El petróleo es una sustancia que se encuentra en cuencas sedimentarias específicas, formada por capas o láminas porosas de arena, areniscas o calizas.
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El petróleo es una mezcla de moléculas de carbono e hidrógeno que se origina a partir de la descomposición de materia orgánica, principalmente plancton, formada por acción de bacterias en ambientes con poco oxígeno. Durante millones de años, este material se acumuló en el fondo de océanos, mares y lagos y, al ser presionado por los movimientos de la corteza terrestre, dio lugar a la sustancia que llamamos petróleo.
Este material se encuentra en cuencas sedimentarias específicas, formadas por capas o láminas porosas de arena, areniscas o calizas. El petróleo está clasificado como combustible fósil, ya que se origina en la lenta descomposición de la materia orgánica. Actualmente, el petróleo es el combustible fósil más utilizado. Esto se debe a que su refinamiento da lugar a diversas fracciones o mezclas de compuestos orgánicos con cantidades cercanas de carbono, que forman los derivados del petróleo.
Sin embargo, el petróleo es una fuente de energía no renovable. Esto significa que es una fuente de energía que se agota en la naturaleza. Además, esta energía de origen orgánico es limitada y tarda millones de años en formarse en la naturaleza. Por ello, su extracción y uso fueron y siguen siendo objeto de conflictos entre potencias y países productores y refinadores.
Composición química del aceite
El petróleo está compuesto en gran parte por moléculas de carbono e hidrógeno, conocidas como hidrocarburos. Estos compuestos constituyen la mayor parte del aceite, aunque otras sustancias forman parte de su constitución.
La composición química del petróleo también contiene menos nitrógeno, oxígeno, sales y residuos de algunos metales. La proporción de los elementos que lo componen es la siguiente:
- 82% de carbono;
- 12% de hidrógeno;
- Nitrógeno al 4%;
- 1% de oxígeno;
- 1% de sales y residuos metálicos.
Características del aceite
Las principales características del aceite son:
- Oleaginosidad;
- Viscosidad
- Olor característico;
- Coloración que puede variar de incolora a negra;
- Inflamabilidad;
- Densidad menor que la del agua.
Reservas y producción de petróleo
Según datos de la Agencia Central de Inteligencia , Venezuela es el país con las mayores reservas de petróleo del mundo, con 300,9 mil millones de barriles. El segundo es Arabia Saudita, con 266,5 mil millones de barriles. Brasil aparece en el puesto 15 del ranking, con 12,7 mil millones de barriles de la sustancia. Consulte la lista de países con las mayores reservas de petróleo del mundo:
| Posición | Padres | Barriles (en millones) |
|---|---|---|
| Primero | Venezuela | 300,9 |
| 2do | Arabia Saudita | 266,5 |
| Tercero | Canadá | 169,7 |
| Cuarto | Será | 158,4 |
| Quinto | Irak | 142,5 |
| Sexto | Kuwait | 101,5 |
| Séptimo | Emiratos Árabes Unidos | 97,8 |
| Octavo | Rusia | 80 |
| Noveno | Libia | 48,4 |
| Décimo | Nigeria | 37,1 |
| 11 | Estados Unidos | 36,5 |
| 12º | Kazajstán | 30 |
| 13 | China | 25,6 |
| 14 | Katar | 25,2 |
| 15 | Brasil | 12,7 |
Información general de aceite
Aunque se conoce desde los albores de la civilización humana, la exploración de campos y la perforación de pozos petroleros comenzaron solo a mediados del siglo XIX. Desde entonces, la industria petrolera ha experimentado una gran expansión, principalmente en Estados Unidos y Europa.
A pesar de la fuerte competencia con el carbón y otros combustibles considerados nobles en ese momento, el petróleo llegó a usarse a gran escala, especialmente después de la invención de los motores de gasolina y diesel. Durante muchas décadas, el petróleo fue el principal motor de la economía internacional, alcanzando casi el 50% del consumo mundial de energía primaria a principios de la década de 1970. Aunque va disminuyendo con el tiempo, su participación en este consumo todavía representa alrededor del 39%, según la Agencia Internacional de Energía.
Además de ser predominantes en el sector del transporte, los productos del petróleo también son responsables de la generación de electricidad en varios países del mundo. Es posible generar energía eléctrica a partir de la quema de estos derivados en calderas, turbinas y motores de combustión interna. Los derivados del petróleo que se utilizan normalmente para este fin son el fueloil, el petróleo ultra viscoso, el gasóleo y el gas de refinería.
Los derivados del petróleo constituyen una parte importante de la matriz energética en países como Estados Unidos, Japón, México, Arabia Saudita, Italia y China. En Brasil, la generación de energía eléctrica a partir de derivados del petróleo no es tan significativa debido a la historia de predominio de la energía hidroeléctrica. Sin embargo, existen plantas termoeléctricas que producen electricidad a partir de derivados del petróleo para atender las ocurrencias de picos en el sistema eléctrico, siendo utilizadas principalmente para abastecer la demanda de comunidades no atendidas por el sistema eléctrico interconectado.
Refinación de petróleo
En las refinerías, el aceite pasa por diferentes procesos hasta que se obtiene la calidad deseada para un fin determinado. La refinación de petróleo se lleva a cabo mediante los siguientes pasos:
Separación
Los procesos de separación tienen como objetivo eliminar componentes específicos del aceite o "descomponer" el aceite en sus fracciones básicas. Estos son cambios físicos, en los que se requiere energía (cambios de temperatura o presión) o masa (relaciones de solubilidad a solventes).
La destilación es uno de los pasos de este proceso de separación. Es a través de él que el aceite se vaporiza y luego se condensa por acciones de temperatura y presión. Este proceso tiene como objetivo la obtención de gas combustible, gas licuado, nafta, queroseno, gasóleos (atmosféricos y al vacío) y residuos de vacío. El rendimiento de los productos varía según el crudo procesado.
Conversión
Los procesos de conversión se utilizan para cambiar la composición química de una fracción específica de aceite, en busca de mejoras de calidad, como es el caso de la transformación de gasóleos y residuos en nafta, queroseno o diesel. Esta etapa comprende los procedimientos de craqueo, alquilación y reformas catalíticas, y varía según el crudo y el derivado que se desee obtener.
Tratamiento
El proceso de tratamiento busca remover impurezas en el aceite, como azufre, nitrógeno, metales y otros componentes que causan efectos indeseables a los derivados. La mejora de las técnicas de tratamiento permite mitigar los impactos provocados por la emisión de gases a la atmósfera.
Generación de energía eléctrica
La producción de energía eléctrica a partir de productos petrolíferos comienza con el proceso de quemar el material en una cámara de combustión. El calor obtenido se utiliza para calentar y aumentar la presión del agua, transformándola en vapor, que a su vez moverá las turbinas, transformando la energía térmica en mecánica. El movimiento de las turbinas pone en funcionamiento un generador, que transforma la energía mecánica en energía eléctrica. Luego, el vapor se redirige a un condensador, donde se enfría para volver a un estado líquido y ser utilizado como agua por el sistema de caldera.
Los contaminantes contenidos en los productos petrolíferos se emiten a la atmósfera durante las etapas de combustión y enfriamiento, por lo que el volumen y tipo de gas emitido varía según la composición del combustible quemado y las condiciones de dispersión de los contaminantes. Cuanto más denso sea el combustible, mayor será el potencial de emisiones; esta es una de las razones por las que el diesel y los aceites ultra viscosos se consideran derivados con un alto potencial de contaminación. Recientemente, se han realizado esfuerzos para mejorar las tecnologías de conversión de energía, para mejorar la eficiencia de los sistemas y también para capturar gases contaminantes.
Impactos socioambientales del petróleo
Los principales impactos de la generación de energía eléctrica a partir de productos del petróleo se derivan de la emisión de contaminantes a la atmósfera, principalmente los denominados gases de efecto invernadero. La acumulación de altas concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera bloquea el calor emitido por el sol y lo atrapa en la superficie terrestre, intensificando el calentamiento global.
La principal consecuencia de la intensificación del calentamiento global es el derretimiento de los glaciares y los casquetes polares, fenómeno responsable de provocar el aumento del nivel del mar y la inundación de las zonas costeras. Este proceso afecta a un gran número de personas y animales salvajes y cambia la biodiversidad de estas regiones.
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Entre otros contaminantes atmosféricos resultantes de la combustión de derivados del petróleo, destacan el dióxido de azufre (SO2) y el denominado material particulado, constituido por polvo y cenizas en suspensión. Además de los cambios en la biodiversidad local, estos contaminantes causan varios problemas a la salud humana, como trastornos respiratorios, alergias, lesiones degenerativas en el sistema nervioso y órganos vitales, cáncer. Estas perturbaciones tienden a empeorar en invierno, cuando las inversiones térmicas provocan la retención de aire caliente y dificultan la dispersión de los contaminantes.
Además, los hidrocarburos pueden liberarse al medio ambiente como resultado de una serie de eventos, como accidentes con petroleros, en plataformas petroleras y escapes de agua utilizada para lavar los tanques donde se almacena el petróleo. Cuando el petróleo se derrama al medio ambiente, provoca varios daños a los ecosistemas, provocando cambios químicos y físicos en el medio, además de dañar la vida existente en el lugar.
En el medio marino, el petróleo impide el paso de la luz, lo que daña a los organismos fotosintéticos, como el fitoplancton. Con la reducción del fitoplancton, el zooplancton, que se alimenta de estos organismos, acaba reduciendo su reserva alimentaria. De esta forma, el petróleo afecta negativamente a toda la cadena alimentaria.
Los manglares también pueden sufrir esta contaminación. En estos ecosistemas, el aceite llega al sistema radicular de las plantas, impidiendo que absorban nutrientes y oxígeno. Además, los animales que utilizan la región para reproducirse también pueden verse afectados, como es el caso de los cangrejos y varias otras especies.
Los animales acuáticos pueden morir como resultado del derrame de petróleo. Pueden intoxicarse con la sustancia, morir por asfixia o incluso porque se atascaron en el aceite. Este tipo de intoxicación compromete los sistemas nervioso y excretor de estos animales. La contaminación del medio ambiente por petróleo también causa daños directos a los seres humanos, afectando el turismo y la pesca en la región.
