Ambrus, Ambrózia2021. december 07., kedd
Tudomány

Hogyan képződik a kőszén?

National Geographic Magyarország

Egy új kutatás eredménye pontosítja eddigi elképzeléseinket.

Forrás: Patrick Mansell, Penn State / Penn State

 

A szenet hosszú ideje és hatalmas mennyiségben használjuk, azonban a képződésében még mindig vannak kevésbé ismert pontok. Egy amerikai kutatócsoport a kőszénnel együtt keletkező metánt vizsgálta, a kutatásról a Pennsylvania Állami Egyetem számolt be.

A szén élete úgy kezdődik, hogy egy vizes élőhelyen lévő fák vagy más növények anyaga a vízbe hullva hamar betemetődik, ebből először tőzeg képződik, később lignitté, barnakőszénné, feketekőszénné, végül antracittá válik, miközben egyre jobban betemetődik, s egyre mélyebbre kerül a föld alá. A világ nagy kőszénfelhasználói, mint például India vagy Kína, jórészt olyan szenet égetnek, amely még e folyamat elején jár, vagyis lignitet és barnakőszenet, ez a típus pedig nemcsak alacsonyabb fűtőértékű, de elégetésekor a legnagyobb üvegházgáz-szennyezést is ez okozza. Részleges megoldásként a bányákból külön metánkutak segítségével a szénnel együtt található metán egy részét igyekeznek kivonni, azonban ez nem túl hatékony folyamat, a metánkutak ugyanis csak rövid ideig üzemelnek. Egy-egy ilyen kút elkészítése igen költséges, és gyakori, hogy alig egy hónap alatt kimerül az adott kút. A kutatók most arra akartak rájönni, hogy elsődlegesen miként képződik maga a metán a szénből, hátha kiderül, minek köszönhető, hogy elapadnak a kutak. A szénhez kötött metán önmagában is gazdasági hasznot hajtana, ha külön kitermelhető volna, részint emiatt is érdekes a szénmezőkből való kivonása.

Az ismert, hogy a szénben lévő metoxi-csoportok alakulnak metánná, ám magát a folyamatot nem túl jól értik a szakemberek. Ezért a kutatók most a szén metoxi-csoportokba épülő stabil izotópjai segítségével igyekeztek a részleteket feltárni. A biológiai folyamatok általában az adott elem egyik izotópját előnyben részesítik, így egy biológia átalakulást követően megváltozik az izotópok aránya az alapanyagban. Ha nem biológiai reakciók során alakul át a szén, akkor az arányok változatlanok maradnának.

A szénképződésben a mélyben élő anaerob mikrobák igen jelentős szerephez jutottak, a kutatás eredménye szerint.
Forrás: Max Lloyd / Penn State

A kutatók most a fától kezdődően egészen a feketekőszénig minden egyes lépcsőfok esetén megmérték a metoxi-csoportokban a szén 12-es és 13-as izotópjának arányát, és ebből egyértelműen kiderült, hogy a szénképződés folyamata mindenképp biológiai közreműködéssel zajlik. A kutatók arra jutottak, hogy a metoxi-csoportokat baktériumok enzimeik segítségével levágják és metánná alakítják, ám, ha elfogynak a metoxi-csoportok, akkor leáll a baktériumok metántermelése – ezért apadnak el a metánkutak.

A folyamat annyiban különösen érdekes volt, hogy a baktériumok az enzimeiket a sejtjeiken kívülre bocsátották, mivel ők maguk nem férnek közel a széntartalmú, gyűrű alakú molekulákhoz, amelyeken a metoxi-csoportok találhatóak. A felfedezés azt is jelenti, hogy a szénhez kötött metán képződésében maga a szén, pontosabban annak metoxi-csoportjai a korlátozó tényezők.

A korábbi elképzelések szerint a szén kialakulása során csupán a folyamat legelején, a tőzeggé alakuláskor lépnek fel biológiai hatások, ám a mostani kutatásból az derült ki, hogy jóval tovább hatnak a mikrobák a szénképződésben. Ez egyúttal azt is jelenti, hogy a föld mélyén lévő, alig-alig ismert mikrobák alkotta közösség geológiai időléptékben is közreműködött a széntelepek létrehozásában.

.

Hozzászólások

Milyen tényezők lehetnek hatással a születéskori nemek arányára?

Milyen tényezők lehetnek hatással a születéskori nemek arányára?

Több mint 6 millió születés adatait vizsgálva jutottak erre a következtetésre.

Százéves újságokba csomagolt kövületeket találtak

Százéves újságokba csomagolt kövületeket találtak

Az izgalmas leletek évtizedekkel ezelőtt kallódhattak el.

Mit ettek az Andok régi lakói?

Mit ettek az Andok régi lakói?

A Titicaca-tó környékén élők 2500 éves időtartam során fogyasztott élelmiszereit tárták fel.

2030-ban vonulhat nyugdíjba a Nemzetközi Űrállomás

2030-ban vonulhat nyugdíjba a Nemzetközi Űrállomás

Az ISS helyett magántulajdonú űreszközöket kell üzemeltetni alacsony föld körüli pályán a NASA új előterjesztése szerint.

Ismeretlen rokonunk lábnyomaira bukkanhattak

Ismeretlen rokonunk lábnyomaira bukkanhattak

Az 1970-es években feltárt nyomokat eddig medvékhez kötötték, egy új elemzés alapján ugyanakkor egy korai hominina hagyhatta őket.

National Geographic 2021. decemberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

11 460 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlapNational Geographic 2020. novemberi címlapNational Geographic 2020. decemberi címlapNational Geographic 2021. januári címlapNational Geographic 2021. februári címlapNational Geographic 2021. márciusi címlapNational Geographic 2021. áprilisi címlapNational Geographic 2021. májusi címlapNational Geographic 2021. júniusi címlapNational Geographic 2021. júliusi címlapNational Geographic 2021. augusztusi címlapNational Geographic 2021. szeptemberi címlapNational Geographic 2021. októberi címlapNational Geographic 2021. novemberi címlapNational Geographic 2021. decemberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket