Cos'è il petrolio?

Il petrolio è una sostanza che si trova in specifici bacini sedimentari, formata da strati porosi o fogli di sabbia, arenarie o calcari

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Il petrolio è una miscela di molecole di carbonio e idrogeno che ha origine dalla decomposizione di materia organica, principalmente plancton, formata per azione di batteri in ambienti con poco ossigeno. Nel corso di milioni di anni, questo materiale si è accumulato sul fondo di oceani, mari e laghi e, pressato dai movimenti della crosta terrestre, ha dato origine alla sostanza che chiamiamo petrolio.

Questo materiale si trova in specifici bacini sedimentari, formati da strati porosi o fogli di sabbia, arenarie o calcari. Il petrolio è classificato come combustibile fossile, poiché ha origine dalla lenta decomposizione della materia organica. Attualmente, il petrolio è il combustibile fossile più utilizzato. Questo perché il suo affinamento dà origine a varie frazioni o miscele di composti organici con quantità ravvicinate di carbonio, costituenti derivati ​​del petrolio.

Tuttavia, il petrolio è una fonte di energia non rinnovabile. Ciò significa che è una fonte di energia che si esaurisce in natura. Inoltre, questa energia di origine organica è limitata e impiega milioni di anni per formarsi in natura. Per questo motivo, la sua estrazione e utilizzo erano e sono tuttora oggetto di conflitti che coinvolgono potenze e paesi produttori e raffinatori.

Composizione chimica dell'olio

Il petrolio è composto in gran parte da molecole di carbonio e idrogeno, note come idrocarburi. Questi composti costituiscono la maggior parte dell'olio, sebbene altre sostanze facciano parte della sua costituzione.

La composizione chimica del petrolio contiene anche meno azoto, ossigeno, sali e residui di alcuni metalli. La proporzione degli elementi che lo compongono è la seguente:

• 82% di carbonio;
• 12% di idrogeno;
• 4% di azoto;
• Ossigeno all'1%;
• 1% di sali e residui metallici.

Caratteristiche dell'olio

Le principali caratteristiche dell'olio sono:

• Oleosità;
• Viscosità
• Odore caratteristico;
• Colorazione che può variare da incolore a nero;
• Infiammabilità;
• Densità inferiore a quella dell'acqua.

Riserve e produzione di petrolio

Secondo i dati della Central Intelligence Agency , il Venezuela è il paese con le maggiori riserve di petrolio al mondo, con 300,9 miliardi di barili. Il secondo è l'Arabia Saudita, con 266,5 miliardi di barili. Il Brasile appare al 15 ° posto in classifica, con 12,7 miliardi di barili di sostanza. Controlla l'elenco dei paesi con le più grandi riserve di petrolio al mondo:

Informazioni generali sull'olio

Sebbene noto sin dagli albori della civiltà umana, l'esplorazione dei campi e la perforazione di pozzi petroliferi iniziarono solo a metà del XIX secolo. Da allora, l'industria petrolifera ha subito una grande espansione, principalmente negli Stati Uniti e in Europa.

Nonostante la forte concorrenza con il carbone e altri combustibili considerati nobili all'epoca, il petrolio iniziò ad essere utilizzato su larga scala, soprattutto dopo l'invenzione dei motori a benzina e diesel. Per molti decenni, il petrolio è stato il principale motore dell'economia internazionale, raggiungendo quasi il 50% del consumo mondiale di energia primaria all'inizio degli anni '70. Anche se in calo nel tempo, la sua quota in questo consumo rappresenta ancora circa il 39%, secondo l'Agenzia internazionale dell'energia.

Oltre ad essere predominanti nel settore dei trasporti, i prodotti petroliferi sono anche responsabili della generazione di elettricità in diversi paesi del mondo. È possibile generare energia elettrica dalla combustione di questi derivati ​​in caldaie, turbine e motori a combustione interna. I derivati ​​del petrolio normalmente utilizzati a tal fine sono olio combustibile, olio ultra viscoso, gasolio e gas di raffineria.

I derivati ​​del petrolio costituiscono una parte significativa della matrice energetica in paesi come Stati Uniti, Giappone, Messico, Arabia Saudita, Italia e Cina. In Brasile, la generazione di energia elettrica dai prodotti petroliferi non è così significativa a causa della storia della predominanza dell'energia idroelettrica. Tuttavia, ci sono impianti termoelettrici che producono elettricità da prodotti petroliferi per soddisfare i picchi di eventi del sistema elettrico, utilizzati principalmente per soddisfare la domanda delle comunità non servite dal sistema elettrico interconnesso.

Raffinazione del petrolio

Nelle raffinerie, l'olio passa attraverso diversi processi fino a ottenere la qualità desiderata per un determinato scopo. La raffinazione dell'olio avviene attraverso le seguenti fasi:

Separazione

I processi di separazione mirano a rimuovere componenti specifici dell'olio o a "rompere" l'olio fino alle sue frazioni di base. Si tratta di cambiamenti fisici, in cui è richiesta energia (variazioni di temperatura o pressione) o massa (rapporti di solubilità rispetto ai solventi).

La distillazione è una delle fasi di questo processo di separazione. È attraverso di essa che l'olio viene vaporizzato e quindi condensato per azioni di temperatura e pressione. Questo processo mira ad ottenere gas combustibile, gas liquefatto, nafta, cherosene, gasoli (atmosferici e sotto vuoto) e residuo del vuoto. La resa dei prodotti varia a seconda del greggio che è stato lavorato.

Conversione

I processi di conversione servono a modificare la composizione chimica di una specifica frazione di petrolio, alla ricerca di miglioramenti qualitativi, come nel caso della trasformazione di gasoli e rifiuti in nafta, cherosene o gasolio. Questa fase comprende le procedure di cracking, alchilazione e riforme catalitiche e varia a seconda del petrolio greggio e del derivato desiderati.

Trattamento

Il processo di trattamento cerca di rimuovere le impurità nell'olio, come zolfo, azoto, metalli e altri componenti che causano effetti indesiderati ai derivati. Il miglioramento delle tecniche di trattamento permette di mitigare gli impatti causati dall'emissione di gas in atmosfera.

Produzione di energia elettrica

La produzione di energia elettrica dai prodotti petroliferi inizia con il processo di combustione del materiale in una camera di combustione. Il calore ottenuto viene utilizzato per riscaldare e aumentare la pressione dell'acqua, trasformandola in vapore, che a sua volta muoverà le turbine, trasformando l'energia termica in meccanica. Il movimento delle turbine mette in funzione un generatore, che trasforma l'energia meccanica in energia elettrica. Il vapore viene quindi reindirizzato a un condensatore, dove verrà raffreddato per tornare allo stato liquido ed essere utilizzato come acqua dall'impianto caldaia.

Gli inquinanti contenuti nei prodotti petroliferi vengono emessi in atmosfera durante le fasi di combustione e raffreddamento, in modo che il volume e il tipo di gas emesso variano in funzione della composizione del combustibile bruciato e delle condizioni di dispersione degli inquinanti. Più denso è il carburante, maggiore è il potenziale di emissioni: questo è uno dei motivi per cui il diesel e gli oli ultra viscosi sono considerati derivati ​​con un alto potenziale di inquinamento. Recentemente, sono stati compiuti sforzi per migliorare le tecnologie di conversione dell'energia, per migliorare l'efficienza dei sistemi e anche per catturare i gas inquinanti.

Impatti socio-ambientali del petrolio

I principali impatti della generazione di energia elettrica da prodotti petroliferi derivano dall'emissione di inquinanti nell'atmosfera, principalmente i cosiddetti gas serra. L'accumulo di alte concentrazioni di gas serra nell'atmosfera blocca il calore emesso dal sole e lo intrappola sulla superficie terrestre, intensificando il riscaldamento globale.

La principale conseguenza dell'intensificazione del riscaldamento globale è lo scioglimento dei ghiacciai e delle calotte polari, un fenomeno responsabile dell'innalzamento del livello del mare e dell'inondazione delle zone costiere. Questo processo colpisce un gran numero di persone e animali selvatici e cambia la biodiversità di queste regioni.

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Tra gli altri inquinanti atmosferici derivanti dalla combustione di prodotti petroliferi, spiccano l'anidride solforosa (SO2) e il cosiddetto materiale particolato, costituito da polveri sospese e ceneri. Oltre ai cambiamenti nella biodiversità locale, questi inquinanti causano diversi problemi alla salute umana, come disturbi respiratori, allergie, lesioni degenerative del sistema nervoso e degli organi vitali, cancro. Questi disturbi tendono a peggiorare in inverno, quando le inversioni termiche provocano l'intrappolamento di aria calda e rendono difficile la dispersione degli inquinanti.

Inoltre, il petrolio può essere rilasciato nell'ambiente a seguito di una serie di eventi, come incidenti con petroliere, piattaforme petrolifere e rilasci di acqua utilizzata per lavare i serbatoi in cui è immagazzinato l'olio. Quando il petrolio viene versato nell'ambiente, provoca diversi danni agli ecosistemi, provocando cambiamenti chimici e fisici nell'ambiente, oltre a danneggiare la vita esistente nel luogo.

Nell'ambiente marino, l'olio impedisce il passaggio della luce, che danneggia gli organismi fotosintetici, come il fitoplancton. Con la riduzione del fitoplancton, lo zooplancton, che si nutre di questi organismi, finisce per avere una ridotta riserva alimentare. In questo modo il petrolio influisce negativamente sull'intera catena alimentare.

Anche le mangrovie possono soffrire di questo inquinamento. In questi ecosistemi, l'olio raggiunge l'apparato radicale delle piante, impedendo loro di assorbire nutrienti e ossigeno. Inoltre, possono essere colpiti anche gli animali che utilizzano la regione per riprodursi, come nel caso dei granchi e di molte altre specie.

Gli animali acquatici possono morire a causa della fuoriuscita di petrolio. Possono intossicarsi con la sostanza, morire per soffocamento o anche perché sono rimasti bloccati nell'olio. Questo tipo di intossicazione compromette i sistemi nervoso ed escretore di questi animali. L'inquinamento dell'ambiente da parte del petrolio provoca anche danni diretti all'uomo, con ripercussioni sul turismo e sulla pesca nella regione.