Petroli

De Viquipèdia
Dreceres ràpides: navegació, cerca
Petroli

El petroli és una barreja 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, matèria primera de nombrosos materials i productes i, com a combustible fòssil, la principal font d'energia primària al món.[1]

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, gasoli, fueloil, olis lubricants, asfalts, carbó de coc, etc.

Aquesta mescla d'hidrocarburs apareix generalment associada a grans dipòsits de gas natural, en jaciments tancats durant milers d'anys sota terra, coberts pels estrats superiors de l'escorça terrestre.

Origen[modifica | modifica el codi]

Bidons de petroli

El petroli s'origina a les conques marines poc profundes on proliferen grans quantitats de plàncton. Quan 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. També, 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 matèria 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 pesants 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:

  1. 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 rendible, 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)
  2. 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.

Teoria biogènica[modifica | modifica el codi]

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 la calor generada, es transformen en petroli i en gas. Aquest petroli i gas, per desplaçament, passa a impregnar roques més 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.

Teoria abiogènica[modifica | modifica el codi]

La idea de l'origen abiogènic del petroli es basa en els estudis de Nikolai Kudrselazan. 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 migrarien 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.[2] Els càlculs termodinàmics[3]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'origen abiogènic dels hidrocarburs suggereix la generació a grans profunditats (per sota de 200 km) (vegeu els resultats a [1]).

La teoria suggereix que aquests hidrocarburs, incloent-hi 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 perquè es reomplen per la part inferior, però la veritat és que manca de suport científic i s'ha anat aparcant progressivament a mesura que ha evolucionat la comprensió dels fenòmens geològics. Tampoc no es coneix cap explotació que hagi sigut descoberta utilitzant les prediccions de la teoria abiogenètica, i a més, el 99% dels jaciments es localitzen en roques permeables descobertes gràcies a la predicció de les trampes de petroli.

Composició[modifica | modifica el codi]

El petroli està compost d'hidrocarburs, composts d'hidrogen i carboni, en la seua majoria hidrocarburs parafínics (CnH2n+2), naftènics (CnH2n), aromàtics(CnH2n-6), policíclics i olefínics; que caracteritzen aquest petroli. Junt amb quantitats variables de derivats hidrocarbonats de sofre (sulfur d'hidrogen, tiofè, mercaptans i altres sulfurs i compostos); compostos d'oxigen (alcohols, fenols resines i àcids orgànics); compostos de nitrogen (piridines, quinoleines, indols, pirrols, etc.); compostos metàl·lics (porfirianes de vanadi, níquel, etc.) i compostos inorgànics, que inclouen sals procedents de l'aigua salada, argiles, sorres i compostos similars. No hi ha pràcticament olefines ni compostos no saturats (amb només enllaços simples).

La composició elemental del petroli brut o cru és sempre única per a cada jaciment, però varia entre límits molt estrets, ja que al final la major part de tots els diferents petrolis són hidrocarburs que tenen una relació entre carboni i oxigen pràcticament constant. Tenen entre un 83% i un 87% de carboni, un 11%-15% d'hidrogen, un 0'1%-6'0% de sofre, un 0'1%-1'5% de nitrogen i un 0'3%-1'2% d'oxigen.[4]

També pot contenir quantitats variables de gas dissolt i aigua en suspensió o en emulsió. 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.

Petroli brut o cru[modifica | modifica el codi]

El cru, petroli cru o cru de petroli és el petroli tal com s'extreu, abans de passar per qualsevol tipus de procés. Està compost d'una barreja d'hidrocarburs parafínics, naftènics i aromàtics que s'extreu de jaciments naturals de terra o mar. La seva composició varia a cada jaciment, i segons a quin, pot contenir també altres substàncies en petites quantitats, com compostos oxigenats, compostos de sofre o metalls.[5] El petroli cru té un elevat poder calorífic, d'uns 43 megajoules per a cada quilogram, alguns dels elements que el componen, com per exemple la gasolina, el tenen més alt, i d'altres el tenen més baix.

El cru de petroli no s'utilitza directament. Serveix de matèria primera per a processos de refinatge per etapes, a cada una de les quals hom obté diversos productes, com gasolina, gasoil, fueloil, olis lubricants, ceres, asfalts, coc de petroli, etc. En algunes etapes se n'obtenen matèries primeres usades a la indústria petroquímica per a la fabricació de nombrosos tipus de plàstic, com per exemple el polietilè, el polipropilè, el poliestirè o el PVC.[5]

Tipus de crus[modifica | modifica el codi]

Es distingeix entre el petroli cru lleuger, el petroli cru pesat i l'extra pesat. El primer té un baix contingut en ceres, cosa que fa que la seva densitat i viscositat siguin menys elevades que en altres tipus, cosa que fa que siguin més fàcils de transportar i bombar.

Un altre tipus pel que fa a la seva composició és el petroli cru dolç, que pot ser lleuger o pesat i es caracteritza per tenir un baix (considerem que és baix si és menor al 0'5%) contingut en sofre. Els que tenen més sofre es diuen agres.

Extracció[modifica | modifica el codi]

Article principal: Extracció del petroli
Plataforma petrolífera
Pou de petroli

S'extreu 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 d'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. Aquestes tècniques inclouen l'extracció mitjançant bombes, la injecció d'aigua o la injecció de gas, entre altres.

Història del petroli[modifica | modifica el codi]

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 a Bagdad (Iraq) es constitueix la OPEP.

A Catalunya[modifica | modifica el codi]

A Catalunya es té constància per primera vegada del comerç amb petroli el 1849 al Port de Barcelona, on van entrar "22 lliures de petroli per un valor de 176 rals".[6] La primera explotació més destacada fou la de la Mina de Riutort, al municipi de Guardiola de Berguedà, que va estar activa entre 1906 i 1916. Es van fer projectes similars a municipis com Sant Joan de les Abadesses o Puig-Reig.

Situació actual[modifica | modifica el codi]

Països exportadors de petroli

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.

Als Països Catalans, tot i no ésser una de les àrees productores més importants, hi ha diferents àrees d'extracció de petroli, especialment a la Mar Catalana.[7] Tanmateix, es considera que també hi ha jaciments continentals situats a la Catalunya Central.[8]

Reserves[modifica | modifica el codi]

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) o sigui que s'ha d'estalviar més petroli perquè moltes coses del món van amb petroli.

Reserves de Petroli en el món[9]
Distribució i anys de reserva (2001)
Regió
Producció [10]
Percentatge
Reserva en anys
Europa
18,7
1,8 %
7-8
Àsia-Pacífic
43,8
4,2 %
15,5
Amèrica del Nord
63,9
6,1 %
13,5
Ex-Unió Soviètica
65,4
6,2 %
21
Àfrica
75,7
7,3 %
27,5
Amèrica del Sud/Central
96
9,1 %
39
Orient Mitjà
685,6
65,3 %
87
Total
1050
100 %
43,5


Vegeu també[modifica | modifica el codi]

Referències[modifica | modifica el codi]

  1. «International Energy Annual 2006». [Consulta: 17-12-2010].
  2. Kenney, J.. «Dismissal of the claims of a biological connection for natural petroleum» (en anglès). Energia, vol. 22, núm. 3, 2001, p. 26-34.
  3. Kenney, J.. «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» (en anglès). Proceedings of the National Academy of Sciences of the U.S.A., vol. 99, 2002, p. 10976-10981.
  4. Speight, James G; Ancheyta, Jorge. Hydroprocessing of Heavy Oils and Residua. CRC Press, 2007, p. 543. ISBN 0-8493-7419-7. 
  5. 5,0 5,1 Petroli cru Fitxa de producte per a higiene i riscos laborals. Pla d'Emergència Exterior del Sector Químic de Tarragona PLASEQTA.Generalitat de Catalunya (català)
  6. Magriñà, Anna-Priscila. Guia xafardera de Catalunya : 69 històries per a ments inquietes. 1a ed.. Barcelona: Angle, 2012, p. 27-30. ISBN 9788415695042. 
  7. El petroli català, Avui.
  8. Busquen jaciments de petroli i gas a la Catalunya Central, Nació Digital.
  9. [enllaç sense format] http://www.sindominio.net/singuerra/reserves_petroli.html
  10. Producció en milers de milions de barrils any 2001

Enllaços externs[modifica | modifica el codi]

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Petroli