현대 지구의 에너지원 석유 - 고대 식물성 플랑크톤

식물성 플라크톤은 수많은 해양 생물들의 주요한 먹이원으로서 중요한 생태계 기능을 합니다. 또한, 형광성 단백질을 가진 종류의 식물성 플라크톤은 해양 생태계의 생물 다양성을 유지하는 역할을 하고 있습니다. 이 밖에도, 식물성 플라크톤은 해양작물의 먹이로도 사용되며, 일부 종류의 식물성 플라크톤은 시간이 지나면서 유기물로 분해되어 작은 양의 석유와 같은 화석연료가 될 수도 있습니다. 우리가 오해한 공룡의 화석이 석유가 된다는 건 이제 근거없는 낭설이니까 석유는 식물성 플랑크톤의 잔해 정도로 생각해 주시면 됩니다. 또한 식물성 플라크톤은 대기 중 탄소를 흡수하여 지구 온난화 완화에도 도움을 줄 수 있습니다. 최근 과학자들의 논문에서는 일부 식물성 플랑크톤은 광합성을 하면서 열을 발산해 오히려 지구 온난화를 가속화 한다고 하는데 지구에서 가장 많은 양을 차지하는 이유로 식물성 플랑크톤에 대한 연구를 보다 많이 해야 될 것 같습니다.

지금 지구를 지탱해주는 가장 큰 에너지원은 크게 석탄,석유,원자력,태양력,천연가스.풍력등이 있습니다. 석탄은 수백만 년 동안 식물 성분이 주로 물 속 또는 누림성 한계석층에 갇혀 압력과 열의 영향을 받아 형성됩니다. 이 과정에서 식물이 묻혀 있는 지역이 수십 미터 이상의 깊이에서 있는 경우, 지열 온도가 상승하기 때문에 석탄은 탄생 역사 중 가장 깊은 지하에서 형성됩니다. 석탄 층은 보통 갈색, 검은색 또는 회색으로 표현되, 석유, 천연 가스 등과 함께 화석 연료로 분류됩니다. 석탄은 전기 생산, 난방 등에 쓰이는 에너지 자원으로 중요한 역할을 합니다.

석유는 수백만 년 동안 해양의 식물성 플랑크톤과 동물의 약탈성 부산물이 층층이 쌓여 갔을 때 형성됩니다. 이후 지하 수심 2~3km 정도인 지하 저수층에 쌓여있는 모래와 암석 등 지반층이 석유층 위로 움직이면서 석유가 모래와 암석의 구멍 사이에 끼어들게 됩니다. 현재 우리가 사용하는 석유는 고생대와 중생대 지구가 온난화가 되면서 바다에 많이 살고 있던 식물성 플랑크톤이 쌓이면서 생긴 물질입니다. 이 지반층자체는 가벼운 석유층보다 무겁기 때문에 석유는 더 이상 움직일 수 없게 됩니다. 이렇게 석유가 모래와 암석 등에 끼이게 되는 과정을 "유출"이라고 합니다. 이어지는 압력과 지열작용 등이 작용하면서 석유는 약 140℃ ~ 200℃ 정도인 온도와 수 없이 많은 압력을 받으면서 적절한 석유 환경 속에서 형성됩니다. 이렇게 석유는 지하 저수층에서 형성되며, 탈수, 정제, 가공 등의 과정을 거쳐 자동차 연료, 난방, 전기 생산 등 다양한 용도로 사용됩니다.

현재까지 밝혀진 석유 매장량은 1조 7000억 배럴 정도이며, 이는 전 세계적으로 사용되는 연료 소비를 충당하는 데에 약 54년 정도가 소요될 정도입니다. 하지만 이는 석유 매장량이 무한정 있음을 의미하지는 않습니다. 오히려 최근 석유 소비 증가와 함께, 석유 매장량이 줄어들고 있기 때문에, 미래에는 석유의 공급이 부족해질 가능성도 있습니다. 이에 대응하여 석유의 대안으로서 태양열, 바이오매스 등의 신재생 에너지 발전 방식이 연구되고 있으며, 더욱 지속가능한 에너지 이용 방식을 모색하고 있습니다.

석유는 매우 복잡한 혼합물로서, 수소와 탄소를 주된 구성원소로 갖습니다. 정확한 구성은 나열된 성분의 비율에 따라 다양하게 변할 수 있습니다. 대체로 석유는 탄화수소 (CHn)로 구성 화합물의 혼합물입니다. 석유의 분자 구조는 크게 아황, 질소,소, 수소, 탄소 등을 기본 성분으로 함유한 화합 물질로서 수백 가지 이상의 화학물질로 구성어 있기 때문에 매우 복잡합니다. 이러한 복잡성 때문에 석유는 정확한 분자 구조를 가지지 않으며, 소량의 잉여 화합물, 함량 미지 방향성 분자 등도 함유될 수 있습니다. 다만 석유를 가열하게 되면 등유와 휘발유로 나뉘게 되면서 나프타라는 물질이 분리되는데 열분해를 통해 에틸렌을 얻게 되며 에틸렌이 모든 산업의 쌀이라고 불리우게 됩니다.

 

에틸렌은 석유화학의 기초적인 물질로 폴리에틸렌,폴리스타이렌,폴리염화비닐, 에틸렌비닐아세테이트로 나뉘게 되며 스티로폼을 구성하는 것이 폴리스타이렌입니다. 에틸렌은 식물호르몬중 하나입니다. 초록색 바나나가 노랗게 변하는 것이 에틸렌의 숙성과정입니다. 

 

현재 지구의 많은 에너지원이 되고 있는 과거의 식물성 플라스틱이지만 지구 온난화와 함께 환경오염의 주범이 되고 있는 것도 석유 부산물이 플라스틱과 휘발유,경유,천연가스 등입니다. 지금 인류는 석유 에너지원을 대체할 다른 에너지를 찾기 위해 노력하고 있습니다. 언젠가 석유를 쉽게 구하지 못할 때에 에너지 가격폭등과 함께 전쟁의 원인이 될 수도 있기 때문입니다. 석유를 통해 나온 폐기물을 재활용하고 지구 온난화의 주범인 메탄가스를 에틸렌으로 바꾸는 기술등을 연구중에 있으며 천연 에너지등에 보다 많은 투자를 해야만 인류가 그동안 고대 플랑크톤으로 누려왔던 저가격의 에너지를 자연에 갚아줄 수 있을 것입니다.