Aardgas ontstaat door de afbraak van organisch materiaal, zoals planten en kleine zeeorganismen, onder hoge druk en hoge temperatuur diep in de aarde. Dat proces duurde tientallen tot honderden miljoenen jaren. Het aardgas dat we vandaag gebruiken, is al zo’n 300 miljoen jaar geleden begonnen te vormen.
Van dode planten en dieren naar gas
Alles begint met organisch materiaal: algen, plankton, plantaardige resten en andere levende wezens die afsterven en op de bodem van zeeën of meren bezinken. Ze worden bedekt door lagen zand en klei. Hoe dieper die lagen worden begraven, hoe hoger de druk en de temperatuur oplopen.
Bij temperaturen tussen ruwweg 60 en 150 graden Celsius breekt het organische materiaal langzaam af. Bacteriën spelen in het beginstadium een rol, maar bij grotere diepte neemt het chemische proces het over. Er vormt zich eerst een vettige stof die kerogeen heet. Uit kerogeen ontstaat daarna, bij aanhoudende hitte en druk, aardolie of aardgas, of een combinatie van beiden. Bij nog hogere temperaturen (dieper dan zo’n 4 tot 5 kilometer) blijft vooral methaan over: het hoofdbestanddeel van aardgas.
Hoe aardgas zijn plek vindt in de ondergrond
Eenmaal gevormd, is aardgas lichter dan het omringende gesteente en het grondwater. Daardoor stijgt het gas omhoog door kleine poriën in het gesteente. Dit proces heet migratie. Het gas blijft alleen op zijn plek als het stuit op een ondoorlatende laag, bijvoorbeeld klei of zout. Die laag fungeert als een soort dak en houdt het gas gevangen in een poreuze gesteentelaag eronder, zoals zandsteen. Die gevangenis noemen geologen een gasveld of gasreservoir.
Niet al het gevormde gas wordt zo gevangen. Een groot deel is in de loop van miljoenen jaren gewoon ontsnapt naar de atmosfeer. Alleen de gasvelden met een goede afdichting zijn bruikbaar voor winning.
Waarom Nederland zoveel aardgas heeft
Het aardgas dat zo’n 300 miljoen jaar geleden ontstond, bevond zich in een periode dat de werelddelen nog aan elkaar grensden. Het stuk aarde dat nu Nederland is, lag in een dicht begroeide, tropische delta. De enorme hoeveelheden plantaardig materiaal die daar afstierven en werden begraven, leverden de grondstof voor wat later het Groningse gasveld werd, een van de grootste gasvelden in Europa. De geologische omstandigheden, dikke zoutlagen als afdichting en poreus zandsteen als reservoir, zorgden ervoor dat het gas al die miljoenen jaren bewaard bleef.
Hoe ontstaat aardgas op een andere manier? Biogas als modern voorbeeld
Aardgas kan ook op een veel kortere tijdschaal worden gevormd. Als organisch materiaal snel afbreekt zonder zuurstof, bijvoorbeeld in een vuilstortplaats, een mestvergister of een moerasbodem, produceren bacteriën methaan. Dat heet biogas of stortgas. Het is chemisch gezien vergelijkbaar met aardgas, maar het is in weken of maanden gevormd, niet in miljoenen jaren. Biogas wordt steeds vaker ingezet als duurzamere energiebron.
Aardgas is fossiel, en dat heeft gevolgen
Omdat het vormen van aardgas honderden miljoenen jaren kost, is het een fossiele brandstof. De voorraden die we nu gebruiken, kunnen op menselijke tijdschaal niet worden aangevuld. Bij het verbranden van aardgas komt CO2 vrij, wat bijdraagt aan klimaatverandering. Aardgas stoot per geproduceerde eenheid energie minder CO2 uit dan kolen of olie, maar het is zeker niet emissievrij.
Het proces achter de vorming van aardgas is traag, onzichtbaar en diep onder de grond, maar het resultaat is een grondstof die de energie-infrastructuur van hele landen heeft bepaald. Begrijpen hoe aardgas is ontstaan, helpt ook om beter te begrijpen waarom het eindig is en wat de overstap naar alternatieven zo ingewikkeld maakt.
