เชื้อเพลิงฟอสซิลมาจากไหน

ความเชื่อที่แพร่หลายที่สุดอย่างหนึ่งเกี่ยวกับเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น น้ำมัน ก๊าซธรรมชาติ และถ่านหิน คือสารเหล่านี้เริ่มต้นจากการเป็นไดโนเสาร์ มีบริษัทน้ำมัน Sinclair ที่ใช้ Apatosaurus เป็นไอคอน อย่างไรก็ตาม เรื่องราวของไดโน-ซอร์สนั้นเป็นตำนาน อะไรคือความจริง: เชื้อเพลิงเหล่านี้เริ่มต้นขึ้นเมื่อนานมาแล้ว ในช่วงเวลาที่ “กิ้งก่าน่ากลัว” เหล่านั้นยังคงเดินอยู่บนโลก

เชื้อเพลิงฟอสซิลเก็บพลังงานไว้ในพันธะระหว่างอะตอมที่ประกอบเป็นโมเลกุล การเผาไหม้เชื้อเพลิงทำลายพันธะเหล่านั้น สิ่งนี้จะปลดปล่อยพลังงานที่มาจากดวงอาทิตย์แต่เดิม พืชสีเขียวกักเก็บพลังงานแสงอาทิตย์ไว้ในใบโดยใช้การสังเคราะห์ด้วยแสงเมื่อหลายล้านปีก่อน สัตว์กินพืชบางชนิด เคลื่อนพลังงานนั้นขึ้นไปบนใยอาหาร พืชชนิดอื่นเพิ่งตายและเน่าเปื่อย

สิ่งมีชีวิตใดๆ เหล่านี้ เมื่อพวกมันตาย สามารถเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงฟอสซิลได้ Azra Tutuncu กล่าว เธอเป็นนักธรณีวิทยาและวิศวกรปิโตรเลียมที่ Colorado School of Mines ใน Golden แต่ต้องอาศัยสภาวะที่เหมาะสม รวมทั้งสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจน (anoxic) และเวลา เวลามากมาย

ถ่านหินที่เราเผาในวันนี้ได้เริ่มขึ้นเมื่อประมาณ 300 ล้านปีก่อน ย้อนกลับไปตอนนั้น ไดโนเสาร์ท่องโลก แต่ไม่ได้รวมเข้ากับถ่านหิน แต่พืชในหนองน้ำและหนองน้ำก็ตายแทน เมื่อต้นไม้เขียวขจีนี้จมลงสู่ก้นพื้นที่เปียกชื้น มันก็ผุพังบางส่วนและกลายเป็นพีท พื้นที่ชุ่มน้ำเหล่านั้นแห้งไป วัสดุอื่น ๆ ก็ตกลงมาและคลุมพีท ด้วยความร้อน แรงกด และเวลา พีทนั้นก็แปรสภาพเป็นถ่านหิน ในการสกัดถ่านหิน ผู้คนต้องขุดลึกลงไปในดิน

ปิโตรเลียม — น้ำมันและก๊าซธรรมชาติ — มาจากกระบวนการที่เริ่มต้นในทะเลโบราณ สิ่งมีชีวิตขนาดเล็กที่เรียกว่าแพลงก์ตอนมีชีวิต ตาย และจมลงสู่ก้นมหาสมุทรเหล่านั้น เมื่อเศษซากตกลงไปในน้ำ มันก็ปกคลุมแพลงก์ตอนที่ตายแล้ว จุลินทรีย์รับประทานอาหารกับคนตายบางส่วน ปฏิกิริยาเคมีได้เปลี่ยนวัสดุที่ถูกฝังเหล่านี้เพิ่มเติม ในที่สุด สารสองชนิดก็ก่อตัวขึ้น: เคโรเจนคล้ายขี้ผึ้งและน้ำมันดินสีดำที่เรียกว่าน้ำมันดิน (หนึ่งในส่วนผสมของปิโตรเลียม)

kerogen สามารถเปลี่ยนแปลงเพิ่มเติมได้ เมื่อเศษซากฝังลึกและลึกขึ้น สารเคมีจะร้อนขึ้นเรื่อย ๆ และถูกกดดันมากขึ้น หากสภาวะเหมาะสม kerogen จะเปลี่ยนเป็นไฮโดรคาร์บอน (โมเลกุลที่เกิดจากไฮโดรเจนและคาร์บอน) ที่เรารู้จักว่าเป็นน้ำมันดิบ หากอุณหภูมิยังคงร้อนขึ้น kerogen จะกลายเป็นไฮโดรคาร์บอนที่มีขนาดเล็กกว่าที่เรารู้จักว่าเป็นก๊าซธรรมชาติ

ไฮโดรคาร์บอนในน้ำมันและก๊าซมีความหนาแน่นน้อยกว่าหินและน้ำในเปลือกโลก นั่นกระตุ้นให้พวกเขาอพยพขึ้นไป อย่างน้อยก็จนกว่าพวกเขาจะติดกับชั้นพื้นดินที่พวกเขาไม่สามารถเคลื่อนที่ผ่านไปได้ เมื่อสิ่งนั้นเกิดขึ้นก็จะค่อยๆ ก่อตัวขึ้น นี้เป็นอ่างเก็บน้ำของพวกเขา และพวกเขาจะอยู่ในนั้นจนกว่าผู้คนจะเจาะลงไปเพื่อปล่อยพวกเขา

มีเท่าไหร่?

ไม่มีทางรู้ว่าถ่านหิน น้ำมัน และก๊าซธรรมชาติฝังอยู่ในโลกมากแค่ไหน แม้แต่การใส่ตัวเลขลงในจำนวนนั้นก็ไม่มีประโยชน์อะไรมากนัก เชื้อเพลิงฟอสซิลเหล่านี้บางส่วนจะอยู่ในที่ที่ผู้คนไม่สามารถสกัดได้อย่างปลอดภัยหรือในราคาประหยัด

และถึงแม้จะเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาก็ตาม Tutuncu ตั้งข้อสังเกต

เธอกล่าวเมื่อประมาณ 20 ปีที่แล้ว นักวิทยาศาสตร์รู้ว่าพวกเขาสามารถหาสิ่งที่พวกเขาเรียกว่า สิ่งเหล่านี้คือการสะสมของน้ำมันและก๊าซที่ไม่สามารถหาได้จากเทคนิคการขุดเจาะแบบดั้งเดิม แต่แล้วบริษัทต่างๆ ก็ค้นพบวิธีการใหม่ๆ ที่มีค่าใช้จ่ายน้อยกว่าในการนำทรัพยากรเหล่านี้มาใช้

หนึ่งในวิธีการเหล่านี้คือการแตกหักแบบไฮดรอลิก รู้จักกันดีในชื่อ fracking เมื่อเครื่องเจาะฉีดน้ำ ทราย และสารเคมีผสมกันลึกลงไปในพื้นดินเพื่อบังคับน้ำมันและก๊าซ ในอนาคตอันใกล้ Tutuncu กล่าวว่า “ฉันไม่คิดว่าเราจะใช้ [เชื้อเพลิงฟอสซิล] หมด เป็นเพียงเรื่องของการปรับปรุงเทคโนโลยี

การเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลทำให้เกิดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซเรือนกระจกอื่นๆ สิ่งเหล่านี้สามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและภาวะโลกร้อน ด้วยเหตุนี้ นักวิทยาศาสตร์หลายคนจึงเตือนว่าผู้คนควรหยุดใช้เชื้อเพลิงฟอสซิล ทางเลือกอื่น เช่น ลมและพลังงานแสงอาทิตย์ ไม่ผลิตก๊าซเรือนกระจก

การเลิกใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลทั้งหมดนั้นไม่ใช่เรื่องง่าย อย่างน้อยก็ในอนาคตอันใกล้ Tutuncu กล่าว สารเหล่านี้ใช้เป็นมากกว่าการผลิตพลังงาน พลาสติกและผลิตภัณฑ์อื่น ๆ มากมายรวมถึงเชื้อเพลิงฟอสซิลในสูตรของพวกเขา นักวิทยาศาสตร์และวิศวกรจะต้องคิดค้นสิ่งทดแทนที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมสำหรับผลิตภัณฑ์เหล่านั้นทั้งหมด หากสังคมเลือกที่จะหย่านมจากการพึ่งพาเชื้อเพลิงฟอสซิลในปัจจุบัน

เชื้อเพลิงฟอสซิลมาจากฟอสซิลจริงหรือ?

เชื้อเพลิงฟอสซิล ได้แก่ ถ่านหิน ปิโตรเลียม (น้ำมัน) ก๊าซธรรมชาติ หินน้ำมัน น้ำมันดิน และทรายน้ำมันดิน และน้ำมันหนัก สำหรับชีวิตสมัยใหม่ แหล่งพลังงานเหล่านี้มีความสำคัญต่ออาหารและน้ำ หากไม่มีเชื้อเพลิงฟอสซิล รถยนต์ส่วนใหญ่ติดอยู่ ไฟส่วนใหญ่ดับ และบ้านของเราจะร้อนขึ้นในฤดูร้อนและเย็นลงในฤดูหนาว แต่เมื่อพูดถึงต้นกำเนิดของเชื้อเพลิงฟอสซิล เราอาจไม่รู้เท่าที่ควร พวกเขาเริ่มต้นด้วยฟอสซิลจริงๆหรือ?

เชื้อเพลิงฟอสซิลทั้งหมดประกอบด้วยคาร์บอน และทั้งหมดเกิดขึ้นจากกระบวนการทางธรณีวิทยาที่กระทำต่อซากสารอินทรีย์ที่เกิดจากการสังเคราะห์ด้วยแสง ซึ่งเป็นกระบวนการที่พืชสีเขียวและสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เปลี่ยนพลังงานแสงเป็นพลังงานเคมี วัสดุเชื้อเพลิงฟอสซิลส่วนใหญ่ที่เราใช้ในปัจจุบันมาจากสาหร่าย แบคทีเรีย และพืช ซึ่งบางส่วนมีอายุย้อนไปถึงก่อนยุคดีโวเนียน 419.2 ล้านถึง 358.9 ล้านปีก่อน ดังนั้น อย่างน้อยที่สุด คุณไม่ได้เทชิ้นส่วนไดโนเสาร์ที่กลั่นแล้วลงในถังแก๊สในรถของคุณ

แม้ว่าสารประกอบคาร์บอนเหล่านี้จะเก่ามาก แต่ก็ไม่ใช่ฟอสซิล แม้ว่าฟอสซิลอาจเป็นซากจริงและร่องรอยของพืชและสัตว์ในสมัยโบราณ แต่ก็อาจเป็นเพียงความประทับใจที่เกิดขึ้นในหิน ในส่วนที่เกี่ยวกับซากดึกดำบรรพ์ โดยปกติจะมีการเก็บรักษาเฉพาะส่วนที่แข็งของสัตว์ โครงกระดูกที่แข็งและทนต่อการสลายตัวของสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ เปลือกประกอบด้วยแคลเซียมคาร์บอเนต

กระดูกประกอบด้วยแคลเซียมฟอสเฟต และกล่องแก้วของไดอะตอมประกอบด้วยซิลิกอนไดออกไซด์ (ซิลิกา) หากชิ้นส่วนเหล่านี้ถูกฝังอย่างรวดเร็วหลังจากเจ้าของเสียชีวิต เนื้อเยื่ออินทรีย์ที่อยู่รายล้อมอาจถูกเก็บรักษาไว้—แต่เนื้อเยื่ออ่อนและชิ้นส่วนที่แข็งเหล่านี้ก็อาจกลายเป็นหินได้ (ซึ่งก็คือถูกเปลี่ยนเป็นหิน) เมื่อเวลาผ่านไป นอกจากนี้ บางครั้งกระดูก เปลือก และเนื้อเยื่อจะเปลี่ยนเป็นแร่ธาตุที่เป็นของแข็ง กล่าวคือ เนื้อเยื่ออินทรีย์ของพวกมันถูกทำลายลงอย่างสมบูรณ์และแทนที่ด้วยสารประกอบอนินทรีย์ (หรือไม่มีชีวิต ปราศจากคาร์บอน) วัสดุทนไฟที่ชุบแข็งดังกล่าวไม่ได้ผลิตขึ้นเพื่อเป็นแหล่งพลังงานที่ดี

สามารถอัพเดตข่าวสารเรื่องราวต่างๆได้ที่ garrisonsatlanta.com