Over de vier soorten fossiele brandstoffen

Nu de 21e eeuw het derde decennium nadert, zijn maar weinig termen in de alledaagse Engelse taal meer geladen of controversieel dan fossiele brandstof.

Alleen al de VS verbruiken ongeveer een miljoen kilojoule (kJ) energie per persoon per dag. Om ervoor te zorgen dat de wereld kan voldoen aan de energiebehoeften die inherent zijn aan een wereldwijde beschaving die afhankelijk is van galactische hoeveelheden brandstof voor transport, elektriciteitsproductie, huishoudelijk en commercieel gebruik en industriële toepassingen, een navenant rijke energiebron is: verplicht.

Vanaf 2019 zijn fossiele brandstoffen – aardolie, steenkool en natuurlijk gas, waarbij de productie van een vierde type in 2006 werd stopgezet – leverde het grootste deel van deze energie. Ondanks de controverses over hun impact en de intense inspanningen om alternatieven voor fossiele brandstoffen te ontwikkelen (d.w.z. "schone" energie, veel ervan in de vorm van "hernieuwbare energiebronnen"), hebben deze brandstoffen de wereld bijna van de ene op de andere dag veranderd en blijven ze vandaag de dag echter onmisbaar ongemakkelijk.

Alle bestaande fossiele brandstoffen zijn gedurende een lange periode geproduceerd uit de overblijfselen van planten en dieren die miljoenen jaren geleden leefden. De langzame transformatie van dit koolstofzware materiaal in verschillende koolwaterstof verbindingen resulteerden in de creatie van overvloedige, licht ontvlambare brandstoffen.

Maar om deze brandstoffen de producten van fossielen te noemen, is onjuist. Fossielen - die de indrukken van oude levensvormen vertegenwoordigen, niet hun overblijfselen - zijn ook buitengewoon oud, maar dit is ongeveer alles wat ze gemeen hebben met fossiele brandstoffen. De onderliggende connotatie dat deze brandstoffen op de een of andere manier kostbaar kunnen zijn, ligt echter op schema.

De vier soorten fossiele brandstoffen zijn aardolie, steenkool, aardgas en orimulsie (met hoofdletter omdat het een eigendoms- of handelsnaam is). Ze hebben een aantal belangrijke fysische, chemische en andere eigenschappen gemeen, maar misschien is het meest kritische feit over fossiele brandstoffen dat ze niet hernieuwbaar. Als ze eenmaal zijn opgebruikt, is dat alles; er moeten nog vele miljoenen jaren verstrijken voordat er ook maar kleine hoeveelheden kunnen worden gemaakt, ervan uitgaande dat dezelfde processen ooit op dezelfde schaal zullen plaatsvinden.

Ook slaan fossiele brandstoffen in hun natuurlijke vorm enorme hoeveelheden koolstof op, waardoor het niet in de atmosfeer lekt. Door ze te verbranden, wordt de koolstof echter "ontgrendeld" en wordt deze veel sneller terug in de atmosfeer gebracht dan zelfs zou gebeuren zonder menselijke industrie in de mix. De verbranding van fossiele brandstoffen speelt een gevestigde rol in de antropogene opwarming van de aarde (AGW) die al tientallen jaren aan de gang is en al ecosystemen over de hele planeet beschadigt.

In het jaar 2017 was aardolie - met andere woorden, ruwe olie en stoffen die bekend staan ​​als "aardgasinstallatievloeistoffen" - goed voor 28 procent van de Amerikaanse primaire energieproductie. De VS, die door veel van hun eigen burgers misschien worden beschouwd als voornamelijk een olie-importerend land, behoort in feite tot de top van de olie-industrie. producenten in de wereld. Dankzij de reputatie van sommige landen in het Midden-Oosten als het effectief controleren van het grootste deel van de olieproductie in de wereld, en het onmiskenbaar torenhoge olieverbruik in de VS, wordt dit feit vaak verdoezeld.

Omdat het aardolieproduct benzine is relatief draagbaar in vergelijking met steenkool, de meeste aardolieproductie en -gebruik vindt plaats in de transportsector. In feite, 71 procent van de energie die in de Amerikaanse transportsector wordt gebruikt, wordt geleverd door aardolie, die vrijwel geen rol speelt bij de opwekking van elektrische stroom.

• In 2018 kwam meer dan de helft van de geproduceerde Amerikaanse olie uit twee staten: Texas en North Dakota.

Steenkool leverde in 2017 ongeveer 18 procent van de Amerikaanse energiebehoefte. De totale geproduceerde hoeveelheid was 775 miljoen short tons, en deze steenkool kwam uit in totaal 24 Amerikaanse staten. Wyoming droeg verreweg het grootste aandeel bij met 41 procent, met West Virginia een verre tweede met 12 procent. Een decennium eerder was de bijdrage van steenkool aan de Amerikaanse energieproductie net iets lager dan die van aardgas, 23 tot 22 procent.

De solide aard van steenkool maakt het bij uitstek geschikt om op één plek te worden bewaard voor elektriciteitsproductie, en dit is door de jaren heen zijn overweldigende rol geweest in het energiespel. De kolenproductie in 2017 was ongeveer hetzelfde als in 1979, maar de Amerikaanse bevolking groeide in die tijd ook met ongeveer 100 miljoen mensen. Aangezien de steenkoolproductie voor elektriciteit is gedaald ten gunste van andere bronnen, is de algemene rol van steenkool in het brandstofverbruik afgenomen.

Steenkool is ongeveer 70 tot 90 massaprocent koolstof. Er zijn vier subtypen, allemaal met verschillende eigenschappen in termen van de hoeveelheid energie die vrijkomt bij het verbreken van koolstofbindingen wanneer de steenkool wordt verbrand.

Aardgas was in 2017 goed voor 32 procent van het Amerikaanse energieaandeel en de totale productie was de op één na hoogste ooit. In feite werd aardgas vanaf ongeveer 2005 in een groot deel van de Verenigde Staten toegankelijker dankzij de toegenomen gebruik van horizontaal boren en de putstimulatietechniek die bekend staat als hydraulisch breken ("fracking").

De opkomst van fracken aan het begin van de 21e eeuw – een praktijk die controversieel is omdat het enorme hoeveelheden water verbruikt, de lokale omgeving onveranderlijk verstoort en zelfs de mogelijk kleine aardbevingen te veroorzaken – hangt samen met de beslissing van een oliemaatschappij uit Texas om te proberen aardgas te winnen uit een soort gesteente dat schalie wordt genoemd en dat overvloedig aanwezig is in dat deel van de land. Het commerciële succes van de techniek leidde tot de toepassing ervan door andere bedrijven in andere gebieden waar schalie wordt gevonden.

• Aardgas wordt beschouwd als schoon brandend in vergelijking met andere fossiele brandstoffen; het uit de grond halen ervan is het meest problematische aspect van de productie ervan.

Voor de kust van Venezuela ligt de Orinoco Oil Belt, waar een unieke opslagplaats van een bijzonder zware oliesoort ligt. Vanaf 1991 werd hier een eigen product van gemaakt, genaamd orimulsie, die voor 70 procent uit zware olie en voor 30 procent uit water bestond. Er werd gehoopt dat dit het marktaandeel van fossiele brandstoffen aanzienlijk zou verminderen, maar de productie werd in 2006 stopgezet.

Met ingang van 2016 werd aangenomen dat ongeveer 1,2 biljoen vaten Orimulsion-ready olie nog steeds in de Orinoco Oil Belt zit.

Tegen het begin van de jaren 2000 was de term 'hernieuwbare energiebronnen' in milieukringen net zo'n vriendelijke term geworden als 'fossiele brandstoffen' een ongewenste gast was geworden. Als resultaat, hernieuwbare energiebronnen en kernenergie (beschouwd als "schoon", maar een bron van energie met veel tegenstanders) goed voor 23 procent van de Amerikaanse energie in 2017.

Maar ondanks af en toe slechte voorspellingen over het markeren van ondergrondse winkels, lopen fossiele brandstoffen niet het risico snel op te raken, zelfs niet bij de huidige gebruiksniveaus. Tenzij het beleid radicaal verandert, fossiele brandstoffen zullen naar verwachting nog steeds goed zijn voor 78 procent van het wereldwijde energieverbruik in 2040. Dit zou in feite een slechte zaak kunnen zijn voor de aarde als geheel, aangezien het de mensheid niet volledig dwingt om op samenhangende wijze een werkbaar doel na te streven. en een agenda voor duurzame energie die zowel voldoet aan de wereldwijde energiebehoeften als het vermijden van een opwarming van de aarde ramp.