor afla în locuri din care oamenii nu îi pot extrage în siguranță sau la prețuri accesibile.
Și chiar și acest lucru se poate schimba în timp, notează Tutuncu.
Cu vreo 20 de ani în urmă, spune ea, oamenii de știință știau unde pot găsi ceea ce ei numesc „resurse neconvenționale”. Acestea erau acumulări de petrol și gaze care nu puteau fi obținute prin tehnici tradiționale de foraj. Dar apoi companiile și-au dat seama de metode noi și mai puțin costisitoare de a scoate la suprafață aceste resurse.
Una dintre aceste metode este fracturarea hidraulică. Cunoscută mai bine sub numele de fracturare, aceasta are loc atunci când sondorii injectează un amestec de apă, nisip și substanțe chimice adânc în pământ pentru a forța petrolul și gazele să iasă la suprafață. În viitorul previzibil, spune Tutuncu, „nu cred că vom rămâne fără . Este doar o chestiune de îmbunătățire a tehnologiei .”
Arderea combustibililor fosili creează dioxid de carbon și alte gaze cu efect de seră. Acestea pot contribui la schimbările climatice și la încălzirea globală. Din acest motiv, mulți oameni de știință au avertizat că oamenii ar trebui să înceteze să mai folosească combustibili fosili. Alternativele, cum ar fi energia eoliană și solară, nu produc gaze cu efect de seră.
Renunțarea completă la combustibilii fosili, totuși, nu va fi ușoară, cel puțin în viitorul apropiat, spune Tutuncu. Aceste substanțe sunt folosite pentru mai mult decât pentru a produce energie. Materialele plastice și multe alte produse includ combustibili fosili în rețetele lor. Oamenii de știință și inginerii vor trebui să găsească înlocuitori prietenoși cu mediul pentru toate aceste produse, dacă societatea va alege să se debaraseze de actuala dependență de combustibilii fosili.