Wat is de chemische naam en de formule van het hoofdbestanddeel van aardgas?
Leerdoelen
•Je kunt aardgas en aardolie als fossiele brandstoffen benoemen.
•Je kunt uitleggen hoe aardolie in een raffinaderij wordt gescheiden in verschillende producten.
•Je kunt het product nafta beschrijven en uitleggen waarvoor het wordt gebruikt.
•Je kunt de oorzaak van aardbevingen in Groningen beschrijven.
Wat zijn fossiele brandstoffen?
Fossiele brandstoffen zijn stoffen die diep in de aardkorst voorkomen. Ze zijn miljoenen jaren geleden ontstaan uit resten van dode planten en dieren. Door de enorme druk en hoge temperaturen diep onder de grond zijn deze resten langzaam omgezet in brandstoffen zoals aardgas en aardolie. Deze brandstoffen zijn een belangrijke energiebron voor onze maatschappij.
Aardgas
Aardgas is een van de fossiele brandstoffen die in grote hoeveelheden diep in de aardkorst zit. Het bestaat voornamelijk uit methaan, waarvan de scheikundige formuleis. We gebruiken aardgas op veel manieren in het dagelijks leven. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt voor het verwarmen van onze huizen en als brandstof in fabrieken. In Nederland wordt al tientallen jaren aardgas gewonnen, bijvoorbeeld in de provincie Groningen.
Aardolie
Aardolie is een andere belangrijke fossiele brandstof. Het is een dikke, donkere vloeistof die ook diep in de aardkorst te vinden is. Aardolie is geen pure stof, maar een ingewikkeld mengsel van allerlei verschillende stoffen. Deze stoffen noemen we koolwaterstoffen. Voordat je aardolie kunt gebruiken voor bijvoorbeeld benzine of plastic, moet je al deze verschillende stoffen van elkaar scheiden.
De raffinaderij
Het scheiden van aardolie in verschillende bruikbare delen noemen we raffineren. Dit gebeurt in speciale fabrieken die raffinaderijen heten. In een raffinaderij wordt aardolie gescheiden in verschillende delen, die we fracties noemen. Dit proces gebeurt met een techniek die destillatie heet.
Het principe van destillatie is gebaseerd op het feit dat alle stoffen in aardolie een verschillend kookpunt hebben. De ruwe aardolie wordt in een hoge toren verwarmd. Onderin de toren is het erg heet en de temperatuur neemt steeds verder af naarmate je hoger in de toren komt. Op elke hoogte in de toren is de temperatuur anders. Hierdoor verdampen de verschillende stoffen in de aardolie op hun eigen kookpunt en condenseren ze op een specifieke hoogte weer tot vloeistof. Zo worden de verschillende fracties van elkaar gescheiden.
Producten uit aardolie
Door de aardolie te destilleren, krijgen we verschillende nuttige producten. Hieronder zie je een aantal voorbeelden met de bijbehorende temperaturen waarop ze van de aardolie worden gescheiden in de destillatietoren:
•Bij 20 ºC: gas (gebruikt als brandstof).
•Bij 40 ºC: benzine (brandstof voor auto's).
•Bij 70 ºC: nafta (wordt gebruikt in chemische reacties en om plastic of kunststof van te maken).
•Bij 90 ºC: kerosine (brandstof voor vliegtuigen).
•Bij 300 ºC: gasolie (ook wel dieselolie genoemd, brandstof voor dieselmotoren en verwarming).
•Bij 360 ºC: zware destillaten (grondstof voor bijvoorbeeld smeerolie en asfalt).
•Bij 400 ºC: stookolie (brandstof voor schepen en energiecentrales).
De rest die overblijft en niet verder gescheiden kan worden, noemen we het residu. Dit zijn de afvalstoffen die na het destilleren overblijven.
Aardbevingen in Groningen
In de provincie Groningen wordt al decennia lang veel aardgas uit de grond gehaald. Hoewel aardgas een makkelijk te winnen fossiele brandstof is en in grote hoeveelheden aanwezig is in de aardkorst, heeft deze winning ook een belangrijke keerzijde.
Wanneer grote hoeveelheden aardgas uit de diepe aardlagen worden gepompt, ontstaat er ondergronds een lege ruimte, een soort 'gat'. De grond- en rotslagen die hierboven liggen, worden niet meer ondersteund door het gas dat er eerst zat. Hierdoor kan de aarde op die plek gaan inzakken of verschuiven. Er is namelijk niets meer dat de grond tegenhoudt. Deze verschuivingen in de aardkorst veroorzaken aardbevingen. Deze aardbevingen zijn meestal niet heel krachtig, maar kunnen wel schade veroorzaken aan huizen en gebouwen in de regio.
