The Chemistry Of Life: Where Oil From From

{h1}

Ondanks onze verslaving aan olie, zijn we niet helemaal duidelijk hoe het onder de grond wordt gekookt.

Opmerking van de uitgever: Deze occasionele reeks artikelen bekijkt de vitale dingen in ons leven en de chemie waarvan ze zijn gemaakt.

Olie, de levensader van het Amerikaanse transport van vandaag, wordt verondersteld te beginnen met de overblijfselen van kleine organismen die miljoenen jaren geleden leefden, maar de exacte chemische transformatie is enigszins mysterieus. Nieuw onderzoek betreft de rol van micro-organismen die leven in de diepe donkere ingewanden van de aarde.

Een minderheid van wetenschappers zegt iets anders, maar de meeste geologen denken dat de aardolie die we uit de grond pompen (en later verfijnen tot benzine en andere brandstoffen) voornamelijk afkomstig is van de fossielen van het zeeleven, zoals algen en plankton.

"Er is veel bewijs om de biogene oorsprong te ondersteunen," zei Everett Shock, een biogeochemist aan de Arizona State University. "Sommige van de aardoliemoleculen lijken bijvoorbeeld op de lipiden die in bacteriële celmembranen worden aangetroffen."

Terwijl het meeste van het dode materiaal in de oceaan door bacteriën wordt gerecycled, zijn lipiden taaie, vetachtige moleculen die 'het minst gewenst zijn om te eten', zei Shock. Ze worden meestal doorgegeven en vallen op de zeebodem, waar ze worden begraven onder lagen sedimenten en uiteindelijk worden gegaard in aardolie.

Zodra de organische resten in steen zijn terechtgekomen, hebben de meeste wetenschappers aangenomen dat de biologie eindigt en de geologie het roer overneemt. Echter, diepe boortexpedities in de afgelopen decennia hebben bacteriën ontdekt die duizenden voet onder het oppervlak leven, op dezelfde diepten waar aardolie wordt gevormd.

"Zijn deze micro-organismen direct betrokken bij de reacties die van organisch materiaal aardolie maken?" vroeg Shock.

Hij leidt een onderzoeksgroep die wordt gefinancierd door de National Science Foundation en die probeert te achterhalen waar deze diepgewortelde microben van leven en welke invloed ze kunnen hebben op de aardoliechemie.

Olie batterij

Zelfs als er enige onzekerheid blijft bestaan ​​over de exacte chemische route naar olie, is het uitgangspunt niet twijfelachtig.

"De ultieme energiebron is de zon, en olie is slechts een 'batterij'", zegt Barry Katz, onderzoekswetenschapper bij Chevron.

Planten en bepaalde bacteriën gebruiken zonlicht om koolstofdioxide om te zetten in suiker. Deze opgeslagen chemische energie wordt langs de voedselketen gevoerd en een paar kruimels worden uiteindelijk ondergronds begraven.

Eenmaal daar, wordt dit organische materiaal door warmte en druk omgezet in een complex mengsel dat kerogen wordt genoemd. Afhankelijk van de oorspronkelijke ingrediënten en de geologische omstandigheden, kan kerogeen kolen produceren (een vaste koolstofrijke brandstof die meestal wordt gewonnen uit houtachtige planten) of koolwaterstoffen (een relatief waterstofrijke stof die afkomstig is van algen en verschillende lipidebevattende plantendelen).

Koolwaterstoffen zijn meestal lange ketens van koolstof- en waterstofatomen. De kleinere koolwaterstofmoleculen (zoals methaan, propaan en butaan) worden aangetroffen in aardgas. De grotere koolwaterstoffen (zoals hexaan en octaan) vormen aardolie.

Zoals gezegd, vormen bepaalde soorten kerogen koolwaterstoffen en geven deze af - meestal wanneer de temperatuur boven de 212 graden Fahrenheit (100 graden Celsius) stijgt.

"Het is een zeer inefficiënt proces," zei Katz. "Minder dan 1 procent van het organische materiaal dat in de oceaan groeit, wordt koolwaterstof."

Zelfs als olie zich vormt, gaat het niet altijd zo lang mee. Sommigen van hen migreren naar de oppervlakte, waar olie-etende microben de betere delen ervan consumeren (het creëren van zogenaamde teerzanden). Om dit te voorkomen, moet er een geologische formatie zijn die de aardolie in een reservoir kan vangen.

Het opladen van deze oliebatterij kan tussen 1 miljoen en 1 miljard jaar duren, waarbij de meeste aardolie die we gebruiken ongeveer 100 miljoen jaar oud is.

Energiedrain

De chemisch opgeslagen zonne-energie wordt weggevaagd door het lange en ingewikkelde proces van petroleumvorming.

"Aardolie in de grond is in een lage energietoestand", vertelde Shock WordsSideKick.com. "Het wordt pas energetisch als we het naar de oppervlakte brengen en het introduceren in een zuurstofatmosfeer."

Het verminderde energiepotentieel van begraven organisch materiaal roept de vraag op: waar overleven diepgroeiende microben zich op?

"We weten niet wat ze doen," zei Shock. "We hebben ze net ontmoet."

Een mogelijkheid is dat ze kleine organische bijproducten eten die tegelijkertijd met de koolwaterstoffen uit de kerogen worden verdreven. De andere mogelijkheid is dat deze hartige insecten actief helpen om de reacties te katalyseren die olie creëren en een beetje van de resterende energie voor zichzelf afvangen.

Simuleren op hoge snelheid

Het team van Shock is van plan om petroleum te maken in het laboratorium om te zien of er enig aspect van het proces is dat bacteriën kan ondersteunen.

Dit is niet de eerste keer dat wetenschappers natuurlijke petroleumvorming hebben gesimuleerd. Om het kookproces te versnellen, schakelen onderzoekers de temperatuur over het algemeen tot 100 graden Celsius.

"Niemand wil ongeveer 10 miljoen jaar wachten voordat een experiment is voltooid," zei Shock.

De aanname is dat dezelfde reacties optreden bij zowel hoge als lage temperaturen, maar niemand kan met zekerheid zeggen dat dit het geval is.

"Het is nogal opmerkelijk dat we zo afhankelijk zijn van olie, en toch begrijpen we echt niet hoe het is gemaakt in al zijn bloederige details," zei Shock.

Misschien helpen deze ondergrondse microben de ontbrekende stukjes te vullen.

  • Video - De waarheid over zonne-energie
  • Video - Het verhaal van windenergie
  • Black Gold: waar de olie is


Video Supplement: Crude Oil Fractions and their uses | The Chemistry Journey | The Fuse School.




Onderzoek


Wat Is Positieve Psychologie?
Wat Is Positieve Psychologie?

Het Bosincident Van Rendlesham
Het Bosincident Van Rendlesham

Science Nieuws


Studie: Machismo Snijdt Het Leven Voor Mannen Kort
Studie: Machismo Snijdt Het Leven Voor Mannen Kort

Kan Polio Terug Komen In De Ouderdom?
Kan Polio Terug Komen In De Ouderdom?

Hand Jive: High-Tech Glove Verandert Gebaren In Muziek
Hand Jive: High-Tech Glove Verandert Gebaren In Muziek

Ontdekking: Waarom Vreemde, Krijterige Wervelingen De Zuidelijke Oceaan Bedekken
Ontdekking: Waarom Vreemde, Krijterige Wervelingen De Zuidelijke Oceaan Bedekken

Enorme Meren Die Zich Schuil Hielden Onder Het Ijs Van Antarctica Lijken Te Zijn Verdwenen
Enorme Meren Die Zich Schuil Hielden Onder Het Ijs Van Antarctica Lijken Te Zijn Verdwenen


WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com