Как органические вещества становятся ископаемыми видами топлива?

2024 Автор: Sherilyn Boyd | [email protected]. Последнее изменение: 2023-12-16 09:37

Растения и водоросли дышат углекислым газом (CO2), а также используют солнечный свет и воду, чтобы превратить его в углерод, который составляет их ткани и продукты питания. Как первобытные растения, водоросли и существа погибли, они взяли свой захваченный углерод с собой на дно древних болот. Со временем и через обширные леса собирались гигантские отложения растительного материала, а в свою очередь поочередно покрывались песком, глиной, минералами и скалами. Поскольку покрывающие материалы прижимались к углеродсодержащему органическому веществу, он в конечном итоге превратился в одно из ископаемых видов топлива.

Каменный уголь

Торфяные болота, водно-болотные угодья, где накапливаются большие количества растительного материала и медленно и тихо погружаются, являются питомниками угольных бассейнов. Органический материал, защищенный от эрозионных воздействий волн и рек Мирового океана, превращается в торф через работу бактерий, грибов и кислорода из атмосферы, которая изменяет растительную материю, а также pH окружающей воды. Как только «кислород в торфе был истощен, анаэробные бактерии.,, продолжать процесс деградации ».

После того, как растительный материал превращается в торф, его зарывает осадок. В течение миллионов лет давление сверху и тепло от земли сжимают и испаряют остаточную влагу из торфа и превращаются в уголь.

Уголь остается широко используемым источником топлива. В 2011 году Китай произвел 3 844 942 коротких тонны угля (самый большой в мире), за ними следуют Соединенные Штаты 1 094 336. Аналогичным образом, в том же году Китай потреблял сумму, равную его производству, 3 826 869 коротких тонн, тогда как США сделали то же самое, потребляя 1 003 066 (сумма, почти равная углю, потребляемому всей Европой).

Нефть и природный газ

Нефть начинает свое существование с отложений «фитопланктона, водорослей и других морских организмов», которые умирают и падают в морское дно, в конечном итоге образуя крупные отложения органического вещества. Белки и целлюлоза быстро распадаются, оставляя лишь «одну долю органического вещества.,, липидная фракция [которая] содержит предшественники, которые мы находим в сырой нефти ».

По мере накопления все большего количества слоев осадка те, что внизу, сжимаются, что увеличивает температуру. В течение миллионов лет простые органические молекулы превращаются в сложные, называемые керогенов, Вместе с остальными липидами со временем керогены «треснуты» давлением и теплом и превращаются в нефть. В зависимости от расположения и состава углерода и водорода нефти углеводород будет жидким (нефтяным) или газообразным (природный газ).

Природный газ также может быть образован биогенно, когда специальные микроорганизмы, называемые метаногенами, химически разрушают органическое вещество, производя метан. При производстве полезного природного газа эти метаногены обнаруживаются в местах без кислорода еще вблизи поверхности земли. При производстве смущающих и бесполезных пукаров эти метаногены обнаруживаются в вашем кишечнике. Один общий пример природного газа, который биогенно производится вне вашего тела, - это то, что образуется на свалках.

В 2011 году страны Ближнего Востока, в совокупности, производят более 27 миллиона баррелей нефти каждый день, только с Саудовской Аравией, добывая более 11 миллионов баррелей в день. Россия и США имели сопоставимые темпы производства примерно в 10 миллионов баррелей в день. Хотя в 2011 году многие страны потребляли достаточное количество нефти, на сегодняшний день львиная доля поступает в США, которая потребляет почти 19 миллионов баррелей нефти каждый день, что более чем в два раза превышает количество потребляемых китайцами, которые в три раза превышают население.

Для природного газа цифры не так драматичны. Хотя в странах Ближнего Востока также было произведено большое количество (около 18 000 миллиардов кубических футов в 2011 году), США и Россия вели производство около 22 000 миллиардов кубических футов каждый. Голодный за этот ограниченный ресурс, США потребляли почти на 1 500 миллиардов кубических футов больше, чем в 2011 году, в то время как в России было избыточное количество, что привело к почти 8 000 миллиардов кубических футов экспорта природного газа.

Жажда планеты

С ростом давления на эти конечные ресурсы постоянно развивающимся миром производители постоянно ищут новые источники ископаемого топлива, в том числе сбор нефти из нефтеносных песков.

Недавняя разногласия вспыхнула в Северной Америке по трубопроводу Keystone XL, предлагаемому каналу, соединяющему нефтяные песчаные месторождения Альберты, Канада, на протяжении нескольких этапов на нефтеперерабатывающих заводах побережья Мексиканского залива в Соединенных Штатах.

В то время как противники трубопровода обеспокоены разливами и выпуском еще большего количества углерода в атмосферу (читай: глобальное потепление), в разгар противоречия, незадолго до последних президентских выборов в июне 2012 года, согласно опросу Расмуссена, 60 % от США, вероятно, избиратели высказались за строительство трубопровода.