Petroli
De Viquipèdia
El petroli (del llatí petrus, pedra, i oleum, oli; "oli de pedra") és una mescla complexa no homogènia d'hidrocarburs, composts formats per hidrogen i carboni. Difereixen molt entre si, des de groguencs i líquids a negres i viscosos. Aquestes diferències són degudes a les relacions entre els tipus d'hidrocarburs. És un recurs natural no renovable, i actualment també és la principal font d'energia als països desenvolupats.
Els components químics del petroli se separen i obtenen per destil·lació mitjançant un procés de refineria. D'ell s'extrauen diferents productes, entre altres: propà i butà, gasolina, querosè, gasoil o dièsel, fueloil, olis lubricants, asfalts, carbó de coc, etc.
Aquesta mescla d'hidrocarburs apareix generalment associada a grans bambolles de gas natural, en jaciments tancats durant milers d'anys sota terra, coberts pels estrats superiors de la corfa terrestre.
Taula de continguts |
[edita] Origen
El petroli s'origina a les conques marines poc profundes on proliferen grans quantitats de plàncton, que és un conjunt d'organismes microscòpics que viuen en suspensió a les capes superficials del mar. Quan es moren, el plàncton s'acumula juntament amb una gran quantitat de matèria orgànica que queda entre el fang del fons de la conca sedimentària. Si aquests organismes estan massa temps sobre el fons marí sofriran un procés d'oxidació. Tambe, si queden fora del contacte amb l'oxigen dissolt a l'aigua marina en quedar soterrats per un sediment inorgànic impermeable patirà un procés diagenètic en condicions d'anaerobiosi, on participa l'augment de pressió i temperatura juntament amb l'acció de bacteris anaerobis que transformen la materia orgànica en hidrocarburs. En una primera fase, té lloc alhora la compactació i la litificació del sediment: els bacteris degraden els organismes vius amb els quals s'alimenten, i transformen els residus en una substància insoluble orgànica amb estructures cícliques que s'anomena querogen i que constitueix la matèria primera del petroli.
El petroli es produeix per la transformació dels àcids grassos del querogen que es transformen en hidrocarburs pesats i que després d'un procés de maduració es trenquen i originen hidrocarburs líquids i gasosos. Una vegada formats els hidrocarburs a l'interior del sediment, en la seva transformació poden passar dues coses:
- Que el petroli es quedi a l'interior de la roca on es va formar, que normalment és impermeable i de textura fina. Aquestes roques s'anomenen pissarres bituminoses, i
la seva explotació comercial no és gaire rentable, ja que cal realitzar processos d'excavació, trituració i destil·lació de grans quantitats de roques fins a poder obtenir petroli líquid. Es tracta de processos que requereixen una gran quantitat d'aigua i generen una gran quantitat de residus rocosos (gran impacte ecològic). Els jaciments més importants d'Espanya es troben a Puertollano (Ciudad Real)
- Migració del petroli. Si la roca ha quedat soterrada a gran profunditat és molt possible que el petroli s'escapi cap a zones superiors fins un altre material de major porositat i permeabilitat, per causa de la forta compactació.
El petroli no es troba en un determinat tipus de roca sinó que impregna qualsevol roca que sigui prou porosa (que tingui força forats). A més del petroli, en aquestes roques també s'hi troba metà i aigua salada, provinents del seu procés de formació.
[edita] Teoria biogènica
Segons aquesta teoria, el seu probable origen està en l'acumulació d'enormes quantitats de restes prehistòrics d'animals marins i de vegetals terrestres. Durant milions d'anys, mesclats amb sediments, davall la intensa acció de la compressió i el calor generat, es transformen en petroli i en gas. Aquest petroli i gas, per desplaçament, passa a impregnar roques mes poroses i permeables i s'acumula formant una bossa de cru, que sovint se situa entre una bossa de gas i una bossa d'aigua salada. D'allí, aquest petroli i gas es poden extraure mitjançant perforació i bombar-se fins al seu emmagatzemament previ al seu refinament.
[edita] Teoria abiogènica
La idea de l'orígen abiogènic del petroli es basa en els estudis de Nikolai Kudryavtsev. La teoria proposa que grans quantitats de carboni existeixen de forma natural al planeta, algunes en forma de hidrocarburs. Els hidrocarburs són menys densos que altres fluids aquosos, i migren ascendentment a través de grans xarxes de fractures. Els organismes microbials extremofils serien en part la causa dels marcadors biològics trobats al petroli, però el seu rol en la formació, alteració o contaminació dels diversos dipòsits d'hidrocarburs encara es desconeix[1]. Els càlculs termodinàmics[2]i els estudis experimentals confirmen que els n-alcans (components comuns del petroli) no evolucionen espontàniament del metà a les pressions típiques de les basses sedimentàries, i per tant la teoria de l'orígen abiogènic dels hidrocarburs suggereix la generació a grans profunditats (per sota de 200km) (vegeu els resultats a [1]).
La teoria suggereix que aquests hidrocarburs, incloent el petroli, migrarien cap amunt amb metà, de vegades portant heli, nitrogen i metalls pesants. Els proponents d'aquesta teoria creuen que les reserves mai s'exhaureixen perque es reompleixen per la part inferior. Aquesta idea va ser verificada en 1999, quan un dipòsit de petroli anomenat "Eugene Island 330" situat més enllà de la costa de Louisiana va passar d'estar relativament exhaurit a estar reomplert de petroli pur, fent que la producció ràpidament s'incrementés fins a nivells comparables amb els de l'inici de l'explotació. Més evidències, com la creació de metà al 2004 a partir d'elements i compostos inorgànics, per Henry Scott de la Universitat d'Indiana, i el fet conegut que els cossos planetaris que mai han tingut vida contenen hidrocarburs, suportarien aquesta teoria.
A més, les implicacions d'aquesta teoria són les que s'han fet servir per trobar la majoria de les recents reserves arreu del mon. La tradicional teoria biòtica només prediu l'existència de petroli a certs tipus de roques i a profunditats determinades, però la teoria abiòtica permet moltes més condicions. Les reserves a la majoria de l'Arabia Saudí, l'Iran, el Kazakhstan, la costa de Vietnam, i virtualment tot el petroli de Russia es van trobar a profunditats o en tipus de roca que són incompatibles amb les tècniques tradicionals. Recentment, a Suïssa, Thomas Gold va encapçalar una perforació experimental en granit pur, a on es va trobar prou petroli per produir un milió de barrils de prova.
[edita] Composició
El petroli està compost d'hidrocarburs, composts d'hidrogen i carboni, en la seua majoria parafines, naftens i aromàtics, que caracteritzen aqueix petroli. Junt amb quantitats variables de derivats hidrocarbonats de sofre, oxigen i nitrogen. Quantitats variables de gas dissolt i xicotetes proporcions de components metàl·lics. També pot contenir aigua en suspensió o en emulsió i sals. Els seus components útils s'obtenen per destil·lació en la refineries de petroli. Els components no desitjats: sofre, oxigen, nitrogen, metalls, aigua, sals, etc,... s'eliminen mitjançant processos fisicoquímics.
[edita] Extracció
S'extrau mitjançant la perforació d'un pou sobre el jaciment. Si la pressió de la bossa de gas és prou, forçarà l'eixida natural del petroli a través del pou que es connecta mitjançant una xarxa de oleoductes cap al seu emmagatzemament, el seu transport mitjançant vaixells petroliers i el seu refinament. Durant la vida del jaciment, la pressió descendirà i serà necessari usar altres tècniques per a l'extracció del petroli. Aqueixes tècniques inclouen l'extracció mitjançant bombes, la injecció d'aigua o la injecció de gas, entre altres.
[edita] Història del Petroli
Des de l'antiguitat el petroli apareixia de forma natural en certes regions terrestres com són els països d'Orient Mitjà.
Fa 6.000 anys els asiris i babilonis l'usaven per a apegar rajoles i pedres; els egipcis, per a greixar pells; i les tribus precolombines de Mèxic van pintar escultures amb ell.
En 1859 Edwin L. Drake va perforar el primer pou de petroli, prop de Titusville, en Pennsilvània, quedant-se aquesta com la data del "descobriment" del petroli.
El 14 de setembre de 1960 en Bagdad, (Iraq) es constitueix la OPEP.
[edita] Situació actual
Els principals productors de petroli són l'Aràbia Saudita, Iraq, Kuwait, Veneçuela, Mèxic, Rússia, els Estats Units, el Canadà i el Regne Unit, entre d'altres.
La combustió dels seus derivats produeix productes residuals: partícules, CO2, SOx (òxids de sofre), NOx (òxids nitrosos), etc. Els vessaments de petroli suposen una forta amenaça al medi ambient marí.
A causa de la importància fonamental per a la indústria manufacturera i el transport, l'increment del preu del petroli pot ser responsable de grans variacions en les economies locals i provoca un fort impacte en l'economia global.
Com a substàncies alternatives als combustibles derivats del petroli hem de citar el biodièsel, oli combustible amb característiques comparables al dièsel que s'extrau principalment de les llavors oleaginoses de diferents plantes o el bioetanol, alcohol procedent de restes vegetals, que es pot utilitzar mesclant-lo amb altres combustibles o per a la fabricació d'èters, que són bases per a fabricar combustibles més ecològics.
[edita] Reserves
Si l'extracció continua al mateix ritme que en el 2002, llevat que es trobaren nous jaciments, les reserves mundials durarien aproximadament 42 anys. Es calcula que queden unes 143.000 milions de tones (1,05 bilions de barrils)
[edita] Referències
- ↑ Kenney, J., Shnyukov, A., Krayushkin, V., Karpov, I., Kutcherov, V. and Plotnikova, I. (2001). Dismissal of the claims of a biological connection for natural petroleum. Energia 22 (3): 26-34. (anglès)
- ↑ Kenney, J., Kutcherov, V., Bendeliani, N. and Alekseev, V. (2002). The evolution of multicomponent systems at high pressures: VI. The thermodynamic stability of the hydrogen–carbon system: The genesis of hydrocarbons and the origin of petroleum. Proceedings of the National Academy of Sciences of the U.S.A. 99: 10976-10981. Enllaç a l'article (anglès)
