Nhiều người tin rằng nhiên liệu hóa thạch như dầu, khí tự nhiên và than đá có nguồn gốc từ khủng long, thậm chí công ty dầu Sinclair đã sử dụng loài khủng long Apatosaurus (khủng long đuôi dài) làm biểu tượng cho riêng mình. Câu chuyện nguồn gốc khủng long vẫn là một bí ẩn, thế nhưng việc những nhiên liệu này xuất hiện từ khi loài khủng long còn tồn tại trên trái đất là hoàn toàn chính xác.
Nguyên liệu hóa thạch được hình thành như thế nào?
Các loại than
Nhiên liệu hóa thạch lưu trữ năng lượng trong các liên kết giữa các nguyên tử của nó. Việc đốt nguyên liệu sẽ tách rời các liên kết và giải phóng năng lượng có nguồn gốc từ mặt trời. Thực vật đã tạo nên năng lượng này trong quá trình quang hợp từ hàng triệu năm trước. Động vật ăn 1 số nhỏ trong số lượng thực vật này và di chuyển năng lượng đó lên trên trong mạng lưới thức ăn, trong khi phần thực vật còn lại thì chết và mục nát dần.
Nhà địa lý học và kỹ sư dầu khí trường mỏ Colorado ở Golden Azra Tutuncu cho biết: “Những sinh vật này khi chết đi đều sẽ trở thành nhiên liệu hóa thạch”. Tuy nhiên điều này chỉ xảy ra trong điều kiện thích hợp bao gồm môi trường không có oxy và rất nhiều thời gian để chuyển hóa.
Để khai thác than đá, con người phải đào sâu vào lòng đất. Vào khoảng 300 triệu năm trước, khi khủng long tồn tại trên trái đất cũng là lúc than đá xuất hiện. Nhưng xác của khủng long không hợp nhất vào trong than đá. Thay vào đó, nhiệt độ, áp suất, thời gian và những thực vật chết trong vũng nước ẩm ướt như đầm lầy mới là yếu tố tạo nên loại chất đốt này. Chúng sẽ phân rã một phần và trở thành than bùn. Khi vũng bùn lầy khô lại, những vật chất khác sẽ lắng xuống và che phủ bên trên bề mặt.
Than đá được sử dụng phổ biến trong các ngành công nghiệp cần chất đốt
Dầu khí
Dầu và khí tự nhiên là những loại dầu khí có nguồn gốc từ một quá trình được hình thành ở những vùng biển lâu đời. Sinh vật phù du sau khi chết sẽ lắng xuống đáy biển và bị vi khuẩn ăn mòn. Phản ứng hóa học sau đó biến đổi những hợp chất hữu cơ này tạo ra Kerogen ở dạng sáp và một loại nhựa màu đen Bitum (một trong những thành phần của dầu khí).
Sáp kerogen có thể trải qua vài giai đoạn biến đổi. Các chất hóa học sẽ trở nên nóng hơn và phụ thuộc vào áp suất vì chúng bị chôn sâu dưới đáy biển. Khi gặp điều kiện thích hợp, Kerogen sẽ chuyển hóa thành Hydrocarbons lỏng (các phân tử tạo bởi Hydro và Carbon) hay còn gọi là dầu thô. Nếu nhiệt độ càng nóng thì loại sáp này sẽ chuyển hóa thành Hydrocarbons nhỏ hơn, tạo thành khí tự nhiên.
Dầu thô (dầu mỏ) chưa qua quá trình chế biến
Hydrocarbons trong dầu và khí không đặc như đá và nước trong vỏ trái đất. Điều này khiến chúng di chuyển lên trên cho đến khi bị mắc kẹt bởi lớp đất nào đó và ứ đọng lại, dần dần tạo nên một hồ chứa. Hồ chứa này chính là nơi con người khai thác dầu khí.
Trữ lượng của nguyên liệu hóa thạch
Không có cách nào xác định được trữ lượng than đá, dầu và khí tự nhiên trên trái đất ngay cả khi ước chừng một con số cụ thể, vì chúng có thể nằm ở những nơi vô cùng nguy hiểm hoặc con người chưa đủ khả năng khai thác.
Nhưng Tutuncu cho rằng điều đó có thể thay đổi theo thời gian. Cô cho biết, khoảng 20 năm trước các nhà khoa học đã biết nơi có thể tìm thấy “nguồn tài nguyên không tái tạo”, nhưng không thể sử dụng phương pháp khoan thông thường. Tuy nhiên, các công ty đã tìm ra giải pháp ít tốn kém để khai thác những tài nguyên này.
Họ sử dụng phương pháp thủy lực cắt phá bằng cách bơm hỗn hợp nước, cát và chất hóa học vào lòng đất để ép dầu khí ra ngoài. Tutuncu cho biết: “Trong tương lai gần, dầu khí sẽ chưa thể bị cạn kiệt, bởi đây chỉ là vấn đề thời gian trong việc cải thiện hợp lý kỹ thuật khai thác chúng mà thôi”.
Sử dụng nhiên liệu hóa thạch có tác động như thế nào đến môi trường
Quá trình đốt nhiên liệu tạo ra CO2 và các loại khí nhà kính khác, từ đó ảnh hưởng đến sự biến đổi khí hậu và nóng lên toàn cầu. Vì vấn đề này, nhiều nhà khoa học đã cảnh báo người dân ngưng sử dụng nhiên liệu hóa thạch, và thay thế chúng bằng các năng lượng gió, mặt trời bền vững, thân thiện hơn.
Sau khi đốt nhiên liệu, khí thải sẽ bay ra ngoài môi trường ảnh hưởng đến chất lượng không khí
Tutuncu chia sẻ, việc loại bỏ nhiên liệu hóa thạch là không hề dễ dàng khi chúng tạo ra năng lượng phục vụ đời sống và là thành phần có mặt trong rất nhiều sản phẩm khác. Nếu muốn xã hội ngưng sử dụng nguồn tài nguyên nhiên thiên nhiên này thì các nhà khoa học và kỹ sư sẽ phải nghĩ ra một phương án nhiên liệu thay thế thân thiện với môi trường hơn.
Nguồn ảnh: Internet
