Hur bildas fossila bränslen? Kol, olja och naturgas

Ursprungsmaterial: växtdelar och mikroorganismer · Bildningstid: miljoner år (SO-rummet (svensk utbildningsresurs)) · Huvudtyper: kol, olja, naturgas och torv

Snabböversikt

1Bekräftade fakta

• Fossila bränslen består av organiska kol-väteföreningar från växter och små vattendjur som blev liggande på botten av hav och sjöar (Naturvårdsverket (svensk miljömyndighet))
• Fossila bränslen är icke förnybara, eftersom bildningen går för långsamt för att hinna ersätta det som används (SO-portalen (pedagogisk resurs))

2Vad som är oklart

• Oljans tidsskala skiljer sig mellan källor: över 300 miljoner år enligt Britannica Kids (uppslagsverk för skolor), men minst 60 miljoner år enligt Discover Magazine (populärvetenskaplig tidskrift)
• Koldioxidutsläpp per liter bensin saknar verifierat värde i underlaget (Discover Magazine (populärvetenskaplig tidskrift))

3Tidslinjesignal

• Karbonperioden började för ca 359 miljoner år sedan och är perioden då de flesta kolfyndigheter bildades (Britannica Kids (uppslagsverk för skolor)) (Naturhistoriska riksmuseet (nationell museimyndighet))
• Stora delar av världens stenkolsavlagringar bildades för ca 300 miljoner år sedan, medan stenkolslagren vid Höganäs bildades under juratiden för ca 200 miljoner år sedan (Naturhistoriska riksmuseet (nationell museimyndighet))

4Vad händer härnäst

• Kol som frigörs vid förbränning har varit borta från kolcykeln i miljontals år (Naturskyddsföreningen (ideell miljöorganisation))
• Storskaligt användande av fossila bränslen har pågått i 250 år (SO-portalen (pedagogisk resurs)) (Naturskyddsföreningen (ideell miljöorganisation))

Det tydligaste mönstret är att tidsangivelserna mäts i miljoner år, medan användningen i samhället mäts i ett par hundra år.

Egenskap	Uppgift
Ursprung	växtdelar och mikroorganismer
Tidsskala för bildning	miljoner år (SO-rummet (svensk utbildningsresurs))
Vanliga typer	olja, kol, fossilgas (naturgas) och torv
Karbonperioden, start (miljoner år sedan)	ca 359 (359 Ma), Britannica Kids (uppslagsverk för skolor)
Karbonperioden, varaktighet	ca 60 miljoner år (60 Ma), Yle (finländsk public service)
Stenkolslager vid Höganäs	ca 200 miljoner år sedan (200 Ma), juratid, Naturhistoriska riksmuseet (nationell museimyndighet)
Fossilgas, klimatpåverkan jämfört med koldioxid	28 gånger större, Naturvårdsverket (svensk miljömyndighet)
Fossila bränslen, andel av världens energi	>80 %, SO-portalen (pedagogisk resurs)
Storskaligt användande	250 år

Vad är fossila bränslen?

Vilka bränslen som räknas dit

• Råolja, naturgas, stenkol och brunkol, enligt Naturskyddsföreningen (ideell miljöorganisation)
• Torv, som är ett tidigt steg i kolbildningen (Britannica Kids (uppslagsverk för skolor))

Det är lätt att tänka på fossila bränslen som ett enda ämne, men namnet täcker flera material med olika ursprung. Kol och olja skiljer sig i just det avseendet.

Var de lagras

• Kol har främst bildats av växter som samlades i gamla träskmarker (SO-portalen (pedagogisk resurs))
• Olja och naturgas har till stor del bildats av mycket små organismer som sjönk till botten i hav och sjöar (SO-portalen (pedagogisk resurs))

Konsekvensen är att ett kolförråd inte säger något automatiskt om oljan under samma mark. Samma grundprocess ger olika slutprodukter beroende på vad som begravdes och hur djupt det hamnade.

Hur bildas de fossila bränslena?

Från växtdelar och mikroorganismer till kol

• Växtdelar och små vattendjur blir liggande på botten av hav och sjöar som sediment (Naturvårdsverket (svensk miljömyndighet))
• Syrefria förhållanden gör att döda växter inte bryts ned helt (Penn State (universitetskurs i geovetenskap))
• Bakterier bryter ned döda vedartade växter där fritt syre saknas, och bildar torv som kan övergå i kol när den begravs (Penn State (universitetskurs i geovetenskap))

Tryck, värme och lång tid

• Organiska rester täcks av allt tjockare sedimentlager och omvandlas sakta av ökande tryck och temperatur (Naturvårdsverket (svensk miljömyndighet))
• Kol går i ordningen torv, brunkol, stenkol och slutligen antracit, den hårdaste formen (Britannica Kids (uppslagsverk för skolor))
• Kerogen omvandlas till petroleum genom ökande värme och tryck, och djup och temperatur avgör om resultatet blir flytande olja eller gas (Britannica Kids (uppslagsverk för skolor))

Olja och naturgas bildas ur organiskt material i sedimentär miljö, ofta alger som begravts på havsbotten. De rör sig sedan uppåt i berggrunden och hamnar därför sällan i samma bergart där de bildades (Naturhistoriska riksmuseet (nationell museimyndighet)).

För att fånga upp olja och gas krävs en tät cap rock ovanför den porösa värdbergarten, och veck eller domer i berget kan samla dem (Naturhistoriska riksmuseet (nationell museimyndighet)).

Varför processen tar miljoner år

• Den mesta oljan kommer från plankton och andra mycket små organismer, inte från dinosaurier (SO-portalen (pedagogisk resurs))
• Karbonperioden pågick i ca 60 miljoner år (Yle (finländsk public service))
• Bildningen sker så långsamt att nya mängder inte hinner ersätta det som används (SO-portalen (pedagogisk resurs))

Den mesta tiden ligger i de långsamma stegen, inte i själva förbränningen. Det förklarar varför bränslet inte kan fyllas på i takt med att det används.

Så bildas bränslena steg för steg

1. Döda växter och mikroorganismer hamnar på botten av hav, sjöar eller träskmarker (Naturvårdsverket (svensk miljömyndighet))
2. Syrefria förhållanden bevarar materialet, så att det inte bryts ned fullständigt (Penn State (universitetskurs i geovetenskap))
3. Sedimentlager lägger sig ovanpå och ökar tryck och värme (Naturvårdsverket (svensk miljömyndighet))
4. Materialet blir kol, olja eller gas beroende på ursprung, djup och temperatur. Petroleum och naturgas kommer från mycket små organismer, medan kol kommer från landväxter (North Dakota Studies (delstatens utbildningsmaterial))

Stegen visar att bildningen är en process, inte en mängd som går att räkna ned. Det är därför tidsskalan i början av artikeln spelar roll.

Vad bildas vid en förbränning?

Koldioxid från kol som legat i marken

• Vid förbränning frigörs koldioxid från kol som legat i marken i miljontals år (Naturskyddsföreningen (ideell miljöorganisation))
• Energin i fossila bränslen är solenergi som lagrats genom fotosyntesen under mycket lång tid (SO-rummet (svensk utbildningsresurs))

Vad som händer med kolet efter förbränning

• Koldioxiden hamnar i atmosfären, och kolet var borta från kolcykeln under hela den tiden det låg i marken (Naturskyddsföreningen (ideell miljöorganisation))
• De fossila bränslena hör till kolcykelns långa kretslopp, där processer som sedimentation och vittring styr flödena (SLI (skogsindustrins informationsmaterial))

Det är det långa kretsloppet som gör förbränningen till ett problem. Det är inte bara kol som flyttas, utan kol som hållits undan i flera miljoner år.

Hur mycket koldioxid skapas när 1 liter bensin?

Vad beräkningen bygger på

• Underlaget i denna research innehåller ingen verifierad utsläppsfaktor för bensin, så ett exakt värde kan inte anges här
• Beräkningen bygger på bensinens kolinnehåll och på hur fullständigt förbränningen sker, och båda måste specificeras i källan

Jämförelse med andra bränslen

• Fossilgas ger lägst koldioxidutsläpp per energienhet bland de fossila bränslena, men metan har en klimatpåverkan som är 28 gånger större än koldioxid (Naturvårdsverket (svensk miljömyndighet))
• Jämförelsen finns för gas, men underlaget ger ingen motsvarande siffra för bensin

Konsekvensen för läsaren: skilj på en bränsledefinition och ett utsläppsvärde, och ta med det senare först när källan finns.

Finns det fossila bränslen i Sverige?

Vilka fossila bränslen som förekommer i landet

• Stenkolslagren vid Höganäs bildades under juratiden för ca 200 miljoner år sedan (Naturhistoriska riksmuseet (nationell museimyndighet))
• Underlaget innehåller ingen verifierad sammanställning över svenska olje- eller gasförekomster

Skillnad mellan förekomst i marken och användning

• Att något finns i berggrunden betyder inte att det används i energisystemet, och de två frågorna måste hållas isär
• Olja och gas strömmar uppåt i berget, vilket gör att fyndigheter inte alltid ligger där bränslet bildades (Naturhistoriska riksmuseet (nationell museimyndighet))

Svaret på frågan om förekomst är alltså delvis klart: Sverige har gamla kolfyndigheter, men aktuella uppgifter om svensk olja och gas saknas i underlaget.

Vad vi vet och vad som är oklart

Avvägningen: bildningsprocessen går att visa med tydliga källor, medan varje siffra utan källa bör stanna utanför texten.

Vad källorna säger

Tre källor återges här i sammanfattad form, eftersom underlaget inte innehåller ordagranna citat från namngivna forskare.

Den mesta oljan kommer från plankton och andra mycket små organismer, inte från dinosaurier.

Sammanfattat från SO-portalen (pedagogisk resurs)

Bildningen av fossila bränslen tog tiotals miljoner år, och en del olja och gas bildades för minst 60 miljoner år sedan.

Sammanfattat från Discover Magazine (populärvetenskaplig tidskrift)

Olja och naturgas strömmar uppåt i berget och påträffas därför ofta inte i samma bergart där de bildades.

Sammanfattat från Naturhistoriska riksmuseet (nationell museimyndighet)

Det som förenar dem är mekanismen, inte tidsangivelserna, och det är där läsaren bör börja.

Vad det betyder för dig

Kol, olja och naturgas är inte förråd som fylls på, och det gör utsläppen svåra att se som något som återställs. För den som skriver om energi eller klimat i Sverige är valet tydligt: låt tidsskalan vara ramen, och hämta varje utsläppssiffra från en källa som redovisar metod och faktor, eller utelämna siffran tills källan finns.

Relaterad läsning: lättskötta gröna växter inomhus · svart fågel med orange näbb

Vanliga frågor

Vilka typer av fossila bränslen finns det?

Källorna i artikeln räknar upp råolja, naturgas, stenkol och brunkol, och torv ingår som ett tidigt steg i kolbildningen. Se avsnittet om vad fossila bränslen är.

Finns det fossila bränslen i alla länder i världen?

Underlaget saknar regionala jämförelser utanför Sverige, så frågan kan inte besvaras fullständigt här. Sverigedelen i artikeln visar vad som går att säga med källa.

Är kol, olja och naturgas samma sak?

Nej. De är olika slutprodukter av samma grundprocess. Kol kommer främst från landväxter, medan olja och gas främst kommer från små organismer i syrefria sediment.

Varför kallas de fossila bränslen?

Namnet syftar på att de bildats av rester av växter och djur som levde för länge sedan. Det är samma förklaring som i stegen för bildningen.

Hur länge kan fossila bränslen räcka?

Underlaget innehåller ingen verifierad reservuppskattning. Det enda tidsmått som kan knytas till källa är att storskaligt användande har pågått i 250 år.