Fossila bränslen
Från Rilpedia
Fossila bränslen (från latinets fossus, "uppgrävd") är olika energikällor i form av kolväten, som kommer från äldre geologiska perioder, och som kan påträffas på eller under marken i lito- och pedosfären. Enligt den biogeniska teorin, som är förhärskande idag, utgörs de fossila bränslena av rester av forntida djur och växter som bäddats ner i jorden och sedan under högt tryck och värme brutits ner till sina beståndsdelar (huvudsakligen kol och kolföreningar). Enligt den abiogeniska teorin utgörs de fossila bränslena av resultaten av kemiska processer under jordens forntid.
De fossila bränslena omfattar främst naturgas, petroleum och kol. Naturgas består främst av gasen metan och har en högt innehåll av grundämnet väte jämfört med grundämnet kol. Metan finns i naturgasfält ensamt, tillsammans med råolja eller bundet som metanklatrat. Petroleum (även kallad råolja) påträffas i vätskeform och innehåller en större mängd av grundämnet kol, medan de icke-flyktiga bergarterna som också kallas kol (ej att förväxla med grundämnet kol) innehåller en mycket stor mängd av grundämnet kol. Antracit består nästan av rent kol. Alla dessa bränslen är mycket kommersiellt viktiga. Det finns även andra fossila bränslen som till stor del är outnyttjade, till exempel oljeskiffer, olika sedimentära bergarter som innehåller kolväten.
Innehåll |
Ursprung
Enligt den bigeniska teorin har jordens petroleumtillgångar bildats då förhistoriska alger och plankton lagt sig på sjöars och havs botten under syrefria förhållanden. Detta organiska material har begravts under stora lager sediment. Genom högt tryck och hög temperatur har det omvandlats kemiskt, först till kerogen och sedan genom ytterligare tryck och värme till kolväten i vätske- eller gasform (det vill säga naturgas och petroleum).
Växter på land bildar dock främst kol. Stora delar av jordens kolreserver härstammar från den geologiska perioden karbon.
Användning
Fossila bränslen utgör idag den totalt dominerande primärenergikällan på jorden.
Ännu på 1700-talet utgjorde vindkraft och vattenkraft de huvudsakliga energikällorna för mekanisk energi, medan förbränning av trä och torv producerade värme. Kol och olja har dock också använts för eldning i alla tider, medan olja även har använts för till exempel balsamering. Storskalig användning av fossila bränslen, först kol och sedan petroleum, som bränsle för ångmaskiner möjliggjorde den industriella revolutionen. Då förbränningsmotorn uppfanns uppstod en stor efterfrågan på bensin och diesel, främst för transporter.
Kol och naturgas används idag främst för produktion av värme och elektricitet. Kolkraft är den främsta metoden för elproduktion medan transporter är helt beroende av petroleum-baserade drivmedel. Den petrokemiska industrin tillverkar även, med petroleum som råvara, bland annat polymerer för tillverkning av plast. Kol används också bland annat vid framställning av stål, som reduktionsmedel i masugnar.
Miljöpåverkan
Användandet av fossila bränslen anses vara behäftat med ett antal miljöproblem. Det allvarligaste av dessa anses vara den globala uppvärmningen. Då de stora mängderna av grundämnet kol i de fossila bränslena har befunnit sig utanför den naturliga cirkulationen av kol i naturen (kolcykeln) under en mycket lång tid, ökar atmosfärens halt av koldioxid vid förbränning. Då koldioxid är en växthusgas, det vill säga bidrar till växthuseffekten som höjer jordens temperatur, anses förbränning av fossila bränslen med stor sannolikhet vara en av de största orsakerna till att jordens medeltemperatur har stigit de senaste decennierna och kommer att fortsätta att stiga.
Förbränning av grundämnet kol producerar alltså koldioxid, men även förbränningen av vätet i fossila bränslen ger utsläpp av vatten. Vattenånga är visserligen en växthusgas men utsläpp påverkar inte jordens klimat i någon större utsträckning. Fossila bränslen som innehåller mycket väte jämfört med kol är därför miljövänligare än de som till mycket stor del består av grundämnet kol, såsom det fossila bränslet kol. På grund av den globala uppvärmningen finns det påtryckningar för att ersätta fossila bränslen med till exempel förnybara energikällor eller kärnkraft.
Förbränning av fossila bränslen, speciellt kol, har även varit förknippat med andra miljöproblem. Förutom koldioxid orsakar förbränning också utsläpp av svaveldioxid, NOx och aerosoler. Svaveldioxidutsläpp bidrar till försurning i naturen, och beror främst på förbränning av svavelhaltigt kol. Aerosoler, det vill säga aska i form av småpartiklar, orsakar bland annat hälsoproblem. Dessa problem har dock kraftigt minskat till följd av rening av rökgaser från kolkraftverk. Aerosoler har sedan 1950-talet renatsfrån rökgaserna med hjälp av ett elfilter. Svaveldioxid renas med hjälp till exempel kalksten i skrubbers. Svavelreningsanläggninar - som markant höjer kolkraftens kostnader - kommersialiserades på 1960-talet.[1] [2]
Trots att den största uppmärksamheten har riktats mot kolkraftverk, ger även petroleum-baserade produkter upphov till ovannämnda utsläpp. Svavelinnehållet i flytande bränslen som diesel och eldningsolja har visserligen minskats väsentligt, men NOx är fortfarande ett problem.
Källor
- ↑ Riegel's Handbook of Industrial Chemistry, Kluwer Academic Publishers/Plenum Publishers (2003). Kapitlet "Coal Technology".
- ↑ Smil, Vaclav: Transforming the Twentieth Century: Volume 2: Technical Innovations and Their Consequences (2006). Kapitlet "Fossil-Fueled Societies" sid. 29-38
