Ikke fornybar energi- Fossilt brennstoff og kjernekrAFT |
Ikke-fornybare energikilder
Energikilder som er lagret i naturen og som ikke fornyer seg innenfor et menneskelig tidsperspektiv. Disse må derfor sees på som et lager av energi som kan gå tom.
Til de ikke-fornybare energikildene regnes:
Energikilder som er lagret i naturen og som ikke fornyer seg innenfor et menneskelig tidsperspektiv. Disse må derfor sees på som et lager av energi som kan gå tom.
Til de ikke-fornybare energikildene regnes:
- Olje, naturgass og kull. Disse energikildene er dannet i jorden av forråtnede plante- og dyrerester, og kalles derfor også for fossil energi.
- Uran og thorium, som brukes til produksjon av kjernekraft. Disse er ikke fossile, men radioaktive grunnstoffer som i løpet av millioner av år brytes naturlig ned i naturen.
Fossile brennstoff
Olje, gass og kull kalles gjerne fossile brennstoff fordi de er dannet av planter og dyr som døde for millioner av år siden. De regnes som ikke-fornybare fordi de bruker så lang på å dannes at de ikke vil fornyes i et menneskelig perspektiv. Man kan si at de fossile brenslene er lagret energi fra sola, fordi energien som det organiske materialet er laget av stammer fra energien fra sola som blir omgjort ved fotosyntesen.
Dannelsen av olje og gass
Olje og gass dannes av dødt organisk materiale (døde plante- og dyrerester) som blir avsatt på havbunnen. I noen tilfeller er det slik at det ikke er nok oksygen i vannet til at det organiske materialet råtner og dermed blir det en del sedimentene som avsettes på havbunnen. Når det organiske materialet presses sammen med slam og leire blir det omdannet til leirstein. Over millioner av år med høyt press og høy temperatur omdannes det døde organiske materialet til olje og gass. Når temperaturen blir 75 grader dannes olje. Blir temperaturen over 150 grader dannes naturgass. Den bergarten der oljen dannes kalles kildebergarten.
Fordi olje og gass er lettere enn vann vil det det stige mot overflaten gjennom bergartene som befinner seg over den oljerike leirsteinen. Disse bergartene kalles reservoarbergarter. Reservoarbergartene er gjerne porøse. Det betyr at det er mye hulrom mellom hvert mineralkorn. Oljen vil vandre gjennom de porøse bergartene og flyte til overflaten dersom det ikke finnes noe som hindrer dem fra det. Dersom det befinner seg en tettere bergart over reservoarbergarten hindres oljen fra å flyte ut av reservoarbergarten og oljen blir lagret. En slik bergart kalles en takbergart.
I tillegg til en kildebergart, en reservoarbergart og en takbergart må reservoarbergarten ha en form som gjør at oljen samler seg under takbergarten. Dette kalles en forkastningsfelle.
Utvinning av olje og gass
Når oljeselskapene skal lete etter olje bruker de store skip til å kartlegge berggrunnen. Fra skipene sendes det ut lydbølger som reflekteres på havbunnen og sendes tilbake til skipene. Dette kalles seismiske undersøkelser. Ulike bergarter reflekterer ulike lydsignaler tilbake, og disse lydbølgene kan tolkes for å lage kart av berggrunnen.
Dersom disse undersøkelsene viser at det er sannsynlig at det finnes olje i berggrunnen starter man med prøveboringer. For å komme ned til oljen må man gjerne bore flere tusen meter ned i jordskorpa. For å bore ned i berggrunnen bruker man en borestreng. Borestrengen består av rør på omtrent 10 meter som skjøtes sammen etter hvert som man kommer dypere ned i berggrunnen.
I enden av borestrengen har man en borekrone, som graver seg ned i berggrunnen. Denne slites når den graver seg nedover og vil etter hvert måtte byttes ut. For å bytte borekronen må hele borestrengen demonteres og dette er tidkrevende og kostbart arbeid. Etter hvert som hullet bores forsegles veggene slik at hullet ikke skal kollapse.
Bearbeiding av råolje
Når olje og gass har blitt henter opp fra berggrunnen fraktes det til et raffineri. I raffineriet behandles oljen og gassen slik at de ulike forbindelsene skilles fra hverandre. Først varmes alt opp til 400 grader. Dette gjør at de fleste forbindelsene fordamper. Videre føres dampen inn i et destillasjonstårn. Her kjøles forbindelsene ned igjen. Fordi de ulike forbindelsene fordamper ved ulike temperaturer vil de også kondensere (gå over til væskeform) ved ulike temperaturer. Ved å senke temperaturen trinnvis kan de ulike stoffene samles og skilles ut etter hvert som temperaturen synker. Slik skiller man ut ulike stoffer som parafin, lett gassolje, tung gassolje, tung fyringsolje, asfalt, og gassene metan, propan og butan. De tyngste stoffene kondenserer først.
Olje, gass og kull kalles gjerne fossile brennstoff fordi de er dannet av planter og dyr som døde for millioner av år siden. De regnes som ikke-fornybare fordi de bruker så lang på å dannes at de ikke vil fornyes i et menneskelig perspektiv. Man kan si at de fossile brenslene er lagret energi fra sola, fordi energien som det organiske materialet er laget av stammer fra energien fra sola som blir omgjort ved fotosyntesen.
Dannelsen av olje og gass
Olje og gass dannes av dødt organisk materiale (døde plante- og dyrerester) som blir avsatt på havbunnen. I noen tilfeller er det slik at det ikke er nok oksygen i vannet til at det organiske materialet råtner og dermed blir det en del sedimentene som avsettes på havbunnen. Når det organiske materialet presses sammen med slam og leire blir det omdannet til leirstein. Over millioner av år med høyt press og høy temperatur omdannes det døde organiske materialet til olje og gass. Når temperaturen blir 75 grader dannes olje. Blir temperaturen over 150 grader dannes naturgass. Den bergarten der oljen dannes kalles kildebergarten.
Fordi olje og gass er lettere enn vann vil det det stige mot overflaten gjennom bergartene som befinner seg over den oljerike leirsteinen. Disse bergartene kalles reservoarbergarter. Reservoarbergartene er gjerne porøse. Det betyr at det er mye hulrom mellom hvert mineralkorn. Oljen vil vandre gjennom de porøse bergartene og flyte til overflaten dersom det ikke finnes noe som hindrer dem fra det. Dersom det befinner seg en tettere bergart over reservoarbergarten hindres oljen fra å flyte ut av reservoarbergarten og oljen blir lagret. En slik bergart kalles en takbergart.
I tillegg til en kildebergart, en reservoarbergart og en takbergart må reservoarbergarten ha en form som gjør at oljen samler seg under takbergarten. Dette kalles en forkastningsfelle.
Utvinning av olje og gass
Når oljeselskapene skal lete etter olje bruker de store skip til å kartlegge berggrunnen. Fra skipene sendes det ut lydbølger som reflekteres på havbunnen og sendes tilbake til skipene. Dette kalles seismiske undersøkelser. Ulike bergarter reflekterer ulike lydsignaler tilbake, og disse lydbølgene kan tolkes for å lage kart av berggrunnen.
Dersom disse undersøkelsene viser at det er sannsynlig at det finnes olje i berggrunnen starter man med prøveboringer. For å komme ned til oljen må man gjerne bore flere tusen meter ned i jordskorpa. For å bore ned i berggrunnen bruker man en borestreng. Borestrengen består av rør på omtrent 10 meter som skjøtes sammen etter hvert som man kommer dypere ned i berggrunnen.
I enden av borestrengen har man en borekrone, som graver seg ned i berggrunnen. Denne slites når den graver seg nedover og vil etter hvert måtte byttes ut. For å bytte borekronen må hele borestrengen demonteres og dette er tidkrevende og kostbart arbeid. Etter hvert som hullet bores forsegles veggene slik at hullet ikke skal kollapse.
Bearbeiding av råolje
Når olje og gass har blitt henter opp fra berggrunnen fraktes det til et raffineri. I raffineriet behandles oljen og gassen slik at de ulike forbindelsene skilles fra hverandre. Først varmes alt opp til 400 grader. Dette gjør at de fleste forbindelsene fordamper. Videre føres dampen inn i et destillasjonstårn. Her kjøles forbindelsene ned igjen. Fordi de ulike forbindelsene fordamper ved ulike temperaturer vil de også kondensere (gå over til væskeform) ved ulike temperaturer. Ved å senke temperaturen trinnvis kan de ulike stoffene samles og skilles ut etter hvert som temperaturen synker. Slik skiller man ut ulike stoffer som parafin, lett gassolje, tung gassolje, tung fyringsolje, asfalt, og gassene metan, propan og butan. De tyngste stoffene kondenserer først.
Dannelse av kull
Kull er også et fossilt brensel. Mens olje og gass stammer fra dødt organisk materiale som ble avsatt på havbunnen, stammer kull fra organisk materiale som ble avsatt på landjorda. Kull har blitt dannet i områder der det for flere millioner år siden var store skogområder. Prosessen for å danne kull er ganske lik prosessen som foregår når olje og gass dannes. Når trær dør vil de vanligvis råtne. I noen områder, særlig i myrlendt terreng, var tilgangen på oksygen så lav at trærne ikke råtnet, men heller ble omdannet til torv. Over tid ble tykke torvlag dannet og begravet dypere og dypere ned i bakken. Over tid ble torvlagene omdannet til kull, grunnet høyt trykk og temperatur. I dag er kull en av de viktigste energikildene vi har, og brukes blant annet i kullkraftverk for å produsere elektrisitet.
Kull er også et fossilt brensel. Mens olje og gass stammer fra dødt organisk materiale som ble avsatt på havbunnen, stammer kull fra organisk materiale som ble avsatt på landjorda. Kull har blitt dannet i områder der det for flere millioner år siden var store skogområder. Prosessen for å danne kull er ganske lik prosessen som foregår når olje og gass dannes. Når trær dør vil de vanligvis råtne. I noen områder, særlig i myrlendt terreng, var tilgangen på oksygen så lav at trærne ikke råtnet, men heller ble omdannet til torv. Over tid ble tykke torvlag dannet og begravet dypere og dypere ned i bakken. Over tid ble torvlagene omdannet til kull, grunnet høyt trykk og temperatur. I dag er kull en av de viktigste energikildene vi har, og brukes blant annet i kullkraftverk for å produsere elektrisitet.
Atomkraftverk
Kildehenvisninger:
Sist oppdatert 21.03.18