Chimia Vieții: De Unde Vine Uleiul

{h1}

În ciuda dependenței noastre de ulei, nu suntem clari cu privire la modul în care acesta se gătește sub pământ.

Nota editorului: Această serie ocazională de articole analizează lucrurile vitale din viața noastră și chimia din care sunt făcute.

Petrolul, elementul de viață al transportului american în ziua de azi, se crede că începe cu rămășițele unor organisme minuscule care au trăit cu milioane de ani în urmă, dar transformarea chimică exactă este oarecum misterioasă. Noi cercetări analizează rolul jucat de microorganisme care trăiesc în intestinele întunecate adânci ale Pământului.

O minoritate de oameni de știință spun altfel, dar majoritatea geologilor consideră că petrolul pe care îl pompăm din pământ (și mai târziu rafinăm benzina și alți combustibili) provine preponderent din fosilele vieții marine, cum ar fi algele și planctonul.

„Există o mulțime de dovezi care susțin originea biogenă”, a spus Everett Shock, un biogeochemist la Universitatea de Stat din Arizona. "Unele dintre moleculele de petrol, de exemplu, seamănă cu lipidele găsite în membranele celulare bacteriene."

În timp ce cea mai mare parte a materialelor moarte din ocean este reciclată de bacterii, lipidele sunt molecule dure, asemănătoare grăsimilor, care „tind să fie cel mai puțin de dorit să mănânce”, a spus Shock. În general, sunt trecuți și cad la malul mării, unde sunt îngropați sub straturi de sedimente și în cele din urmă gătite în petrol.

Odată ce rămășițele organice sunt înmormântate în rocă, majoritatea oamenilor de știință au presupus că biologia se termină și geologia preia. Cu toate acestea, expedițiile de foraj adânc din ultimele decenii au descoperit bacterii care trăiesc la mii de metri sub suprafață, la aceleași adâncimi unde se formează petrolul.

"Aceste microorganisme sunt direct implicate în reacțiile care transformă materialul organic în petrol?" întrebă Shock.

El conduce un grup de cercetare finanțat de Fundația Națională de Știință care își propune să descopere ce pot trăi acești microbi care locuiesc în adâncime și ce influență pot avea asupra chimiei petrolului.

Baterie cu ulei

Chiar dacă există o anumită incertitudine în ceea ce privește calea chimică exactă către petrol, punctul de plecare nu este în dubiu.

„Sursa supremă de energie este soarele, iar petrolul este doar o„ baterie ”, a spus Barry Katz, un om de știință de cercetare la Chevron.

Plantele și anumite bacterii folosesc lumina soarelui pentru a converti dioxidul de carbon în zahăr. Această energie chimică stocată este trecută de-a lungul lanțului alimentar și câteva „firimituri” se termină să fie îngropate în subteran.

Odată ajuns acolo, acest material organic este transformat prin căldură și presiune într-un amestec complex numit kerogen. În funcție de ingredientele inițiale și de condițiile geologice, kerogenul poate produce fie cărbune (un combustibil solid bogat în carbon derivat mai ales din plante lemnoase), fie hidrocarburi (o substanță relativ bogată în hidrogen care provine din alge și din diverse părți ale plantelor care conțin lipide).

Hidrocarburile sunt de obicei lanțuri lungi de atomi de carbon și hidrogen. Moleculele mai mici de hidrocarburi (cum ar fi metanul, propanul și butanul) se găsesc în gazele naturale. Hidrocarburile mai mari (cum ar fi hexanul și octanul) alcătuiesc petrol.

După cum a fost menționat, anumite tipuri de kerogen vor forma și elibera hidrocarburi - de obicei atunci când temperatura va crește peste 212 grade Fahrenheit (100 de grade Celsius).

"Este un proces foarte ineficient", a spus Katz. „Mai puțin de 1 la sută din materialul organic care crește în ocean devine hidrocarburi.”

Chiar și atunci când se formează uleiul, acesta nu durează întotdeauna. O parte din acesta migrează până la suprafață, unde microbii care consumă ulei consumă părți mai bune ale acestuia (creând așa-numitele nisipuri de gudron). Pentru a preveni acest lucru, trebuie să existe o formațiune geologică care să poată captura petrolul într-un rezervor.

„Încărcarea” acestei baterii de ulei poate dura oriunde de la 1 milion până la 1 miliard de ani, majoritatea petrolului pe care îl folosim în jur de 100 de milioane de ani.

Scurgerea de energie

Energia solară stocată chimic este eliminată de procesul lung și complex de formare a petrolului.

"Petrolul din pământ este într-o stare energetică scăzută", a spus Shock WordsSideKick.com. „Devine energic doar atunci când îl aducem la suprafață și îl introducem într-o atmosferă de oxigen”.

Potențialul redus de energie al materialului organic îngropat pune întrebarea: pe ce supraviețuiesc microbii cu adâncime?

„Nu știm ce fac”, a spus Shock. „Tocmai i-am cunoscut”.

O posibilitate este că aceștia mănâncă mici produse secundare organice care sunt expulzate din kerogen în același timp cu hidrocarburile. Cealaltă posibilitate este ca aceste bug-uri abundente să ajute activ să catalizeze reacțiile care creează ulei și să sifoneze un pic din energia rămasă pentru ei înșiși.

Simularea la viteză mare

Echipa lui Shock intenționează să creeze petrol în laborator pentru a vedea dacă există vreun aspect al procesului care ar putea susține bacteriile.

Nu va fi prima dată când oamenii de știință au simulat formarea naturală de petrol. Pentru a accelera procesul de gătit, cercetătorii în general temperatura ridică până la câteva 100 de grade Celsius.

"Nimeni nu vrea să aștepte aproximativ 10 milioane de ani pentru ca un experiment să se termine", a spus Shock.

Presupunerea este că aceleași reacții apar atât la temperaturi ridicate, cât și la temperaturi scăzute, dar nimeni nu poate spune sigur că acesta este cazul.

"Este destul de remarcabil faptul că suntem atât de dependenți de ulei și, cu toate acestea, nu înțelegem cum se face în toate detaliile sale", a spus Shock.

Poate că acești microbi subterani vor ajuta la completarea pieselor care lipsesc.

  • Video - Adevărul despre energia solară
  • Video - Povestea puterii eoliene
  • Aurul negru: Unde este uleiul






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


De Ce Neanderthalii Au Sportat Armele Ca Popeye
De Ce Neanderthalii Au Sportat Armele Ca Popeye

Spider Spins Web In Urechea Omului (Cue The Nightmarres)
Spider Spins Web In Urechea Omului (Cue The Nightmarres)

Noul Jaguar Ajunge La Zoo Din Edinburgh
Noul Jaguar Ajunge La Zoo Din Edinburgh

Mai 2011: Globe Warms, Dar Sua Cools
Mai 2011: Globe Warms, Dar Sua Cools

Cascadele Pot Izvora Spontan Din Râuri
Cascadele Pot Izvora Spontan Din Râuri


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2019 RO.WordsSideKick.com