Bagaimana Bahan Organik Menjadi Bahan Api Fosil?

2024 Pengarang: Sherilyn Boyd | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 09:39

Tiga ratus juta tahun yang lalu (kira-kira) masa amfibia pertama kali muncul dari lautan primordial, rawa yang sangat besar dan rimbun yang dipenuhi dengan pokok-pokok besar, pakis dan tanaman berdaun lain yang berkembang pesat di sepanjang pantai lautan purba, yang sendiri dipenuhi dengan alga dan berbilion mikroorganisma.

Tanaman dan alga bernafas dalam karbon dioksida (CO2), dan gunakan cahaya matahari dan air untuk mengubahnya menjadi karbon yang membentuk tisu dan makanan mereka. Sebagai tumbuhan awal, alga dan makhluk mati, mereka mengambil karbon terperangkap dengan mereka ke dasar paya purba. Lama kelamaan, dan merentasi hutan yang luas, deposit raksasa bahan tumbuhan terkumpul, dan ia pula bergantian dengan pasir, tanah liat, mineral dan batu. Oleh kerana bahan penutup yang ditekan pada bahan organik kaya karbon, ia akhirnya berubah menjadi salah satu daripada bahan api fosil.

Arang

Paya gambut, tanah lembap di mana sejumlah besar bahan tumbuhan terkumpul dan perlahan-lahan dan tenang tenggelam, adalah tapak semaian arang batu. Dilindungi dari kesan erosive oceans ombak dan sungai, bahan organik diubah menjadi gambut melalui kerja bakteria, kulat dan oksigen dari atmosfera yang mengubah bahan tumbuhan, dan juga pH air sekitarnya. Sekali "oksigen di gambut telah habis, bakteria anaerob… teruskan proses degradasi."

Selepas bahan tumbuhan bertukar menjadi gambut, ia dikebumikan oleh sedimen. Selama berjuta-juta tahun, tekanan dari atas dan panas dari bumi memerah dan menguapkan kelembapan sisa dari gambut dan ia berubah menjadi arang batu.

Batu arang masih menjadi sumber bahan bakar yang banyak digunakan. Pada tahun 2011, China menghasilkan 3,844,942 tan arang pendek (yang paling banyak di dunia), diikuti oleh Amerika Syarikat dengan 1,094,336. Begitu juga untuk tahun yang sama, China menggunakan jumlah yang sama dengan pengeluarannya, 3,826,869 tan pendek, sementara A.S. melakukan hal yang sama, menggunakan 1,003,066 (jumlah hampir sama dengan arang batu yang digunakan oleh seluruh Eropah).

Minyak dan Gas Asli

Petroleum memulakan kewujudannya dengan deposit "phytoplankton, alga dan organisma laut yang lain" yang mati dan jatuh ke dasar laut, akhirnya membentuk deposit besar bahan organik. Protein dan selulosa akan pecah tidak lama lagi, hanya meninggalkan "satu pecahan bahan organik… pecahan lipid [yang] mengandungi prekursor yang kita dapati dalam minyak mentah."

Apabila semakin banyak lapisan sedimen terkumpul, mereka di bahagian bawah dimampatkan, yang meningkatkan suhu. Selama berjuta-juta tahun, molekul organik mudah berubah menjadi yang kompleks, dipanggil kerogens. Bersama-sama dengan lipid yang tersisa, sepanjang masa kerogens "retak" oleh tekanan dan haba dan berubah menjadi petroleum. Bergantung pada susunan dan komposisi karbon dan hidrogen petroleum, hidrokarbon itu akan cecair (minyak) atau gas (gas asli).

Gas asli juga boleh dibentuk secara biogen, apabila mikroorganisma khas, yang dipanggil metanogens, merosakkan bahan organik, menghasilkan metana. Apabila menghasilkan gas asli yang berguna, metanogen ini didapati di tempat-tempat tanpa oksigen lagi berhampiran permukaan bumi. Apabila menghasilkan kentut yang memalukan dan tidak membantu, metanogen ini terdapat di dalam usus anda. Satu contoh umum gas asli yang dihasilkan secara biogen di luar badan anda adalah yang dihasilkan di tapak pelupusan sampah.

Pada tahun 2011, negara-negara Timur Tengah, secara kolektif, menghasilkan lebih daripada 27 tahun juta tong minyak setiap hari, dengan Arab Saudi, sahaja, mengeluarkan 11 juta tong sehari. Rusia dan Amerika Syarikat mempunyai kadar pengeluaran yang setanding sekitar 10 juta tong sehari. Walaupun banyak negara menggunakan jumlah minyak yang cukup pada tahun 2011, setakat ini singa itu pergi ke A.S., yang menggunakan hampir 19 juta tong minyak setiap hari, jumlah yang lebih daripada dua kali ganda yang digunakan oleh orang Cina yang mempunyai tiga kali populasi.

Untuk gas asli, angka-angka tidak begitu dramatik. Walaupun negara-negara Timur Tengah menghasilkan sejumlah besar ini (hampir 18,000 bilion kaki kubik pada tahun 2011), pengeluaran A.S. dan Rusia membawa sekitar 22,000 bilion kaki kubik masing-masing. Lapar untuk sumber yang terhad ini, A.S. menggunakan hampir 1,500 bilion kaki padu daripada yang dihasilkan pada tahun 2011, sementara Rusia mempunyai kelebihan yang mengakibatkan hampir 8,000 bilion kaki kubik eksport gas asli.

Planet dahaga

Dengan tekanan yang semakin meningkat terhadap sumber-sumber ini yang terhingga oleh dunia yang sentiasa berkembang, pengeluar terus mencari sumber bahan bakar fosil baru, termasuk penuaian petroleum dari pasir minyak.

Kontroversi baru-baru ini telah meletus di Amerika Utara melalui Pipeline Keystone XL, sebuah saluran yang disyorkan menghubungkan medan pasir minyak Alberta, Kanada, melalui satu siri fasa ke kilang penapis Gulf Coast Amerika Syarikat.

Walaupun lawan saluran paip prihatin terhadap tumpahan dan pelepasan lebih banyak karbon ke atmosfera (baca: pemanasan global), pada puncak kontroversi, tidak lama sebelum pilihan raya Presiden terakhir pada bulan Jun 2012, menurut pungutan suara Rasmussen, 60 % pengundi Amerika Syarikat mungkin suka membina saluran paip itu.