Archief
Artikelen

Alle levende wezens, zowel planten als dieren, bestaan uit ketens van koolstof waaraan waterstof gebonden is, met nog wat andere elementen, zoals stikstof of zwavel. Om deze ketens te vormen, is energie nodig. De planten halen deze uit het zonlicht, ze breken CO2 en H2O af, ze stoten de zuurstof O2 uit en van de koolstof C en waterstof H maken ze ketens van koolwaterstoffen. Dieren eten deze planten en verteren of verbranden ze met behulp van zuurstof. Zo verkrijgen dieren de grondstoffen en de energie voor het vormen van hun eigen koolstofketens. Als een koolstofketen uiteenvalt, dan komt de vormingsenergie weer vrij.

De basis voor aardolie ontstond in het Paleozoïcum, een geologisch hoofdtijdperk dat duurde van ongeveer 550 miljoen jaar tot omstreeks 250 jaar geleden. De zeeën wemelden toen reeds van levende organismen. Als deze stierven, dan daalden ze naar de zeebodem. Op de bodem van de diepzee bevat het water vrijwel geen zuurstof. Er leven daar geen aaseters of bacteriën die de dode organismen kunnen verteren. Alleen anaerobe bacteriën kunnen leven zonder zuurstof, maar zij breken de organische materie slechts gedeeltelijk af. Er ontstaat dan kerogeen een mengsel van koolwaterstoffen met lange ketens, dus met een hoog moleculair gewicht. Bij normale temperatuur is dit mengsel vast of taai vloeibaar, het is bitumen of pek. In de oudheid gebruikte men dit in Mesopotamië als metselspecie.

Aan het einde van het Perm, omstreeks 250 miljoen jaar geleden, zijn vrijwel alle soorten uitgestorven, zowel de planten als de dieren, zowel op het land als in de zee. Er barstten ook veel vulkanen uit en in de bodem van de oceaan ontstonden scheuren. Nog geen 10% van de soorten overleefde deze ramp, waarna de evolutie vrijwel opnieuw begon. In het volgende hoofdtijdperk, het Mesozoïcum, was er veel tektoniek, de aardkorst plooide, steeg en daalde, het continent Pangaia scheurde, de huidige continenten ontstonden en tot drie maal toe gebeurde er weer een ramp. Vandaar dat het Mesozoïcum wordt onderverdeeld in Trias, Jura en Krijt. Dit laatste tijdperk eindigde 65 miljoen jaar geleden met een ramp waardoor 75% van de soorten uitstierf, waaronder alle soorten dinosauriërs. Tijdens het Krijt werd in de oceanen veel calciumcarbonaat gevormd, een onoplosbaar zout dat neersloeg op de zeebodem, waar het een harde en ondoordringbare krijtlaag vormde.

Door de tektoniek steeg de bodem van de diepzee op sommige plaatsen tot boven het zeeniveau. De grond bevat daar kerogeen, oftewel teerzand. Op de bodem van de zeeën werd het kerogeen echter bedekt met een laag sediment. Daardoor kwam het onder druk te staan en de temperatuur steeg. Onder hoge druk en temperatuur breken de koolstofketens, het molecuulgewicht wordt lager en het mengsel wordt vloeibaar. Zo ontstond aardolie. De kleinste koolwaterstof is methaan CH4. Dit molecuul is klein en licht, het is daarom een gas. Boven een aardolielaag ligt vaak een bel aardgas, maar ook aardolie is lichter dan water. Het heeft de neiging om te stijgen, maar stuit op de ondoordringbare krijtlaag. Door de plooiing van de aardkorst hoopt de olie zich dan op in zogenaamde pockets. Boort men daar een gat in het krijt, dan spuit de olie er soms uit! Men kan de olie ook omhoog pompen. Op sommige plaatsten is de krijtlaag door de tektoniek gebroken. De olie komt daar dan vanzelf aan de oppervlakte.

Dat koolstofketens brandbaar zijn, is al heel lang bekend. Ieder houtvuur en iedere olielamp berust op dat principe. Pas anderhalve eeuw geleden werd aardolie als bruikbare brandstof ontdekt. Deze bleek vervolgens zo rijkelijk aanwezig onder de krijtlagen, dat energie opeens heel goedkoop werd. Door deze energiebron aan te wenden, heeft de mens het aanzien van de aarde in honderd jaar volledig veranderd. In de filmserie The Prize werd reeds verteld hoe de olie-industrie leidde tot grote corporaties die iedere concurrentie probeerden te smoren, maar die tegenwoordig nauw samenwerken.

Koolstofketens kunnen zich ook met elkaar verbinden. Het zijn dan polymeren en sommige zijn zeer sterk. Rubber is een goed voorbeeld, het is waterdicht, slijtvast en vrijwel onbrandbaar. Polymeren komen in de natuur in vele vormen voor. De hennepplant bestaat uit sterke polymeren, vezels die nauwelijks slijten of rotten. Men gebruikte deze om touw, matten, zeilen en soms ook kleding van te maken. Vlas en katoen bevatten ook polymeren, zij werden gebruikt voor het weven van kleding. Rond 1900 begon men te experimenteren met aardolie als bron van synthetische polymeren. In 1908 werd bakeliet ontdekt. Rubber smelt bij verhitting, maar bakeliet wordt dan juist harder. Vervolgens ontdekte men plastic, dat bij verhitting smelt en dan in alle mogelijke vormen kan worden gegoten. Allerlei kunstvezels, waaronder nylon, werden ontwikkeld door DuPont, een corporatie die ook iedere concurrentie trachtte te smoren. De bemoeienissen van dit bedrijf leidden zelfs tot een verbod op het verbouwen van hennep of cannabis! Marihuana werd tot een drug verklaard en het gebruik daarvan tot een misdrijf.

Van aardolie kan men trouwens nog veel meer chemische stoffen maken. Kunstmest en pesticiden, medicijnen, chemische wapens, kleding van nylonkousen tot regenjassen, speelgoed, computers, telefoons, inkt en verf, wegwerpservies en verpakkingsmateriaal, brillen en zelfs de brillenglazen, het is nu allemaal van kunststof. Er is alleen een probleem. Natuurlijke koolstofketens zijn biologisch afbreekbaar, maar de chemische producten van aardolie zijn dat niet. Ze vallen op den duur wel uiteen, ze verbrokkelen dan tot steeds kleinere stukjes, die echter niet vergaan. Sinds de jaren vijftig van de vorige eeuw is de hoeveelheid onafbreekbare stoffen in een verontrustend tempo gegroeid. Waar blijft al dat plastic? In vuilverbrandingsovens, al kan het daar veranderen in uiterst giftige verbindingen, zoals dioxine. Rond de grote steden in de Derde Wereld liggen onverteerbare vuilnisbelten. Maar de meeste plastic troep verdwijnt in zee.

In de Stille Oceaan, tussen de Verenigde Staten en Japan, zijn twee gebieden waar de stroming rond draait, rond twee hogedrukgebieden die de zeespiegel iets naar beneden drukken. Vanwege de ongunstige wind en stroming liggen deze gebieden buiten de normale vaarroute, maar toen de zeezeiler Charles Moore in 1997 een afwijkende route van Hawaï naar Los Angeles nam, kwam hij terecht in een zee van afval. Vlak onder de waterspiegel dreven daar visnetten, voetballen, teenslippers, flessen, zakjes en andere rommel. Deze draaikolken van afval zijn elk ongeveer zo groot als de Verenigde Staten. Moore schatte dat er ongeveer 100 miljoen ton plastic afval ronddrijft. Dit valt langzaam uiteen in hapklare brokjes voor de vissen, die deze flintertjes aanzien voor plankton of krill. Helaas is plastic niet alleen onverteerbaar, maar ook giftig. Wie in de toekomst nog een visje wil verschalken, eet een hap vol giftige chemische koolstofketens.

In 2005 ging het onderzoeksschip de Alguita naar het meest oostelijke van deze twee zwaar vervuilde gebieden. De volgende video’s laten zien wat men daar aantrof.

Alphabet Soup duurt 7 plus 6 minuten.

Synthetic Sea is daarop het vervolg en duurt 10 minuten.

Dit wil niet zeggen dat plastic op zich fout is. Men zou het alleen niet moeten maken van fossiele koolwaterstoffen zoals aardolie, maar van biologische koolwaterstoffen, zoals hennep! Deze polymeren zijn biologisch afbreekbaar. Ford bouwde ooit een auto met een karosserie van hennep en stro en een motor die liep op olie van hennepzaad. Helaas waren de oliecorporaties niet blij met dat idee! Kort daarop werd hennep verboden. Kijk daarom tot slot nog even naar deze video.

Hemp – The Environmentally Sustainable Alternative duurt 9 minuten.

Share and Enjoy:
  • NuJIJ
  • Twitter
  • Facebook
  • Hyves
  • RSS
  • email

5 Reacties op “De geschiedenis van aardolie: koolstofchemie”

Laat een reactie achter

Recente reacties