Repliek op Johann Wingard: Abiotiese en Biotiese Olie

ImageJohann Wingard vra verskeie vrae in sy onlangse rubriek “Energie-krisis? Watter energie-Krisis?”. In ʼn poging om die vrae te ontleed (presiese antwoorde is dalk net te moeilik), sal ek verskeie kwessies probeer isoleer in aparte dele in my repliek.

Johann vra tereg “Watter energie-krisis?”, en verduidelik breedvoerig dat, ten minste in die geval van petroleum, die moontlikheid bestaan dat ʼn feitlik onuitputbare bron in die vorm van abiotiese petroleum dieper in die aarde gevind kan word. As dit die geval is, dan is daar nie ʼn energiekrisis nie, en sal daar miskien nooit een wees nie.

My poging om Johann se vrae te ondersoek is in 4 dele, en in die eerste deel kyk ons eerstens na die vorming van ru-olie, vanuit beide ʼn biotiese en abiotiese oogpunt.  

Biotiese ru-olie: Dit is die konsensusbenadering tot die vorming van ru-olie in die aarde se kors (die boonste dun lagie van droë land en seevloer, miskien sowat 10 kilometers dik).  

Die oorsprong van petroleum word dikwels soos volg kortliks saamgevat in standaardtekste oor geologie: Alge en ander mikro-organismes wat in ʼn vlak oseaan floreer reën neer op die oseaanvloer om ʼn dik mat organiese materiaal oor duisende of selfs honderde duisende jare te vorm. Oor miljoene jare word die organiese materiaal onder sedimente diep in die aardkors begrawe. Daar word dit deur die aarde se interne hitte in die afwesigheid van suurstof gekook. As die temperatuur en druk reg is, is die resultaat ru-olie. As die temperatuur en druk te hoog is, word aardgas (meestal metaan, met kleiner hoeveelhede groter alkane soos etaan, propaan, butaan, ensovoorts) gevorm.

Hierdie prosesse (neerslag van organiese materiaal, begrawing en verhitting) vind oor miljoene jare plaas, en die gevormde ru-olie en gas perkoleer in poreuse dele van die aardkors. Die sand en ander anorganiese materiaal wat saam met die alge begrawe is, verander uiteindelik as sedimentêre rotse, wat taamlik poreus is. Die sedimentêre rotse absorbeer die ru-olie, en in gunstige toestande word dit alles onder ‘n koepel van ʼn ondeurdringbare materiaal (wat ‘n antiklien genoem word), soos byvoorbeeld ‘n laag sout, vasgevang en gestabiliseer. Daar bly dit, dikwels onder hoë druk. Uiteindelik boor iemand dan deur die antiklien, en ontgin die gas of olie.  

Die vorming van biotiese olie is derhalwe in sedimentêre rotse, wat gevorm word as los materiaal soos sand ondergronds begrawe word en onder hoë temperatuur en druk in rots verander, terwyl organiese materiaal in ru-olie omgesit word. Die is ʼn baie kort beskrywing van die biotiese oorsprong van ru-olie, maar vir ons doeleindes is dit voldoende.  

Dit volgende idees is belangrik: (1) Alge wat op die seebodem reën, (2) dan so diep begrawe word dat (3) dit deur die aarde se hitte gekook word en in ru-olie of gas verander word, wat dan (4) onder ʼn antiklien in poreuse sedimentêre rotse versamel om later ontgin te word.

Lesers moet ook attent wees daarop dat mikro-organismes en alge die bron van die koolstof en waterstof in petroleum is, indien die biotiese oorsprong daarvan aanvaar word. As plante instede begrawe word, is die resultaat normaalweg steenkool, en nie petroleum nie.

Abiotiese ru-olie: Thomas Gold se idees oor ʼn moontlike abiotiese oorsprong vir petroleum het oor die laaste 20 of 30 jaar ʼn aanhoudende gesprek in geologiese sirkels ontketen. Die gesprek duur in 'n sekere mate steeds voort, en het gepaard gegaan met intense meningsverskille in die laaste dekade van die vorige eeu. Die debat het egter sedert die jaar 2000 effe bedaar.

Die abiotiese oorsprong van ru-olie kan kortliks soos volg opgesom word: Die aarde is gevorm in ʼn maalkolk van gasse en vaste materiaal waaruit die sonnestelsel gevorm is. Die materiaal in die maalkolk het koolstof in verskeie vorme bevat, naamlik as suiwer koolstofdeeltjies (roet), koolstofdioksiede, metaangas, asook meer komplekse verbindings wat verskeie organiese verbindings insluit.

Die bronne van koolstof is uiteraard met die aarde se vorming in die aarde se mantel en kors vasgevang. Daarna het hoë temperatuur en druk dit in ru-olie en aardgas omskep, wat dan oor miljoene jare sal perkoleer om onder antikliene vasgevang te word. Daar is geen vaste verwantskap tussen abiotiese olie en sedimentêre rotse nie, en soos Johann Wingard tereg opmerk in sy rubriek, sal daar op enige plek, indien daar diep genoeg geboor word, waarskynlik tekens van abiotiese ru-olie te vinde wees (as dit bestaan).

Die idees in die siening is kortliks soos volg: (1) Koolstof en koolstofverbindinge word met die aarde se vorming diep begrawe, (2) dan onder druk deur die aarde se hitte gekook en getransformeer in ru-olie en aardgas, om (3) of diep ondergrond vasgevang te bly, of (4) om andersins op te perkoleer na vlakker reservoirs waar dit dan onder antikliene vasgevang word en van waar dit dan ontgin kan word.  

Thomas Gold se teorie vir ʼn abiotiese oorsprong vir ru-olie is wetenskaplik, en dit is moeilik om eksperimenteel verkeerd te bewys. Mens kan aanvoer dat dit waarskynlik ten minste deels korrek is omdat koolstof in verskeie vorme, net soos ander elemente, met die aarde se vorming diep ondergrond begrawe is.

Die oorweldigende konsensus onder deskundiges (geoloë en geofisici gemoeid met die ontginning van olie) is dat ʼn biotiese oorsprong waarskynlik korrek is. Die konsensus veroorsaak dat eksplorasie vir ru-olie normaalweg plaasvind in sedimentêre rotse: Ondeurdringbare antikliene wat oor sedimentêre rotse lê word ondersoek vir potensiele ontginning. Die mees bekende olievelde op aarde, naamlik die Midde-Ooste, die Golf van Meksiko, die Noord See, Kaspiese See en dele van Wes-Afrika, voldoen almal aan die biotiese formule: Sedimentêre rotse onder ʼn antiklien.  

ʼn Abiotiese oorsprong word dikwels deur Russiese wetenskaplikes ondersteun, en hulle het selfs ʼn paar keer beweer dat van hulle olievelde ontgin het wat geensins verband hou met sedimentêre rotse nie. Die bewerings word egter skepties deur Westerse geoloë bejeën, maar die debat word meer kompleks as mens die isotopiese fraksionering van ru-olie meet, die verhouding van die isotope C13 tot C12 van koolstof is nie konsekwent met ʼn suiwer biotiese oorsprong nie (en Johann Wingard verwys hierna in sy rubriek). Dit kan egter deels verduidelik word as pertroleum van baie diep onder die aarde na die oppervlak perkoleer, voordat dit ontgin word, en sodanige verduideliking is dan konsekwent met abiotiese petroleum.

Die voorgestelde prosesse vir die abiotiese vorming van petroleum, soos beskryf in Johann Wingard se rubriek, is nie vergesog nie. Ek sou meer versigtig met die verband tussen helium gas en petroleum omgaan: Helium word gevorm in radio-aktiewe verval van uraan en torium in die aarde, en sal oor biljoene jare tot ʼn aardige hoeveelheid gas opbou, vasgevang in rotse, waar dit in kontak met ru-olie kom en saam daarmee perkoleer.

Hoe dit ook al sy, Gold se idees het baie aandag getrek omdat dit ʼn baie belangrike voorstel maak: Naamlik dat daar dieper en meer wyd na moontlike ru-olie bronne gesoek moet word. Die abiotiese petroleum-debat is in ʼn sekere sin verwant aan die huidige polemiek rondom piekolie. As abiotiese ru-olie van baie diep in die aarde na die oppervlak perkoleer, kan uitgeputte olievelde herstel om later weer ontgin te word. As die proses vinnig genoeg plaasvind, kan die bron feitlik onuitputbaar wees – daar sal soveel ru-olie wees dat dit nie moontlik is om ooit alles uit te put nie.  

Andersins, as abiotiese olie diep ondergronds vasgevang is, dan behoort mens dit te vind deur baie diep te boor. Die Russe het al verskeie kere probeer, skynbaar sonder sukses, maar kon natuurlik net op die verkeerde plekke geboor het.

Persoonlik is ek taamlik agnosties oor die spesifieke debat. ʼn Abiotiese oorsprong vir petroleum kan nie summier verwerp word nie. Aan die ander kant, is ʼn biotiese verduideliking, indien ons dit korreleer met die ligging en geologie van die wêreld se belangrikste olievelde, ʼn baie maklike verduideliking, en as ons Okkam se lem gebruik, dan is dit die meer waarskynlike en korrekte teorie.

In deel II van die rubriek hersien ek die idees onderliggend aan piekolie en begin verduidelik waarom daar waarskynlik nie ʼn sterk verwantskap tussen piekolie en Abiotiese olie is nie.

Lees ook die vorige bydraes van Buks van Rensburg hier en hier.

зарядное устройство

Neem deel aan die gesprek en lewer gerus hier onder kommentaar!

L.W. U gebruik die Disqus-kommentaarafdeling op eie risiko en PRAAG, die redaksie of enige verwante persone of entiteite aanvaar geen verantwoordelikheid vir u kommentaar en watter gevolge ook al daaruit mag voortspruit nie. Terselfdertyd vereis ons dat u ter wille van beskaafdheid, redelikheid en die gerief van ander gebruikers, u sal weerhou van kwetsende taalgebruik, vloekwoorde, persoonlike aanvalle op medegebruikers, twissoekery en algemene "trol"-gedrag. Enigeen wat só 'n laspos word, sal summier verbied word en sy IP-adres sal insgelyks versper word. Ons sal ook nie huiwer om, waar nodig, kriminele klagte aanhangig te maak teen individue wat hulle aan dreigemente, teistering of intimidasie skuldig maak nie.