Energías NO renovables

Indudablemente cuando se escribe sobre energías NO renovables el protagonista indiscutible es el Petróleo. Este preciado hidrocarburo prácticamente es la fuente principal de energía que tenemos en nuestra era tecnológica, desde su aprovechamiento inicial cuando nace la industria automovilística ha movido nuestras economías, su uso intensivo está haciendo que se hable ya de la posibilidad de que tengamos un mundo sin petróleo en un futuro y la idea espanta un poco porque de alguna forma todos los derivados del petróleo se han vuelto imprescindibles para nuestra vida moderna. No solo el petróleo mueve el mundo desde el punto de vista energético, lo hace también desde un punto de vista financiero y político, pues al concentrar tanto capital ha sacado lo mejor del ser humano y a veces lo peor, las ansias de poder y concentración de riqueza es tal que ha creado un mundo con unas desigualdades demasiado marcadas, El capital financiero asociado al petróleo ha creado y puesto gobiernos en todo el mundo que favorezcan sus intereses. Así que este tema no solo debe abordarse desde el ámbito de la tecnología que es sumamente interesante sino desde  otras perspectivas. Es interesante que el estudiante comprenda bajo que intereses se mueve esta industria para que de alguna forma sea consiente de los nuevos roles que en materia de energía se esta moviendo nuestra sociedad.

El petróleo fuente de energía

Aunque se ha formado el petróleo en épocas milenarias, se lo comienza a utilizar hace unos 200 años.

El petróleo es una sustancia oleosa de color muy oscuro compuesta de hidrógeno y carbono, y se lo llama hidrocarburo. Puede hallarse en estado líquido o en estado gaseoso. En estado líquido es llamado aceite "crudo", y en estado gaseoso,  gas natural. Su origen es de tipo orgánico y sedimentario. Se formó como resultado de un complejo proceso físico-químico en el interior de la tierra, que, debido a la presión y las altas temperaturas, se van descomponiendo las materias orgánicas que estaban formadas especialmente por  fitoplancton y el zooplancton marinos, así como por materia vegetal y animal, que se fueron depositando en el pasado en lechos de los grandes lagos, mares  y océanos. A esto se unieron rocas y mantos de sedimentos. A través del tiempo se transformó esta sedimentación en petróleo y gas natural.

En 1852, el físico y geólogo canadiense Abraham Gessner logró una patente para conseguir del petróleo crudo un combustible para lámparas, el queroseno. En 1855, el químico estadounidense Benjamín Silliman hizo una publicación sobre los derivados útiles que se podían obtener de la destilación del petróleo.

La industria petrolera comienza en 1859, cuando Edwin L. Drake perforó el primer pozo para extraer petróleo, con la finalidad de obtener abundante kerosene para la iluminación.  En Rusia se perforaron los primeros pozos entre 1806 y 1819. En Canadá y en Alemania comenzaron las perforaciones en 1857.

Se lo comercializó por primera vez en 1850, cuando Samuel Kier, un boticario de Pittsburg, Pennsylvania (EE.UU.), lo vendía con el nombre de "aceite de roca" o "petróleo".

Más adelante comenzó a explotarse la industria del petróleo, que fue avanzando cada vez más hasta convertirse en elemento esencial para el desarrollo industrial y económico actual. El de mejor calidad es el llamado "liviano". (1)

Origen del petróleo

El origen del petróleo ha sido un tópico de interés para muchos investigadores. Saber su origen es muy complicado. Una gran mayoría de químicos y geólogos dicen que tiene un origen orgánico, mientras que otros científicos piensan que se forman en la Naturaleza por un método abiógeno. De este modo tenemos dos teorías:

  • Teoría orgánica
  • Teoría inorgánica (abiógena)

- La teoría orgáncia dice que el petróleo y el gas se forman a partir de las sustancias orgánicas de las rocas sedimentarias. Consideramos que el primer material orgánico que se acumula en las rocas sedimentarias está formado por residuos muertos de la microflora y de la microfauna (plancton,…) que se desarrollan en el agua del mar y a las cuales se añaden restos animales y vegetales por transporte. (2)

El petróleo se origina de una materia prima formada principalmente por detritos de organismos vivos acuáticos, vegetales y animales, que vivían en los mares, las lagunas o las desembocaduras de los ríos, o en las cercanías del mar. Se encuentra únicamente en los medios de origen sedimentario. La materia orgánica se deposita y se va cubriendo por sedimentos; al quedar cada vez a mayor profundidad, se transforma en hidrocarburos, proceso que, según las recientes teorías, es una degradación producida por bacterias aerobias primero y anaerobias después. Estas reacciones desprenden oxígeno, nitrógeno y azufre, que forman parte de los compuestos volátiles de los hidrocarburos.

A medida que los sedimentos se hacen compactos por efectos de la presión, se forma la "roca madre". Posteriormente, por fenómenos de "migración", el petróleo pasa a impregnar arenas o rocas más porosas y más permeables (areniscas, calizas fisuradas, dolomías), llamadas "rocas almacén", y en las cuales el petróleo se concentra y permanece en ellas si encuentra alguna trampa que impida la migración hasta la superficie donde se oxida y volatiliza, perdiendo todo interés como fuente de energía. (3)

Esta materia orgánica se cubrió paulatinamente con capas cada vez más gruesas de sedimentos, al abrigo de las cuales, en determinadas condiciones de presión, temperatura y tiempo, se transformó lentamente en hidrocarburos (compuestos formados de carbón e hidrógeno), con pequeñas cantidades de azufre, oxígeno, nitrógeno, y trazas de metales como fierro, cromo, níquel y vanadio, cuya mezcla constituye el petróleo crudo.
Estas conclusiones se fundamentan en la localización de los mantos petroleros, ya que todos se encuentran en terrenos sedimentarios. Además los compuestos que forman los elementos antes mencionados son característicos de los organismos vivientes.
Un problema que presenta esta teoría, sin embargo, es el hecho inexplicable de que de los más de 30,000 campos petroleros en el mundo entero, hasta ahora sólo 33 de ellos constituyen grandes yacimientos, de entre los cuales, 25 se encuentran en el Medio Oriente y contienen más del 60% de las reservas probadas de nuestro planeta.
Por lo tanto es difícil pensar que tantos animales hayan muerto en menos del 1% de la corteza terrestre, que es el porcentaje que le corresponde al Medio Oriente. (4)

- La teoria inorganica o  abiógeno considera que las sustancias inorgánicas, mediante transformaciones química, forman el petróleo. Pero es conocido que el petróleo tiene sustancias orgánicas. El problema que se plantea pues es saber que transformaciones dan lugar a materia orgánica a partir de materia inorgánica.

“El hecho capital a tener en cuenta es que el petróleo
nació en las profundidades de la Tierra,
y es sólo ahí donde hay que buscar su origen”
DIMITRI MENDELEYEV, 1877

En 1951, el geólogo ruso Nikolai Alexandrovich Kudryavtsev fue el primero en proponer una teoría que decía que el petróleo era producido abióticamente.

Mas recientemente, en Occidente, el profesor de astronomía de la Universidad de Cornell (retirado) Thomas Gold, con la publicación de su libro "The Deep Hot Biosphere" (La Profunda y Caliente Biósfera), propuso tres controversiales teorías sobre la formación del petróleo:

  • La Tierra tiene un dominio orgánico subterráneo con una masa y volumen mas grande que la biósfera (la suma total de las cosas vivientes) de su superficie.
  • Los organismos que habitan esta biósfera caliente y profunda no son plantas ni animales, sino bacterias amantes del calor que sobreviven con una dieta basada en hidrocarburos: gas natural y petróleo.
  • Dio la idea de que los hidrocarburos en la Tierra no son "combustibles fósiles", sino parte del material primordial con que fue formada la Tierra hace unos 4.500 millones de años.

Actualmente existen algunas evidencias que apoyan esta teoría, a saber:

  • Hay petróleo descubierto a una profundidad de 9 kms, mucho mas hondo que los 5,5 kms que es el límite a partir del cual no se encuentra mas materia orgánica.
  • Ciertos pozos ya vaciados han vuelto a rellenarse.
  • La cantidad de petróleo sacado hasta ahora debido al material orgánico no coincide con los modelos.
  • Experimentos que demuestran que los hidrocarburos podrían formarse en el interior de la Tierra por procesos inorgánicos.

Hay 2 teorías abióticas para explicar la formación de los hidrocarburos:

  • la teoría "débil": el petróleo se forma abióticamente, pero en tasas no mayores que aquellas que asumen los geólogos del petróleo de acuerdo con la teoría convencional (esta versión no tiene consecuencias políticas).
  • la teoría "fuerte": el petróleo se forma a una velocidad suficiente para reemplazar las reservas tan rápido como las agotamos. Es decir, a un promedio 10.000 veces mas rápido que todo lo conocido en la geología del petróleo (esto tiene fuertes implicaciones políticas).

Ambas versiones dicen que el petróleo es formado debido a reacciones de carbonatos con óxido de hierro y agua en una región de la Tierra llamado "manto".
Además, se asume que el manto es una reserva tan grande que la cantidad de reactantes consumidos en la reacción no se agotarían por unos miles de millones de años (esto tiene su razón de ser, ya que el manto es muy grande).

El origen abiogénico de los depósitos de petróleo podrían explicar algunos fenómenos que actualmente no son bien entendidos, como por que los depósitos de petróleo casi siempre contienen helio biológicamente inerte.
Basado en esta teoría, Gold persuadió al Swedish State Power Board para perforar en búsqueda de petróleo en una roca que había sido fracturada por un antiguo meteorito. Fue una buena prueba para su teoría porque la roca no era sedimentaria y por tanto no contenía remanentes de plantas o vida marina. La perforación fue exitosa, aunque no se encontró suficiente petróleo para hacerla viable comercialmente.

Lo que por ahora está claro es que no existe una sola clase de petróleo, sino dos. La evidencia no prueba que todo el petróleo sea abiótico.
Pero si parece que al menos el metano puede formarse abióticamente, tal como
lo demostró la sonda "Huygens" (que formaba parte de la misión de la NASA "Cassini-Huygens") cuando aterrizó en Titán, uno de los satélites de Saturno. Esta luna tiene lagos de metano, de sus nubes llueve metano continuamente, y por supuesto este metano no tiene una base biológica.  )5)

Las teorías abiogénicas rechazan la suposición de que ciertas moléculas encontradas dentro del petróleo, conocidas como biomarcadores, sean indicativas del origen biológico del petróleo.

En cambio, argumentan que algunas de estas moléculas pueden provenir de microbios que el petróleo encuentra en su emigración hacia la superficie a través de la corteza, que otras se han encontrado también en meteoritos -los cuales presumiblemente nunca han tenido contacto con materia viviente-, y que otras pueden ser engendradas por reacciones posibles en el petróleo inorgánico.
Esta teoría ha sido impulsada durante los últimos 50 años en Rusia y Ucrania y ya fue apoyada por científicos prestigiosos desde principios del siglo XIX. (6)

A pesar de todo, la mayoría de los geólogos no aceptan esta teoría abiótica, y por ello la controversia está servida.

Composición del petróleo

El petróleo es un compuesto, más denso que el agua y de un olor fuerte y característico. Se extrae de la superficie terrestre y después es almacenado en grandes depósitos y enviado mediante oleoductos (vía terrestre) o por los grandes barcos petrolíferos (vía marítima) a las partes del mundo donde es necesario.

En numerosas ocasiones se utiliza la palabra crudo para denominar al petróleo sin refinar.

Los hidrocarburos están formados por carbono, hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y azufre. La composición media del petróleo sería  85%C, 12%H y 3% S+O+N, además de varios elementos metálicos. La composición de los crudos varía dependiendo del lugar donde se han formado. Las diferencias entre unos y otros se deben, a las distintas proporciones de las diferentes fracciones de hidrocarburos, y a la variación en la concentración de azufre, nitrógeno y metales.

En las refinerías el crudo pasa a convertirse en un derivado del petróleo. El proceso de refinado pretende:

  • Separar el crudo en fracciones diferentes mediante destilación fraccionada o fraccionamiento del crudo.

  • Convertir las fracciones que tienen una menor demanda en el mercado en otras de mayor demanda. Esto se realiza gracias a la técnica de ruptura térmica o catalítica (craqueo).
    Craqueo térmico : Consiste en la ruptura de las cadenas carbonadas y acción de calor a una temperatura de entre 400 – 650ºC. De esta ruptura se obtienen parafinas cortas , olefinas, naftalenos o aromáticos.
    Craqueo catalítico: Mejoras en el craqueo térmico mediante el empleo de catalizadores.

  • Modificar las cadenas de carbono de las gasolinas para aumentar la calidad del carburante (reformado) y elevando el poder antidetonante de la gasolina .
    Los catalizadores de reformado tienen dos funciones químicas diferentes:
    Función metálica: Las reacciones que catalizan los metales (Pt, Re, Ir) en este proceso son las de hidrogenación y deshidrogenación.
    Función ácida: Esta función la realiza el cloro, y tiene como misión llevar a cabo las reacciones de isomerización de n-parafinas, así como catalizar algunas etapas del proceso de reformado.

  • Realizar un refinado adicional para eliminar los componentes no deseados, como el azufre. (7)

Proceso de separación de petroleo

Las refinerías de petróleo funcionan veinticuatro horas al día para convertir crudo en derivados útiles. El petróleo se separa en varias fracciones empleadas para diferentes fines. Algunas fracciones tienen que someterse a tratamientos térmicos y químicos para convertirlas en productos finales como gasolina o grasas.

En los primeros tiempos, la refinación se contentaba con separar los productos preexistentes en el crudo, sirviéndose de su diferencia de volatilidad, es decir, del grosor de una molécula. Fue entonces cuando se aprendió a romperlas en partes más pequeñas llamadas "de cracking", para aumentar el rendimiento en esencia, advirtiéndose que ellas y los gases subproductos de su fabricación tenían propiedades "reactivas".

A principios del pasado siglo, los franceses de Alsacia refinaron el petróleo de Pechelbronn, calentándolo en una gran "cafetera". Así, por ebullición, los productos más volátiles se iban primero y a medida que la temperatura subía, le llegaba el turno a los productos cada vez más ligeros. El residuo era la brea de petróleo o de alquitrán. Asimismo, calcinándolo, se le podía transformar en coque, excelente materia prima para los hornos metalúrgicos de la época.

Los ingenieros norteamericanos y germanos introdujeron los alambiques en cascada, sistema en que cada cilindro era mantenido a una temperatura constante. El petróleo penetraba en el primero y una vez rescatado lo que podía evaporarse, pasaba al siguiente, que se encontraba a temperatura más alta y así sucesivamente hasta el último, desde el cual corría la brea.

Plantas modernas

El principio básico en la refinación del crudo radica en los procesos de destilación y de conversión, donde se calienta el petróleo en hornos de proceso y se hace pasar por torres de separación o fraccionamiento y plantas de conversión.

En las distintas unidades se separan los productos de acuerdo a las exigencias del mercado.

La primera etapa en el refinado del petróleo crudo consiste en separarlo en partes, o fracciones, según la masa molecular.

El crudo se calienta en una caldera y se hace pasar a la columna de fraccionamiento, donde la temperatura disminuye con la altura.

Las fracciones con mayor masa molecular (empleadas para producir por ejemplo aceites lubricantes y ceras) sólo pueden existir como vapor en la parte inferior de la columna, donde se extraen.

Las fracciones más ligeras (que darán lugar por ejemplo a combustible para aviones y gasolina) suben más arriba y son extraídas allí.

Todas las fracciones se someten a complejos tratamientos posteriores para convertirlas en los productos finales deseados.

Una vez extraído el crudo, se trata con productos químicos y calor para eliminar el agua y los elementos sólidos y se separa el gas natural. A continuación se almacena el petróleo en tanques desde donde se transporta a una refinería en camiones, por tren, en barco o a través de un oleoducto. Todos los campos petroleros importantes están conectados a grandes oleoductos.

Destilación básica

La herramienta básica de refinado es la unidad de destilación. El petróleo crudo empieza a vaporizarse a una temperatura algo menor que la necesaria para hervir el agua.

Los hidrocarburos con menor masa molecular son los que se vaporizan a temperaturas más bajas, y a medida que aumenta la temperatura se van evaporando las moléculas más grandes.

El primer material destilado a partir del crudo es la fracción de gasolina, seguida por la nafta y finalmente el queroseno.

En las antiguas destilerías, el residuo que quedaba en la caldera se trataba con ácido sulfúrico y a continuación se destilaba con vapor de agua.

Las zonas superiores del aparato de destilación proporcionaban lubricantes y aceites pesados, mientras que las zonas inferiores suministraban ceras y asfalto.

Craqueo térmico

El proceso de craqueo térmico, o pirólisis a presión, se desarrolló en un esfuerzo para aumentar el rendimiento de la destilación.

En este proceso, las partes más pesadas del crudo se calientan a altas temperaturas bajo presión. Esto divide (craquea) las moléculas grandes de hidrocarburos en moléculas más pequeñas, lo que aumenta la cantidad de gasolina —compuesta por este tipo de moléculas— producida a partir de un barril de crudo.

No obstante, la eficiencia del proceso era limitada, porque debido a las elevadas temperaturas y presiones se depositaba una gran cantidad de coque (combustible sólido y poroso) en los reactores. Esto, a su vez, exigía emplear temperaturas y presiones aún más altas para craquear el crudo.

Más tarde se inventó un proceso de coquefacción en el que se recirculaban los fluidos; el proceso funcionaba durante un tiempo mucho mayor con una acumulación de coque bastante menor. Muchos refinadores adoptaron este proceso de pirólisis a presión.

Alquilación y craqueo catalítico

La alquilación y el craqueo catalítico aumentan adicionalmente la gasolina producida a partir de un barril de crudo.

En la alquilación, las moléculas pequeñas producidas por craqueo térmico se recombinan en presencia de un catalizador.

Esto produce moléculas ramificadas en la zona de ebullición de la gasolina con mejores propiedades (por ejemplo, mayores índices de octano-octanaje) como combustible de motores de alta potencia, como los empleados en los aviones comerciales actuales.

En el proceso de craqueo catalítico, el crudo se divide (craquea) en presencia de un catalizador finamente dividido. Esto permite la producción de muchos hidrocarburos diferentes que luego pueden recombinarse mediante alquilación, isomerización o reformación catalítica para fabricar productos químicos y combustibles de elevado octanaje para motores especializados. (8)

Derivados del petróleo

Los siguientes son los diferentes productos derivados del petróleo y su utilización:

- Gasolina motor corriente y extra – Para consumo en los vehículos automotores de combustión interna, entre otros usos.

- Turbocombustible o turbosina – Gasolina para aviones jet, también conocida como Jet-A.

- Gasolina de aviación – Para uso en aviones con motores de combustión interna.

- ACPM o Diesel – De uso común en camiones y buses.

- Queroseno – Se utiliza en estufas domésticas y en equipos industriales. Es el que comúnmente se llama "petróleo".

- Cocinol – Especie de gasolina para consumos domésticos. Su producción es mínima.

- Gas propano o GLP – Se utiliza como combustible doméstico e industrial.

- Bencina industrial – Se usa como materia prima para la fabricación de disolventes alifáticos o como combustible doméstico

- Combustóleo o Fuel Oil – Es un combustible pesado para hornos y calderas industriales.

- Disolventes alifáticos – Sirven para la extracción de aceites, pinturas, pegantes y adhesivos; para la producción de thinner, gas para quemadores industriales, elaboración de tintas, formulación y fabricación de productos agrícolas, de caucho, ceras y betunes, y para limpieza en general.

- Asfaltos – Se utilizan para la producción de asfalto y como material sellante en la industria de la construcción.

- Bases lubricantes – Es la materia prima para la producción de los aceites lubricantes.

- Ceras parafínicas – Es la materia prima para la producción de velas y similares, ceras para pisos, fósforos, papel parafinado, vaselinas, etc.

- Polietileno – Materia prima para la industria del plástico en general

- Alquitrán aromático (Arotar) – Materia prima para la elaboración de negro de humo que, a su vez, se usa en la industria de llantas. También es un diluyente

- Acido nafténico – Sirve para preparar sales metálicas tales como naftenatos de calcio, cobre, zinc, plomo, cobalto, etc., que se aplican en la industria de pinturas, resinas, poliéster, detergentes, tensoactivos y fungicidas

- Benceno – Sirve para fabricar ciclohexano.

- Ciclohexano – Es la materia prima para producir caprolactama y ácido adípico con destino al nylon.

- Tolueno – Se usa como disolvente en la fabricación de pinturas, resinas, adhesivos, pegantes, thinner y tintas, y como materia prima del benceno.

- Xilenos mezclados – Se utilizan en la industria de pinturas, de insecticidas y de thinner.

- Ortoxileno – Es la materia prima para la producción de anhídrido ftálico.

- Alquilbenceno – Se usa en la industria de todo tipo de detergentes, para elaborar plaguicidas, ácidos sulfónicos y en la industria de curtientes.El azufre que sale de las refinerías sirve para la vulcanización del caucho, fabricación de algunos tipos de acero y preparación de ácido sulfúrico, entre otros usos. En Colombia, de otro lado, se extrae un petróleo pesado que se llama Crudo Castilla, el cual se utiliza para la producción de asfaltos y/o para mejoramiento directo de carreteras, así como para consumos en hornos y calderas. (9)

Extracción del petróleo

La demanda de petróleo natural exige buscar yacimientos en zonas casi inaccesibles. Las plataformas petrolíferas extraen petróleo del mar. Las instalaciones terrestres son menos complejas, pero en ocasiones han de instalarse en lugares tan inhóspitos como este desierto de Argelia. (ver fotos abajo)

Aunque en un principio se empleó el método de percusión, cuando los pozos petrolíferos estaban situados a poca profundidad y bajo rocas de gran dureza, dicha técnica desde mediados del siglo XX dejó paso al método de rotación, ya que la mayor parte del petróleo se ha determinado que se encuentra a una profundidad de entre 900 y 5.000 metros, aunque hay pozos que llegan a los 7.000 u 8.000 metros.

Método de rotación
Consiste en un sistema de tubos acoplados unos a continuación de otros que, impulsados por un motor, van girando y perforando hacia abajo. En el extremo se halla una broca o trépano con dientes que rompen la roca, cuchillas que la separan y diamantes que la perforan, dependiendo del tipo de terreno. Además, existe un sistema de polea móvil del que se suspende el conjunto de los tubos que impide que todo el peso de los tubos –los pozos tienen profundidades de miles de metros– recaiga sobre la broca.

Encamisado
Para evitar que las paredes del pozo se derrumben durante la perforación y, al mismo tiempo, la estructura de los estratos del subsuelo permanezca inalterada, según se va perforando el pozo, éste va siendo recubierto mediante unas paredes –o camisas– de acero de un grosor de entre 6 y 12 milímetros.

Aprovechamiento del yacimiento
Los cálculos realizados históricamente permiten afirmar que habitualmente una bolsa de petróleo sólo suele ser aprovechada entre un 25% y un 50% de su capacidad total. El petróleo suele estar acompañado en las bolsas por gas. Ambos, por la profundidad a la que se hallan, están sometidos a altas presiones–el gas, por esa circunstancia, se mantiene en estado líquido–. Al llegar la broca de perforación, la rotura de la roca impermeable provoca que la presión baje, por lo que, por un lado, el gas deja de estar disuelto y se expande y el petróleo deja de tener el obstáculo de la roca impermeable y suele ser empujado por el agua salada que impregna generalmente la roca porosa que se encuentra por debajo de la bolsa de petróleo. Estas dos circunstancias hacen que el petróleo suba a la superficie.

Bombeo del petróleo
Sin embargo, llega un momento en que la presión interna de la bolsa
disminuye hasta un punto en que el petróleo deja de ascender solo -y, por otro lado, el gas, cada vez menor, deja de presionar sobre el crudo–, por lo que hay que forzarlo mediante bombas para que suba.
Este bombeo se realiza hasta el momento en que el coste del sistema
de extracción es mayor que la rentabilidad que se obtiene del petróleo, por lo que el pozo es abandonado.

Inyección de agua.
Para aumentar la rentabilidad de un yacimiento se suele utilizar un sistema de inyección de agua mediante pozos paralelos. Mientras que
de un pozo se extrae petróleo, en otro realizado cerca del anterior se
inyecta agua en la bolsa, lo que provoca que la presión no baje y el petróleo siga siendo empujado a la superficie, y de una manera más rentable que las bombas.
Este sistema permite aumentar la posibilidad de explotación de un pozo hasta, aproximadamente, un 33% de su capacidad. Dependiendo de las características del terreno, esta eficiencia llega al 60%.

Inyección de vapor
En yacimientos con petróleo muy viscoso (con textura de cera) se utiliza la inyección de vapor, en lugar de agua, lo que permite conseguir dos efectos:
1.) Por un lado, se aumenta, igual que con el agua, la presión de la bolsa de crudo para que siga ascendiendo libremente.
2.) Por otro, el vapor reduce la viscosidad del crudo, con lo se hace más sencilla su extracción, ya que fluye más deprisa.

Extracción en el mar
El avance en las técnicas de perforación ha permitido que se puedan desarrollar pozos desde plataformas situadas en el mar (off-shore), en aguas de una profundidad de varios cientos de metros.
En ellos, para facilitar la extracción de la roca perforada se hace circular constantemente lodo a través del tubo de perforación y un sistema de toberas en la propia broca.
Con ello, se han conseguido perforar pozos de 6.400 metros de profundidad desde el nivel del mar, lo que ha permitido acceder a una parte importante de las reservas mundiales de petróleo. (10)

Contaminación por petróleo

Los hidrocarburos son un tipo de contaminantes que afectan a la calidad del agua de manera importante. Los derrames de petróleo, cada día son más frecuentes en los océanos, dejan estelas de contaminación de efectos a muy largo plazo. La formación de una película impermeable sobre el agua en las zonas de derrame afecta rápida y directamente a las aves y a los mamíferos acuáticos ya que obstruye el intercambio gaseoso y desvía los rayos luminosos que aprovecha el fitoplancton para llevar a cabo el proceso de fotosíntesis.

La contaminación por petróleo crudo o por petróleo refinado (combustóleo, gasolina, y otros productos obtenidos por destilación fraccionada y procesamiento químico del petróleo crudo) es generada accidental o deliberadamente desde diferentes fuentes. Algunos investigadores consideran que la contaminación por petróleo proviene de los accidentes de los buque-tanques y de las fugas en los equipos de perforación marina, sin embargo, otros consideran que es cuestión de propaganda, ya que casi el 50 % del petróleo que llega a los mares y los océanos proviene de tierra firme, del que es arrojado al suelo por las personas en las ciudades y en zonas industriales que luego son arrastrados por las corrientes fluviales hasta terminar en los océanos.
Una gran proporción de la contaminación del mar se debe a los desechos de millones de barcos que recorren diariamente los mares. Es probable que el desecho más importante de todos ellos sea el petróleo. En 1970, la expedición Ra a través del océano Atlántico reportó que de los 57 días que duró el recorrido, en 43 de ellos el mar estaba visiblemente contaminado con trozos de petróleo solidificado, aceite y otros desechos.

  

Se calcula que alrededor de 1500 millones de toneladas al año son transportadas a través de los mares y que en el proceso de carga y descarga se pierde el 0.1 % de ese petróleo. Además es práctica común que los tanques cisterna utilicen como lastre agua de mar y la regresen contaminada con petróleo. Otros buque-tanques bombean el petróleo de desecho al mar en forma de desperdicio. Se calcula que por estas dos formas se arrojan al mar 3.5 millones de toneladas de petróleo. Otra forma de contaminación por petróleo del mar proviene de la perforación de pozos de gas y petróleo en las aguas costeras y de las fugas de las tuberías subacuáticas.
   En la explotación del petróleo se derrama cerca de la mitad en el área de perforación, lo que implica grandes pérdidas y contaminación del aire, agua y suelo. La manera tradicional de extraer o recuperar el petróleo es mediante bombeo con agua lo cual representa una pérdida considerable de agua. (11)

La contaminación por petróleo se produce por su liberación accidental o intencionada en el ambiente, provocando efectos adversos sobre el hombre o sobre el medio, directa o indirectamente.
La contaminación involucra todas las operaciones relacionadas con la explotación y transporte de hidrocarburos, que conducen inevitablemente al deterioro gradual del ambiente. Afecta en forma directa al suelo, agua, aire, y a la fauna y la flora.
Efectos sobre el suelo: las zonas ocupadas por pozos, baterías, playas de maniobra, piletas de purga, ductos y red caminera comprometen una gran superficie del terreno que resulta degradada.
Esto se debe al desmalezado y alisado del terreno y al desplazamiento y operación de equipos pesados. Por otro lado los derrames de petróleo y los desechos producen una alteración del sustrato original en que se implantan las especies vegetales dejando suelos inutilizables durante años.
Efectos sobre el agua: en las aguas superficiales el vertido de petróleo u otros desechos produce disminución del contenido de oxígeno, aportede sólidos y de sustancias orgánicas e inorgánicas.
En el caso de las aguas subterráneas, el mayor deterioro se manifiesta en un aumento de la salinidad, por contaminación de las napas con el agua de producción de petróleo de alto contenido salino.
Efectos sobre el aire: por lo general, conjuntamente con el petróleo producido se encuentra gas natural. La captación del gas está determinada por la relación gas/petróleo, si este valor es alto, el gas es captado y si es bajo, es venteado y/o quemado por medio de antorchas.
El gas natural está formado por hidrocarburos livianos y puede contener dióxido de carbono, monóxido de carbono y ácido sulfhídrico. Si el gas producido contiene estos gases, se quema. Si el gas producido es dióxido de carbono, se lo ventea. Si bien existen reglamentaciones, el venteo y la quema de gases contaminan extensas zonas en la dirección de los vientos.
Efectos sobre la flora y la fauna: la fijación de las pasturas depende de la presencia de arbustos y matorrales, que son los más afectados por la contaminación con hidrocarburos. A su vez estos matorrales proveen refugio y alimento a la fauna adaptada a ese ambiente. Dentro de la fauna, las aves son las más afectadas, por contacto directo con los cuerpos de agua o vegetación contaminada, o por envenenamiento por ingestión. El efecto sobre las aves puede ser letal.
Si la zona de explotación es costera o mar adentro el derrame de hidrocarburos produce daños irreversibles sobre la fauna marina.
Efectos del transporte de petróleo: el transporte de hidrocarburos es el que ha producido los mayores accidentes con graves consecuencias ecológicas.
y carboxihemoglobina. (12)

Actividades

Para que entiendas un poco mas como es el proceso de extracción y refinación del petróleo realiza:

1. Vea la siguiente animación (haz clic en el enlace)

http://www.portalplanetasedna.com.ar/petroleo.swf

2. Visita la siguiente infografia para observar de qué elementos está compuesto el petróleo y cómo se extrae el petróleo

http://www.consumer.es/web/es/medio_ambiente/energia_y_ciencia/2005/10/31/147662.php

3. Observa detenidamente la siguiente animación suminsitrada por la NASA haciéndole un rastreo a la mancha de petróleo que contaminó el año pasado el golfo de México

 

 
 

Fuentes:

(1) EDUCAR. ORG  http://www.educar.org/inventos/petroleo.asp

(2) http://www.textoscientificos.com/energia/combustibles/petroleo

(3) http://www.alipso.com/monografias/petroleo_comercio_mundial/

(4) http://www.quiminet.com/ar6/ar_armzgt-petroleo-origen-y-caracteristicas-fundamentales.htm

(5) http://www.iccc.es/2007/03/%C2%BFes-el-petroleo-abiotico/

(6) http://www.bibliotecapleyades.net/ciencia/ciencia_energy13.htm

(7) http://www.miliarium.com/monografias/mareasnegras/ComposicionPetroleo.asp

(8) http://www.profesorenlinea.cl/Ciencias/petroleoRefineria.htm

(9) http://www.monografias.com/trabajos16/derivados-petroleo/derivados-petroleo.shtml#DERIVAD

(10) http://www.muchapasta.com/b/var/Estraccion%20del%20petroleo.php

(11) http://www.sagan-gea.org/hojared_AGUA/paginas/14agua.html

12) http://es.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080706112022AACeOtz