• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Hur Australiens geologi gav oss ett överflöd av kol och en mängd gröna tekniska mineraler att byta till

    Kredit:Shutterstock

    Två senaste meddelanden antyder en seismisk förändring som är på väg att drabba Australiens kolindustri.

    Den australiensiska teknikmiljardären Mike Cannon-Brookes och Kanadas Brookfield lade fram ett extraordinärt gemensamt bud för att ta över AGL Energy, Australiens största utsläppsföretag, under helgen. Om det lyckas, skulle det få AGL:s koleldade kraftverk att stängas tidigt. Och förra veckan meddelade Origin Energy att landets största kolanläggning, Eraring, kommer att stänga sju år tidigare.

    Denna utveckling har bekräftat vad många redan visste:kolindustrins död är nu oundviklig.

    Australiens kolindustri stöder direkt och indirekt mindre än 1 % av den australiensiska arbetsstyrkan, med dessa jobb kraftigt koncentrerade till en handfull små regioner i Queensland, Victoria, New South Wales och västra Australien.

    Kol är anledningen till att vissa av dessa samhällen finns. Om vi ​​inte övergår försiktigt kommer dessa samhällen att splittras, som så många gruvstäder har gjort tidigare.

    Men Australien är också rikligt med många av de mineraler och sällsynta jordartsmetaller som vårt samhälle kommer att driva på i framtiden, inklusive litium, kobolt och koppar. Om regeringen och industrin svänger från kol till grön energi, kommer australiensiska jobb inom energi- och mineralindustrin fortfarande att finnas. Allt vi behöver är en plan.

    Men varför hamnade kol i dessa täta fyndigheter på ett litet antal platser? Och hur kan vi säkerställa att kolindustrins slut sker på ett sätt som inte försämrar människors försörjning? Svaren på dessa frågor kan hittas i Australiens antika förflutna - låt oss ta en resa tillbaka 299 miljoner år.

    Det förflutna formar nuet

    Vår destination:östra Australien, för 299 miljoner år sedan under permtiden. Under denna period låg Australien mycket längre söderut, nära där Antarktis ligger nu.

    Australien var långsamt på väg ur en lång, kall period som hade varat i miljontals år. Inlandsisar täckte fortfarande delar av södra och västra Australien och glaciärer var vanliga i bergen i de östra staterna.

    När världen värmdes upp och inlandsisarna smälte, såg höga nederbördsfall täta skogar växa i östra Australien. Träskmarker och omfattande flodsystem täckte delar av land.

    I dessa täta, sumpiga skogar var de vanligaste träden från en numera utdöd grupp som kallas Glossopteris. Dessa träd, kända som fröormbunkar, nådde höjder på 40 meter med långa, kala stammar som gav plats för ett tätt tak av grenar som bär breda, tungformade löv.

    Det fossila bladet av en Glossopteris fröormbunke som finns i kolfyndigheter i New South Wales. Kredit:James St John, Wikimedia Commons, CC BY

    Australiens djurliv var väldigt annorlunda än idag. Våra hav var fulla av trilobiter, som såg ut lite som skiffer med ett hårt mineralexoskelett. De levde under vattnet och hade en otrolig syn med ögon gjorda av kalcit – samma mineral som utgör stalaktiter och stalagmiter i grottor.

    På land är fossilregistret för ryggradsdjur från denna tid spännande gles, men vi misstänker att djur som labyrintodonten vandrade i träsken (tänk på en salamander men storleken på en krokodil och med knivskarpa tänder).

    Det var i detta härliga, skrämmande sumpiga underland som östra Australiens kolfyndigheter bildades. När den höga Glossopteris dog, störtade de ner i träsk och floder. Hög nederbörd innebar att döda träd var helt täckta av vatten så djupt att det innehöll lite syre.

    Bristen på syre gjorde att träden inte bröts ner som de normalt skulle göra, istället behöll en del av den energi de samlade när de levde. Mer och mer växtmaterial avsattes, och träsken och floderna fördjupades.

    Under tyngden uppifrån kompakterades de lägsta skikten och blev tätare och bildade så småningom torv. När torv begravs djupare, packas och värms upp bildar den så småningom en kolhaltig svart sten:kol.

    Kol är anmärkningsvärt sällsynt

    Kolfyndigheter är utomordentligt sällsynta på jorden och kräver mycket specifika omständigheter för att bildas. Du behöver enorma volymer av vedartade växtmaterial som deponeras i ett träsk, en flod eller en grund marin miljö. Australiens Glossopteris-träd var unikt anpassade för att växa flitigt i träsk och floder, så de var den perfekta kolingrediensen.

    Men kolchecklistan slutar inte där. Den vattniga kyrkogården för träden fick med tiden fördjupas för att ge plats åt fler träd på toppen, samtidigt som hela systemet hölls täckt av vatten. Den här miljön fick existera väldigt länge. För att göra en 1m tjock svart kolavlagring behöver du ett 10m tjockt lager av träd.

    Efter att kolavlagringen bildats måste den bevaras. Det betyder vanligtvis ingen större tektonisk aktivitet efter att insättningen bildats.

    Australiens avlagringar bildades nära kusten. Om havsnivån bara hade stigit en aning skulle många kolfyndigheter vara nedsänkta och otillgängliga.

    Kort sagt måste flera miljömässiga och geologiska processer inträffa samtidigt för att kolavlagringar ska bildas. Australiens östra marginal visade sig vara den perfekta miljön.

    Kan vi byta från kol till kobolt? Kredit:Shutterstock

    Använda vår geologi för en rättvis övergång

    Idag är Australien en koljätte, världens största exportör av kokskol och näst största av termiskt kol. Även om detta kan vara lukrativt för de inblandade företagen, är kol inte förenligt med ett levande klimat. Varje år orsakar förbränning av kol 40 % av de globala utsläppen av växthusgaser.

    Regeringar håller ofta upp koljobb som en anledning till att Australien inte kan skilja sig från kolbrytning. Ny modellering av ett scenario med nollutsläpp till 2050 visar att mellan 100 000 och 300 000 jobb kommer att gå förlorade i Australiens kolgruvsamhällen.

    Detta skulle vara förödande för kolstäder om det plötsligt inträffade. Men vi behöver inte göra det så. Om nya industrier kommer in i dessa städer under de kommande 20 åren kan det få minimal inverkan.

    Inte bara det, utan Australien kommer att behöva gruvarbetare under överskådlig framtid - bara inte inom kol.

    Kol, gas och olja ersätts snabbt med bland annat förnybara energikällor, elbilar och batterilagring. Det betyder gruvdrift. För att bygga vindkraftverk, solpaneler och batterilagring behöver vi mineraler som koppar, kobolt, litium och sällsynta jordartsmetaller.

    Lyckligtvis betyder Australiens geologi att vi också har rika fyndigheter av många av dessa mineraler.

    Liksom kol är dessa mineraler koncentrerade till särskilda regioner. Och precis som kol har de funnits i miljontals år. Mount Isas koppar- och sällsynta jordartsmetallavlagringar bildades när heta, salta vätskor fungerade som en magnet för metaller, förde dem upp till ytan och deponerade dem i små fickor som vi kan hitta genom att förstå geologin.

    Mycket av detta hände för 1,5 miljarder år sedan, men avlagringarna finns kvar, precis under ytan.

    Modellering tyder faktiskt på att Australiens övergång till export av ren energi och gröna teknikmineraler skulle kunna generera 395 000 jobb på platser som sannolikt kommer att påverkas av global avkolning.

    I en bredare skala beskriver miljonjobbsplanen, som föreslagits av tankesmedjan Beyond Zero Emissions, hur 1,8 miljoner nya jobb skulle kunna skapas i Australien inom förnybar energi och teknik med låga utsläpp.

    Vi har potentialen att bli en global ledare inom klimatåtgärder genom vår gruvdrift och humankapital i kombination med vår geologiska rikedom av mineraler som är avgörande för den avkolning som nu pågår. Ingen behöver lämnas efter i kolstäderna – så länge våra ledare planerar för detta nu.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com