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¿Qué es el petróleo y cuál es su origen?
En latín, petra significa piedra y óleum quiere decir aceite. Está formado fundamentalmente por hidrocarburos, según se desprende del análisis de su composición química.
Son compuestos resultantes de combinaciones de átomos de hidrógeno y carbono, de altísima carga energética. Otras porciones más pequeñas de nitrógeno, azufre, oxígeno y algunos metales, están igualmente presentes.
Además, es un tipo de combustible fósil.
Se presenta de forma natural atrapado entre rocas sedimentarias o en lugares donde hubo o hay mar.
Hay distintos tipos de petróleo, que varían de acuerdo a su densidad, color, olor y hasta por su sabor. Por eso se habla de petróleo muy ácido o dulce. Su color varías desde tonalidades ámbar hasta negro ébano.
Esto origina la existencia de petróleo liviano, mediano, pesado, extrapesado y condensado.
¿Cómo se produce el petróleo?
Existen varios procesos asociados a la producción petrolera.
Fase de Exploración
Arrancan con la fase de exploración, que consiste en ubicarle debajo de la corteza terrestre, con apoyo en recursos y tecnologías diversas aplicadas por especialistas en geología, quienes estudian rocas y menes para asociarles con posibles yacimientos existentes en el subsuelo que después serán explotados.
En esta fase de estudio de la tierra, se toman fotografías satelitales y se aplican técnicas complejas, como el llamado método sísmico de Reflexión, para ubicar posibles trampas hartas de hidrocarburos.
Este método de búsqueda se realiza con instrumentos muy sofisticados colocados en un camión o en un barco que provocan un mini terremoto artificial mediante una explosión, la caída de un peso o una vibración mayúscula.
Ondas sísmicas En el agua
En el agua, las denominadas ondas sísmicas son producidas por cañones especiales de aire comprimido y captadas por sensores llamados hidrófonos. Cuando se trata de ondas sísmicas en tierra, los sensores se llaman geófonos.
Identificación de trampas de hidrocarburos
Esto se hace para que las ondas sísmicas ayuden en la identificación de trampas llenas de hidrocarburos. El tiempo que estas tarden en regresar permite calcular la profundidad y forma de las capas e interpretar las trampas adecuadamente.
Perforación exploratoria
Después de que se ubica la trampa, sobreviene otra fase denominada perforación exploratoria, para determinar con exactitud si hay petróleo.
Aquí se instala una torre de perforación armada con motores muy potentes capaces de hacer girar centenares de tubos que se van atornillando uno detrás del otro. Pero el primero de ellos tiene en la punta una mecha capaz de perforar las rocas hasta alcanzar la trampa.
Control de salida del petróleo
Cuando ya se ha llegado a la zona de interés, denominada pozo, se controla la salida del petróleo con una serie de tuberías y válvulas. Solamente así se puede retirar la torre de perforación, de diseño portátil para ser transportadas de un lugar a otro.
Una vez que el taladro perfora el yacimiento, el petróleo sale expelido a la superficie, por culpa de la presión, escapándose de la roca.
¿Qué ocurre?
El líquido sale con fuerza en todas direcciones. Por eso es absolutamente necesario ajustar la presión del yacimiento, a fin de controlar la salida del petróleo y el gas asociado, con la ayuda de tuberías y válvulas especiales.
Esto evitará un “reventón”, palabra que define esa explosión no controlada de hidrocarburos en un yacimiento joven.
Un equipo multidisciplinario de ingenieros y técnicos especialistas, son los responsables de perforar y extraer la mayor cantidad posible de petróleo de un pozo o yacimiento, quienes tienen amplios conocimientos en geología, cálculos matemáticos, mecánica física, químicas y otras ciencias de apoyo.
Fase de producción de petróleo
Cuando un yacimiento está en franco proceso de extracción, estamos en presencia de la fase de producción de petróleo.
Fase de refinación de petróleo
Después de que el petróleo se extrae de las profundidades del subsuelo, tiene que llevarse a una instalación especial llamada Refinería, donde se le dará valor comercial, con la ayuda de un proceso de destilación muy sofisticado, que ocurre en el interior de una torre de varios metros de altura.
Esta etapa se denomina fase de refinación de petróleo.
- El petróleo se calienta a muy altas temperaturas en un horno y luego se introduce en la torre, justo cuando empieza a evaporarse. Pero gracias a la ocurrencia de distintos procesos físico-químicos, cuando el petróleo se va enfriando ocurre una separación increíble en diversos productos líquidos y gas.
- En la parte inferior o más baja de la torre quedará el asfalto, que es el producto más pesado. Encima de este queda el gasóleo y más arriba aceites, después diésel, querosén, nafta y casi al final, en la parte más alta, sale la gasolina. Por último, en el tope de la torre, sale el gas.
- De estos productos, depende la movilidad de todo el planeta. La gasolina y otros combustibles se emplean para echar a andar los motores a combustión de vehículos, motocicletas, aviones, barcos, trenes y tractores. Igualmente, se obtiene el gas de uso doméstico, indispensable en los procesos de cocción de alimentos y los aceites para lubricar motores. El asfalto, como se sabe, se emplea para construir y reparar carreteas y autopistas.
- En la industria petroquímica, el gas y la nafta obtenida gracias a la refinación de petróleo se convierten en muchísimos productos diversos que nos facilitan la vida.
- Gracias a procesos de combinación de elementos químicos, se fabrica un gama de productos tales como: detergentes; fertilizantes para la agricultura; cauchos sintéticos; plásticos; y solventes básicos para otros procesos de carácter industrial, entre muchos otros que incluyen la industria cosmética y farmacéutica, tintes, pinturas de uñas, en fin, muchos de los productos y materiales que usamos en la vida diaria, provienen del petróleo.
¿Cómo se almacena el petróleo?
Este lapso alcanza en la mayoría de los casos unos 90 días de inventarios.
El almacenamiento, entonces, dependerá de los usos que marque la dinámica del negocio petrolero. Veamos cuales son los tipos de almacenaje de petróleo.
Almacenaje en refinerías
- Como ya hemos visto, entre el yacimiento y la refinería hay intermediarios o sistemas de transporte por tuberías (oleoductos) o barcos, cuya misión consiste en acercar el crudo para su procesamiento a esta instalación industrial donde será destilado para su ulterior comercialización y venta.
- Una vez que el aceite negro “bruto” llega a su destino, es almacenado en tanques de petróleo cuyas paredes son fabricadas con aleaciones y soldaduras de hierro especiales y localizados en serie dentro de un espacio de seguridad donde se preservan de factores externos negativos, bajo estrictas medidas de seguridad, porque el petróleo es altamente inflamable.
- Parte de este inventario de reserva se guarda también en un centro refinador, para afrontar paradas de mantenimientos programados o imprevistos y así evitar que la refinación se paralice, proceso ininterrumpido en plantas que funcionan las 24 horas al día.
Almacenaje de distribución
Estos centros de despacho suelen ubicarse en una zona de seguridad cercana a la refinería, con surtidores y tanques de almacenamiento de los distintos combustibles generados y listos para ser vendidos, tanto en el mercado interno como en el exterior.
De igual forma, pueden crearse centro de almacenamiento y despacho de crudo en terminales marítimas donde existen monoboyas para atender el despacho de barcos de menor calado que igualmente necesitan combustible y petróleo previamente negociados.
¿Cómo se transporta el petróleo?
Un oleoducto puede tener muchos kilómetros de extensión, para llevar el crudo desde centros de producción hasta refinerías y puertos, donde se abren y cierran válvulas para alimentar un tanquero o barco especialmente acondicionado que transporta la mercancía de un continente a otro, hasta sitios muy lejanos, con cargas que por lo general van desde 1 millón hasta 3 millones de barriles de petróleo.
Igualmente, un oleoducto puede recorrer lagos y mares. En este ambiente, los tubos también son protegidos de la corrosión con materiales especiales.
¿Qué ventajas tiene el petróleo?
Es la fuente de energía más versátil que existe, porque de este aceite de piedra se extraen prácticamente los principales productos que mueven la economía y las necesidades energéticas del planeta, al proveer la fuente primaria de energía para industrias y casas que requieren electricidad.
- Son la base del transporte mundial de personas en automóviles, aviones, barcos y otros medios de movilidad como ferrocarriles, sistemas subterráneos urbanos como metros y tranvías superficiales, entre otros como camiones y tractores para la agroindustria.
- Es de fácil extracción, gracias a los avances tecnológicos y científicos que han permitido maximizar los procesos de producción y refinación de petróleo, sin que importen las variaciones geográficas.
- Se transporta con gran facilidad, dado su estado líquido, a través de oleoductos y poliductos (transportan adicionalmente gas y nafta) que recorren kilómetros y más kilómetros o barcos tanqueros especialmente acondicionados que pueden surcar los océanos para ir de un continente a otro.
- La incidencia sobre el rendimiento de la agricultura intensiva, también es alta en el caso del uso continuado de los fertilizantes y plaguicidas sintéticos obtenidos en la petroquímica, aun cuando el impacto ambiental por envenenamiento o agotamiento de los suelos, sea una realidad que cada vez más obliga al ser humano a buscar opciones de fertilizantes de y plaguicidas de procedencia natural o biológica.
- Es un tipo de energía que dejan muy buenos márgenes de ganancia, porque es un negocio rendidor, altamente eficiente y que ostenta un clientela mundial envidiable de aplicaciones tan diversas que abarcan desde la industria farmacéutica hasta la cosmética, pasando por centrales eléctricas, plantas duales, gasolinas y aceites para motores de automóviles.
- El petróleo tiene una densidad energética muy elevada, calculada en 42.000 Kj/kg, lo que significa que es 97 veces mayor que las baterías de litio y fosfato usadas en la actualidad.
¿Qué desventajas tiene el petróleo?
Es una fuente de energía agotable, no renovable que se extinguirá con el tiempo.
- Su producción implica cancelar altas sumas de dinero en tecnología, infraestructura y transporte. El precio final de productos derivados del petróleo también supone cancelar altos precios, en comparación con otras energías renovables de menores rendimientos, pero con precios cada vez más bajos.
- Uno de los mayores problemas del petróleo es la enorme contaminación ambiental que puede generar su explotación. El petróleo, por sus características físico-químicas, es insoluble en agua, por lo que es muy difícil limpiar. Cuando combustionan sus derivados expelen partículas de dióxido de carbono (CO2) y óxidos de Azufre (SOx), entre otros óxidos nitrosos (NOx) que ocasionan grave daño a la salud de las personas y el medioambiente, cuando suceden derrames o eventos indeseados o provocados.
Estos accidentes, junto a operaciones normales de explotación y transporte de crudo, conducen en forma inevitable a un daño gradual del ambiente, con afectaciones a veces irreversibles en los suelos, el aire, aguas, flora y fauna, en todo el ecosistema que impacta.
Daño ambiental del petróleo
Veamos con más detalle el daño ambiental que genera la explotación de petróleo.
Daños en suelos
Los suelos se degradan por efecto de maniobras asociadas a la explotación de pozos o yacimientos, donde se emplean baterías, equipos e instrumentos en zonas llamadas playas de maniobras que comprometen áreas extensas de terreno, perturbadas por el traslado o desplazamiento de equipos pesados, derrames de petróleo y desechos químicos que alteran o modifican el sustrato original del suelo.
Contaminación de las aguas
Los derrames petroleros en aguas superficiales, de agua dulce o salada, son catastróficos.
Se disminuye el contenido de oxígeno en el agua, afectándose seres vivos y sustancias orgánicas e inorgánicas.
Y lo que es peor, el daño ambiental sobre los ecosistemas marinos puede ser irreversible si no se atiende la contingencia de inmediato.
Cuando el evento ocurre con afectación sobre aguas subterráneas, se producen alteraciones también nocivas que impiden la utilización de esas fuentes naturales, porque la salinidad aumenta.
Contaminación del aire
La contaminación del aire es otro gran problema de difícil resolución hasta el presente.
Uno de los focos mayores de afectación en la calidad del aire, se consigue en la práctica irregular de quemar el gas natural asociado al petróleo para suprimirlo, por medio de antorchas o “mechurrios”, cuando es bajo su valor.
Esta actividad eleva los picos de gases de efecto invernadero como el dióxido de carbono, monóxido de carbono y ácido sulfhídrico. Cuando el gas presenta estos componentes se quema y se “ventea” cuando solamente el gas producido es de dióxido de carbono.
Efectos en ecosistemas
Son incalculables los daños que sobre el medioambiente ocasiona un derrame de hidrocarburos sobre ecosistemas terrestres o acuáticos. Si animales y plantas resultan contaminados por contacto directo muy probablemente se envenenarán. Igual ocurre con cuerpos de agua y de vegetación.
Las aves, por lo general, en derrames petroleros a cielo abierto sufren tanto como la vegetación en matorrales o zonas intrincadas donde se elevan o entierran tuberías que explotan.
Los ecosistemas marinos o acuáticos padecen daño mortal cuando son vertidos desechos petroleros en las zonas costeras.
O peor aún, cuando ocurre un accidente en altamar con protagonismo de algún tanquero cargado con millones de barriles de petróleo que accidentalmente vierten su contenido a las aguas, por malos manejos e inobservancia de las medidas de seguridad.
Aunque cada vez más, las normas y procedimientos que deben cumplir las industrias petroleras son más estrictos en materia ambiental, también es cierto que los accidentes siguen ocurriendo con saldos muy lamentables para la salud del planeta.
¿Qué tipo de energía es? ¿Renovable o no renovable?
Es una energía no renovable, que se agota y no puede reponerse con prontitud, toda vez que su formación se produjo a lo largo de millones de años de cambios en la Tierra. De hecho las reservas de petróleo liviano, el más comercial y preciado, se está agotando en el planeta.
¿Es un tipo de energía eficiente?
Su posesión es estratégica y ha generado guerras entre países que desean capitalizar su explotación y comercialización.
Un poco de historia sobre el petróleo
Desde hace millones de años, gran parte de la Tierra ha estado cubierta por océanos y mares, donde se hallan miles de millones de seres microscópicos, que viajan de un lado a otro con la ayuda de las corrientes de los ríos y arroyos, que los depositan en lagos, océanos y mares, bajo condiciones deltaicas, lacustres o marinas, junto a sedimentos clásticos.
En estos ambientes se producen la mayor parte de los organismos microscópicos, fundamentalmente el fitoplancton, que se depositan junto a los materiales orgánicos transportados por los ríos y son enterrados por limos y arcillas que previenen la descomposición total del material orgánico y permiten su acumulación.
¿Pero qué tienen que ver microrganismos y restos vegetales y animales microscópicos con el petróleo? Veamos.
Acerca del origen del petróleo existen varias teorías. Unas se enmarcan dentro de categorías inorgánicas y otras orgánicas.
Origen inorgánico
Las teorías de origen inorgánico consideran que el petróleo es producto de diversas reacciones químicas.
En tanto que las explicaciones científicas de origen orgánico, sostienen que el petróleo proviene de residuos animales y vegetales mezclados con arcillas sedimentadas en los fondos marinos, los cuales son recubiertos de muchos otras capas de sedimentos hasta quedar atrapados en grandes profundidades, donde se calientan a altísimas temperaturas hasta convertirse en petróleo, en ese maná de color negro rico en energía.
Por lo tanto, el origen del petróleo se relaciona con las grandes cantidades de compuestos orgánicos que son depositados de manera continua en las cuencas sedimentarias del mundo.
Increíblemente, los restos de organismos minúsculos o microscópicos son ricos en hidrógeno y carbono, que son los elementos principales que componen el petróleo.
En algunos lugares, el petróleo puede llegar a escaparse por las grietas y subir a la superficie terrestre o colarse entre capas de rocas plegadas. Así se forman manaderos y cuando sale en grandes cantidades pueden formarse hasta lagos.
¿Dónde se consigue petróleo?
Estados Unidos y México, también son grandes productores de petróleo, aunque cabe resaltar que la potencia americana es, junto a China, el principal comprador de petróleo del planeta, indispensable para el funcionamiento de industrias ultra desarrollada que necesitan altos picos de consumo de energía.
También Brasil, Argentina, Colombia, Perú y Ecuador, tienen petróleo.
Por su parte el Medio Oriente tiene enormes yacimientos con petróleo o crudo de mucha calidad. Arabia Saudita, Irán, Irak, Kuwait, Qatar y los Emiratos Árabes son muy ricos gracias a la producción y venta del llamado “oro negro”.
En las profundidades compartidas del Mar del Norte, Inglaterra y Noruega, son grandes poseedores de yacimientos de petróleo y en la región africana occidental también se consigue, especialmente en Nigeria y Libia.
Rusia es otro grandioso productor de petróleo a nivel mundial.
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