Ontbindende planten en andere organismen, begraven onder lagen sediment en gesteente, hebben er millennia over gedaan om de koolstofrijke afzettingen te worden die wij nu fossiele brandstoffen noemen. Deze niet-hernieuwbare brandstoffen, waaronder steenkool, aardolie en aardgas, leveren ongeveer 80 procent van de energie in de wereld. Ze leveren elektriciteit, warmte en vervoer, maar voeden ook de processen die een hele reeks producten maken, van staal tot kunststoffen.
Bij de verbranding van fossiele brandstoffen komen kooldioxide en andere broeikasgassen vrij, die op hun beurt warmte vasthouden in onze atmosfeer, waardoor zij de belangrijkste veroorzakers zijn van de opwarming van de aarde en de klimaatverandering.
Belangrijkste soorten fossiele brandstoffen
Er zijn verschillende hoofdgroepen van fossiele brandstoffen, waaronder:
Steenkool: steenkool is een zwarte of bruine brok sedimentgesteente dat brokkelig tot vrij hard is. Het ontstond in het Carboon, zo'n 300 tot 360 miljoen jaar geleden, toen algen en vegetatieafval uit moerasbossen zich steeds dieper onder modderlagen vestigden. Steenkool wordt bovengronds of ondergronds gewonnen en levert wereldwijd een derde van alle energie, met China, India en de Verenigde Staten als grootste verbruikers en producenten van steenkool in 2018. Steenkool wordt ingedeeld in vier categorieën: antraciet, bitumineus, sub-bitumineus en bruinkool, afhankelijk van het koolstofgehalte.
Kooldioxide-emissies door verbranding van steenkool zijn goed voor 44% van het wereldtotaal, en zijn de belangrijkste oorzaak van de wereldwijde temperatuurstijging boven het pre-industriële niveau. De gevolgen van het gebruik van steenkool voor de gezondheid en het milieu, samen met de concurrentie van goedkoop aardgas, hebben bijgedragen tot de teruggang ervan in de VS en in andere landen. Maar op andere plaatsen, zoals India, zal de vraag naar verwachting stijgen tot 2023.
Olie: ruwe olie, een vloeistof die hoofdzakelijk bestaat uit koolstof en waterstof, is vaak zwart, maar bestaat in diverse kleuren en viscositeiten, afhankelijk van zijn chemische samenstelling. Een groot deel ervan is gevormd in het Mesozoïcum, tussen 252 en 66 miljoen jaar geleden, toen plankton, algen en andere materie naar de bodem van oude zeeën zonk en uiteindelijk werd begraven.
Ruwe olie wordt gewonnen uit putten op het land en op zee en wordt geraffineerd tot een verscheidenheid van aardolieproducten, waaronder benzine, diesel en stookolie. De belangrijkste olieproducerende landen zijn de VS, Saoedi-Arabië en Rusland, die samen goed zijn voor bijna 40% van de wereldvoorraad.
Het gebruik van aardolie veroorzaakt bijna de helft van de koolstofemissies in de VS en ongeveer een derde van het wereldtotaal. Naast de luchtverontreiniging die vrijkomt bij de verbranding van olie, hebben boringen en transport geleid tot verschillende grote ongelukken, zoals de ramp met de Exxon Valdez in 1989, de ramp met de Deepwater Horizon in 2010, de verwoestende ontsporing van de olietrein Lac Megantic in 2013, en duizenden incidenten met pijpleidingen. Toch blijft de vraag naar olie stijgen, niet alleen door onze behoefte aan mobiliteit, maar ook door de vele producten—waaronder kunststoffen—die worden gemaakt met behulp van petrochemische stoffen, die over het algemeen worden gewonnen uit olie en gas.
Aardgas: aardgas, een reukloos gas dat hoofdzakelijk bestaat uit methaan, bevindt zich vaak in afzettingen die, zoals die van steenkool en aardolie, miljoenen jaren geleden zijn gevormd uit ontbindend plantaardig materiaal en organismen. Zowel de aardgas- als de aardolieproductie zijn in de VS in de afgelopen twee decennia sterk gestegen door de vooruitgang in de boortechniek die de meeste deeltjes fracking noemen.
Door fracking—of hydraulisch kraken—te combineren met horizontaal boren en andere innovaties, is de fossiele-brandstofindustrie erin geslaagd hulpbronnen te ontginnen die vroeger te duur waren om te bereiken. Daardoor heeft aardgas steenkool voorbijgestoken en is het de belangrijkste brandstof voor de elektriciteitsproductie in de VS geworden, en de VS zijn wereldleider op het gebied van aardgasproductie, gevolgd door Rusland en Iran.
Aardgas is schoner dan steenkool en olie wat emissies betreft, maar is desondanks verantwoordelijk voor een vijfde van het wereldtotaal, waarbij de zogenaamde vluchtige emissies die uit de industrie ontsnappen en die aanzienlijk kunnen zijn, niet worden meegerekend. Niet alle aardgasbronnen in de wereld worden actief ontgonnen. Onderzeese methaanhydraten, bijvoorbeeld, waarbij gas gevangen zit in bevroren water, worden gezien als een potentiële gasbron.
De uitstoot van fossiele brandstoffen verminderen
Regeringen over de hele wereld zetten zich nu in om de uitstoot van broeikasgassen uit fossiele brandstoffen terug te dringen en zo de ergste gevolgen van de klimaatverandering te voorkomen. Op internationaal niveau hebben landen zich in het kader van het akkoord van Parijs van 2015 gebonden aan emissiereductiedoelstellingen, terwijl andere actoren—waaronder steden, staten en bedrijven—hun eigen engagementen zijn aangegaan. Deze inspanningen zijn over het algemeen gericht op het vervangen van fossiele brandstoffen door hernieuwbare energiebronnen, het verhogen van de energie-efficiëntie en het elektrificeren van sectoren zoals vervoer en gebouwen.
Veel bronnen van koolstofuitstoot, zoals bestaande elektriciteitscentrales die op aardgas en steenkool werken, zitten echter al ingebakken. Aangezien de wereld nog steeds afhankelijk is van fossiele brandstoffen, zijn velen van mening dat we niet alleen moeten proberen die brandstoffen te vervangen, maar ook koolstof uit de lucht moeten zuigen met technologieën zoals koolstofafvang, waarbij emissies worden omgeleid naar ondergrondse opslag of worden gerecycled voordat ze de atmosfeer bereiken. Over de hele wereld zijn er al een handvol commerciële projecten voor het afvangen van kooldioxide uit de schoorstenen van met fossiele brandstoffen gestookte centrales, en hoewel de hoge kosten een bredere toepassing hebben verhinderd, hopen voorstanders dat de vooruitgang in de technologie het uiteindelijk betaalbaarder zal maken.
Als je meer wilt weten over onze planeet, het milieu en natuurbehoud, mis dan 'One Strange Rock'
Dit artikel werd oorspornkelijk in het Engels gepubliceerd op nationalgeographic.com
