Ändliga energiresurser

Från Skolbok
Hoppa till: navigering, sök

När man talar om ändliga energiresurser i geografiundervisningen i grundskolan brukar man mena de "fossila bränslena":

  • Stenkol
  • Mineralolja (råolja)
  • Naturgas

De kallas fossila eftersom de skapades för många, många miljoner år sedan och de kan inte nyskapas.

Förutom dessa finns två till som inte brukar tas upp lika mycket i undervisningen men som ändå är ändliga:

  • Uran
  • Torv

Torv är visserligen inte riktigt ändlig, men torven tar så lång tid att återbilda att det tar många, många generationer för att skapa ny torv från vitmossa. Därför klassas den som ändlig.

I Sverige har man bara hittat några liter råolja och det finns ytterst små mängder stenkol i Skåne. Det finns ingen naturgas i Sverige. Däremot finns det stora mängder torv och uran i Sverige men det finns politiska beslut på att vi inte skall bryta uran alls i landet och inte öppna några nya torvmossar för brytning.

Vad är då en ändlig resurs? Det är helt enkelt en resurs som vi tycker är viktig och som kommer att försvinna och ta slut. Vi vet inte alltid säkert när- bara att den kommer att försvinna.


Maria Wetterstrand, miljöpartiets förra språkrör, twittrade en gång:

Om man förbrukar ändliga resurser tar de slut. Choklad är en ändlig resurs i chokladkalenderperspektiv.

http://twitter.com/#!/M_Wetterstrand/status/147949634088730624

Så, man kan säga att den 24:e december är det slut, finito, borta, kommer aldrig mer. Problemet är att vi inte riktigt vet vilket datum vi själva står på. Är det den 3:e december eller den 23:e december?


Innehåll

Olja

Olja kan tillverkas på många olika sätt, från oliver som växer på träd t.ex. men pratar man om ändliga energiresurser är det mineralolja, som också kallas råolja, som man menar.

Oljans ursprung är solen eftersom grunden för oljan är de alger och plankton som levde på havsytan och fick näring från solen för länge sedan när jorden såg helt annorlunda ut jämfört med nu. Detta skedde främst under två perioder i jordens historia för 145 och för 90 miljoner år sedan. Klimatet var varmare pga. en extrem växthuseffekt, det fanns inga isar och hav täckte stora delar av det som nu är kontinenter och andra landmassor. I det havet dog plankton som hamnade på havsbottnar på runt 2 000 meters djup i en syrefri miljö där förruttnelse förhindrades. Istället var det bakterier som bröt ner planktonen och grunden för olja bildades. När sedan sediment, lera, sand och slam täckte planktonresterna och pressade ner dem i jordens yta kom de sista två ingredienserna för att bilda olja: tryck och värme. När alla de omständigheterna samverkar:

  • Mycket plankton
  • Djupa, varma hav
  • Syrefattig botten
  • Bakterier som överlever i syrefattig bottenmiljö
  • Tryck
  • Värme

då skapas olja naturligt. Problemet i dagens läge är att det inte ser likadant ut på jorden längre så ny olja bildas inte mer och även om det skulle se likadant ut skulle det ta väldigt lång tid innan vi återigen skulle ha nyskapad mineralolja på jorden.

260px-Schemat_wydobywania_ropy_naftowej.svg.png

1: Oljeborrtorn 
2: Vanlig berggrund som går ner till tät berggrund (grå)
3: Borrhål, ofta borrar man litet snett för att komma längre in i fyndigheterna
4: Skikt med naturgas och olja som fångats under den täta berggrunden

Oljan bildas i sedimentära bergarter som massiv lersten och skiffer men den sortens sten kan inte oljan pumpas ut ur. Däremot är olja lättare än det omgivande berget och rör sig därför uppåt genom porösare bergarter. För att oljan inte skall avdunsta när den når jordytan måste den porösa bergarten ha ett lock, till exempel ett lager av lera, som hindrar oljan från att komma vidare. Det är det locket man borrar igenom med borrar från ytan för att komma åt oljan som man sedan pumpar upp.

Peak oil

När man talar om olja talar man också om "peak oil". Det innebär den punkt när man inte längre kan pumpa upp lika mycket olja ur ett fält som man gjorde året innan. Man har nått toppen. Efter det ger fältet bara mindre och mindre olja för att till sist bli helt tömt. I dagsläget har samtliga större oljefyndigheter på jorden, utom fälten i norra Irak, passerat "peak oil" och det är bara en tidsfråga innan vi gör slut på den olja som finns i marken på jorden.

Tar oljan slut?

Oljan tar nog egentligen aldrig slut, det är bara ett uttryck, men den blir orimligt dyr. När mängden olja minskar samtidigt som vi blir fler och fler som vill köra mopeder och bilar på jorden kommer priserna att gå upp så mycket att bara de rikaste har råd att köra bil. Anta att bensinen kostar 500:- litern, skulle då dina föräldrar ha råd att skjutsa dig till idrottsträningen med bil? När folk inte har råd att köpa bensin längre kommer man att pumpa upp mindre och mindre mängd av oljan. Priset kommer då att öka ändå mer så ändå färre människor har råd att använda den så att ändå mindre mängd olja pumpas upp osv. osv. Detta innebär att oljan egentligen aldrig tar slut, men kommer att bli en extrem lyxprodukt för de allra rikaste i samhället i framtiden. Framförallt flygtrafiken kommer nog att avta för att slutligen helt försvinna annat än för militära syften.

När händer detta?

Ingen vet säkert, men många forskare menar att det bör ske någon gång mellan åren 2015-2050. Efter 2050 tror väldigt få forskare att det kommer att finnas fordon som drivs med bensin eller diesel kvar på jorden.

Används inte olja till något annat?

Oljan används faktiskt inte främst till att göra bensin eller diesel av som man kan driva fordon med. Oljans främsta användningsområde på jorden är faktiskt för att tillverka saker av plast.

Kan vi inte minska användningen av olja?

Även om vi i den rika delen av världen väljer att minska oljeanvändningen genom att välja bort t.ex. elström, Internet och TV mellan klockan 20.00-24.00 varje kväll, finns det andra länder i världen som vill komma ikapp vår levnadsstandard. Kina är ett exempel. Det landet har knappt någon egen oljeproduktion alls och är desperat efter att få tag på olja för att klara den industriella revolution som landet går igenom just nu men som vi i Sverige gick igenom i början av 1900-talet. I dag konsumerar genomsnitts­kinesen bara en tiondel så mycket olja som medelamerikanen. Men enligt beräkningar kommer Kina gå om USA i energikonsumtion redan år 2014. Om 1 000 000 000 kineser gör av med lika mycket olja som medelamerikanen kommer jordens oljeresurser bara att räcka i en handfull år.

Kol

800px-ACME_COAL_MINE_-_NARA_-_549245.jpg

Kolgruva, dagbrott i USA

Solen är ursprunget till stenkolet eftersom stenkolet ursprungligen var växter på jordytan som hamnade under vatten i en syrefattig miljö när de dog och sedan täcktes växtresterna av sand och lera. När växtresterna pressades djupare och djupare ner utsattes de för tryck och värme så att de först bildade torv, därefter brunkol och sedan "förkolnade" brunkolen och resterna blev till stenkol. När man pratar om kol som energiresurs menar man enbart stenkol, inte träkol som är den sorts kol vi brukar ha i utegrillen på sommaren. Förutom Stenkol finns också brunkol som är ett mellanting mellan stenkol och torv, och antracit som är en extra hård och energirik variant av stenkol.

Stenkol bildades främst under perioden "karbon" i jordens historia som var för drygt 300 000 000 år sedan och som också fått sitt namn av stenkolet. Till skillnad från hur olja bildades är forskarna övertygade om att ursprunget till stenkol är växter på land eller i träskliknande områden, och inte något som hände ute i haven. Om man har ett skikt av två meters tjocklek av stenkol i marken kräver det ett 40 meter tjockt lager av döda växter för att bildas. Det tar miljontals år att samla ihop så mycket döda växter och sedan omvandla det till kol, så det är ingen som helst tvekan om att kol är ett fossilt bränsle som återskapas mycket långsamt.

Hur använder man stenkolet?

Stenkol är enkelt att gräva fram och därför ganska billigt. Kolet används ofta i kraftverk för att skapa elektricitet. Med nuvarande förbrukning räcker de nu kända världsreserverna av kol i flera hundra år. I dag står kol för nästan en fjärdedel av världens energiförsörjning. Inom EU står kol för en femtedel av den totala energiförbrukningen. Världsproduktionen och konsumtionen av kol ökar, främst i Kina. Kina står ensamt för drygt 40 % av världskonsumtionen av kol. Kina, USA och Indien är de länder som både producerar och använder mest kol i världen.

Stenkol innehåller många ämnen som är farliga för miljön. När stenkolen eldas upp bildas det dessutom koldioxid, svaveldioxid och kväveoxider. Koldioxiden påskyndar växthuseffekten medan svaveldioxid och kväveoxider orsakar försurning i mark och vatten. Av de två är svaveldioxiden farligast eftersom den omvandlas till svavelsyra i kontakt med vatten, t.ex. regn. Sedan regnar svavelsyran ner som surt regn över oss och dödar livet i våra sjöar. Ett kolkraftverk sprider mycket mer föroreningar än någon annan typ av kraftverk.

Naturgas

800px-Melkoya.jpg

Melkøya i Norge

Från början var naturgas växter och andra organismer på jordytan som fick näring från solens ljus genom fotosyntesen och som sedan av olika anledningar hamnat djupt under marken och förändrats. Processen är ganska lik den som skett för kol och olja där högt tryck och hög temperatur djupt ner i marken skapat en förändring under många miljoner år och förvandlat de gröna växterna till gas. På samma sätt som olja sipprat uppåt i berggrunden tills det tagit stopp i ett tätt skikt har naturgasen sipprat upp. Det innebär att man ofta hittar gas och olja i samma fickor. Gasen ligger överst och oljan under den. På många ställen på jorden där man borrar efter olja är det för oekonomiskt att också ta hand om naturgasen så den släpps upp till ytan och och antänds istället. Det är orsaken till att man så ofta ser en stor brinnande "fackla" på bilder från oljeplattformar och oljeborrtorn. När man eldar naturgas sprids inte riktigt lika mycket smuts i naturen som när man eldar kol och olja. Vid förbränning bildas i stort sett bara koldioxid, vattenånga och kväveoxider. Av den anledningen är naturgas den snabbast växande energikällan i världen.

Uran

UraniumUSGOV.jpg

Uranmalm


Vid Big Bang bildades det nuvarande förrådet av väte och helium. Alla andra grundämnen har därefter med stora problem bildats inuti stjärnorna. Det uran vi hittar på jorden har alltså en gång skapats inuti en stjärna. Eftersom Uran är så tunkt vet vi att det dessutom bildats inuti en supernova, en exploderande stjärna, eftersom inga metaller som är tyngre än järn kan bildas på något annat sätt. Uran förekommer på jorden som flera olika "isotoper" (vatianter av grundämnen där atomerna har olika masstal). Ingen av isotoperna är stabil. Det innebär att isotoperna sönderfaller och omvandlas till bly. Vid sönderfallet bildas radioaktiv strålning. Alla uranisotoper sönderfaller naturligt och är alltså radioaktiva. Uran och liknande metaller är betydligt farligare som söndermalda restprodukter vid malmbrytning än när de ligger fast i berget, eftersom de lättare sprids.

Sverige har ovanligt stora mängder uran, ungefär 4000 ton, men uranet finns inte i några stora koncentrationer. Det finns mest uran i de mörka "alunskiffrar" man hittar på olika plater i landet. För att kunna utvinna stora mängder uran måste man alltså bryta enorma mängder berg och alunskiffer för att komma åt uranet. Då krävs också att man öppnar stora dagbrott som ger svåra skador på landskapet. Brytningen ger dessutom upphov till mycket stora mängder avfall något som också bidrar till att uranbrytning i alunskiffer ger svåra miljöskador.

För att naturligt förekommande uran ska kunna användas som bränsle i dagens lättvattenreaktorer måste det "isotopanrikas". Det betyder att koncentrationen av den klyvbara isotopen U235 höjs på konstgjord väg. Som restprodukt vid isotopanrikningen (men även vid upparbetning av utbränt kärnbränsle) får man stora mängder uran 238, som kallas "utarmat uran". Utarmat uran används främst i i spetsen på granater som skjuts med kanoner mot pansarvagnar eftersom U238 är tätare än pansar och gör att granaten lättare går in i pansaret. Nackdelen är att området runt träffen blir radioaktivt och farligt att vara i för människor under miljarder år in i framtiden.

Torv

640px-Torfabbau-.jpg

Torvbrytning i Tyskland

Torv består av döda växter som förmultnat under fuktiga förhållanden vid låg eller ingen syretillförsel. De största torvfyndigheterna i Sverige är gamla myrar och mossar, men även sjöar som växer igen är grund för torvfyndigheter. När mossan blir övervuxen och trycks ner av tyngden av de nya lagren av mossa omvandlas den till torv. Bildandet av torv i vårt land startade för cirka 10 000 år sedan, efter den senaste istiden, och pågår fortfarande. När man tar tillvara torven kallas det att man "bryter" torv, den plats där man bryter torv kallas för "torvtäkt".

Torven används främst i olika värmeverk där torven helt enkelt eldas upp för att ge elektricitet och värme till samhällena runtomkring torvtäkten.

Källor

http://sv.wikipedia.org/wiki/Petroleum

http://www.fokus.se/2010/06/jakten-pa-den-forsvinnande-oljan/

http://illvet.se/fraga-oss/hur-bildas-olja

http://www4.tsl.uu.se/isv/ek2006/ek2004a.pdf

http://sv.wikipedia.org/wiki/Kol_(br%C3%A4nsle)

http://www.metsavastaa.net/stenkol

http://energikunskap.se/sv/FAKTABASEN/Vad-ar-energi/Energibarare/Fossil-energi/Kol/

http://www.tsl.uu.se/uhdsg/Popular/Kolbrytning.pdf

http://www.vattenfall.se/sv/gas.htm

http://energikunskap.se/sv/FAKTABASEN/Vad-ar-energi/Energibarare/Fossil-energi/Naturgas/

http://illvet.se/universum/extrema-objekt/hur-bildas-tunga-grundamnen

http://www.sgu.se/sgu/sv/geologi/uran.html

http://www.naturskyddsforeningen.se/natur-och-miljo/klimat/energi/karnkraft/uranbrytning/

http://en.wikipedia.org/wiki/Uranium-238

http://energikunskap.se/sv/FAKTABASEN/Vad-ar-energi/Energibarare/Torv/


Åter till geografibokens register

Personliga verktyg