Il petrolio è un liquido infiammabile, denso di colore marrone scuro o verdognolo, che si trova negli strati superiori della crosta terrestre ad una profondità compresa tra poche decine e diverse migliaia di metri
BREVE STORIA DEL PETROLIO
Il petrolio accompagna la storia dell'uomo da secoli e i popoli dell'antichità avevano già ben noti i giacimenti di petrolio superficiali che utilizzavano per produrre medicinali e bitume o per alimentare le lampade.
La moderna industria petrolifera nacque negli Stati Uniti e per l'esattezza in Pennsylvania dove, per l'iniziativa di Edwin Drake, il 27 agosto 1859 venne aperto il primo pozzo petrolifero redditizio del mondo. Bisognerà però attendere gli anni 50 perché il petrolio inizi a sostituire il carbone come combustibile.
Oggigiorno circa il 90% del fabbisogno di combustibile è coperto dal petrolio che, come fonte di energia trasportabile e facilmente utilizzabile, viene usata dalla maggioranza dei veicoli (automobili, camion, treni, navi, aeroplani) e come base di molti prodotti chimici industriali. Questo lo rende una delle materie prime più importanti del mondo, ma a seguito delle crisi energetiche del 1973 e del 1979 è aumentato l'interesse della pubblica opinione sui limiti delle scorte di petrolio (si tratta infatti duna fonte energetica non rinnovabile) e sul fatto che esse siano destinate, prima o poi, a esaurirsi. Inoltre non bisogna dimenticare che la maggior parte delle riserve mondiali è collocata nel Medio Oriente, una regione politicamente instabile e l'accesso al petrolio è stato uno dei fattori condizionanti in molti conflitti militari del XX secolo, compresi la Seconda Guerra Mondiale e la Guerra del Golfo.
Il prezzo del barile di petrolio (unità di misura corrispondente a circa 159 litri) viene concordato dall'OPEC, l ’Organizzazione dei Paesi Esportatori di Petrolio che detiene circa il 75% delle riserve mondiali, insieme con le compagnie petrolifere che si occupano dell'estrazione ed è passato dagli 11 dollari al barile del 1998 agli attuali 52 (2017), con un picco di 146 dollari al barile nel 2008.
COME SI FORMA IL PETROLIO
Il petrolio si è formato tra i 4 e i 6 milioni di anni fa sotto la superficie terrestre per decomposizione di organismi animali (in particolar modo animali marini e di piante che crescono sui fondali oceanici) e il suo processo di formazione, seppure lentissimo, continua ancora oggi.
Alghe, plancton, organismi marini animali e vegetali, morendo, si sono depositati sul fondo di paludi e mari interni, mescolandosi con l'argilla e sabbia trasportati dai fiumi formando una fanghiglia chiamata Sapropel. Durante le diverse ere geologiche questo strato viene ricoperto da nuovi strati di sabbia e detriti che impediscono alle sostanze organiche presenti nel Sapropel di decomporsi. Il sapropel si trasforma così in Roccia Madre, ancora ricca si sostanze organiche. Le enormi pressioni degli strati superiori, unite al calore del sottosuolo e all'assenza d'aria hanno favorito l'azione di microbi e batteri che hanno consumato l'ossigeno presente nelle sostanze organiche e ne hanno determinato la lentissima trasformazione in idrocarburi, cioè in sostanze composte esclusivamente di idrogeno e carbonio (petrolio e gas naturale).
La pressione degli strati superiori, nel corso dei millenni, schiaccia la roccia madre come una spugna e spinge gli idrocarburi a risalire attraverso strati di roccia porosa e permeabile, i cui vuoti vengono riempiti dagli idrocarburi formando così la Roccia Serbatoio. Se al di sopra della roccia serbatoio è presente uno strato di roccia impermeabile, gli idrocarburi interrompono la loro risalita e formano il giacimento; è quella che si definisce una trappola geologica nella quale acqua, petrolio e gas si distribuiscono in strati sovrapposti.
La pressione degli strati superiori, nel corso dei millenni, schiaccia la roccia madre come una spugna e spinge gli idrocarburi a risalire attraverso strati di roccia porosa e permeabile, i cui vuoti vengono riempiti dagli idrocarburi formando così la Roccia Serbatoio. Se al di sopra della roccia serbatoio è presente uno strato di roccia impermeabile, gli idrocarburi interrompono la loro risalita e formano il giacimento; è quella che si definisce una trappola geologica nella quale acqua, petrolio e gas si distribuiscono in strati sovrapposti.
Affinché si formi un giacimento di petrolio sono necessarie tre condizioni:
• la presenza di una roccia serbatoio (arenaria o calcare)
• la presenza di una roccia di copertura
• la formazione di una trappola geologica
LA RICERCA DEL PETROLIO
La ricerca dei giacimenti di petrolio viene fatta con tecnologie varie che richiedono le conoscenze diversi di settori scientifici come la geologia, la chimica e la sismologia.
La ricerca avviene inizialmente con uno studio geologico preliminare che serve ad individuare le possibili località sedi di giacimenti. Si passa poi allo studio del sottosuolo per determinare la struttura e la forma delle rocce con il metodo magnetico o con quello sismologico ed individuare quelle formazioni rocciose in grado di costituire una trappola petrolifera. La tecnica sismologica consiste nel far esplodere nel terreno delle piccole cariche di esplosivo. Le onde sismiche generate dalle esplosioni vengono riflesse dagli stati geologici e registrate dai sensori (sismografi) posti in superficie. I dati rilevati, permettono di ricostruire la struttura degli strati rocciosi e quindi scoprire l'esistenza di giacimenti petroliferi.
L’ESTRAZIONE DEL PETROLIO
L'impianto di estrazione è costituito da una torre di trivellazione chiamata Derrick, un grande traliccio alto circa 27m che sostiene la trivella, una specie di grosso trapano che porta sulla estremità uno scalpello, detto sonda di trivellazione. Il movimento di trivellazione viene trasmesso da un potente motore a una piattaforma di rotazione che, a sua volta, fa girare la prima asta di trivellazione. Le aste sono cave e lunghe 9m e possono essere agganciate le une alle altre mentre penetrano nel terreno. Una volta raggiunto il giacimento, il petrolio può essere estratto con pompe aspiranti; se invece la pressione all'interno del giacimento è più elevata di quella atmosferica, il petrolio sale spontaneamente.
Una volta estratto, il petrolio greggio viene trattato, per eliminare l'acqua e le particelle solide in esso contenute e immagazzinato in serbatoi di smistamento, da dove viene trasportato alle raffinerie mediante tubazioni continue (oleodotti), con navi opportunamente attrezzate (navi cisterna dette anche petroliere) oppure con speciali autoveicoli (autocisterne) e carri ferroviari (carri cisterna).
La continua richiesta di petrolio fa si che i processi di estrazione si siano allargati anche a tutte quei giacimenti che si trovano sotto i fondali marini e che vengono estratti con impianti di trivellazione detti off-shore (che potete osservare nell'immagine sotto) con tutti i rischi che ne derivano per l’ambiente marino stesso.
LA RAFFINAZIONE
La raffinazione del petrolio avviene in un raffineria all'interno della torre per la distillazione frazionata e permette di ottenere dal petrolio, che non può essere utilizzato direttamente, prodotti come gas, benzina, gasolio, nafta e cherosene (che sono quindi fonti energetiche secondarie), bitume, lubrificanti e destinati alle industrie petrolchimiche.
Il petrolio greggio, fatto passare attraverso un tubo a serpentina, viene riscaldato a circa 350°C in modo da provocare l'evaporazione dei diversi gruppi di idrocarburi che, risalendo attraverso i piani della torre, si raffreddano e si condensano depositandosi nelle varie frazioni che corrispondono ad altrettanti prodotti commerciali:
- gas (metano, propano e butano) utilizzati per uso domestico e per autotrazione;
- benzine, usate come carburante per autoveicoli, aerei e navi;
- nafta, usata come carburante per i motori Diesel;
- cherosene, usato per gli impianti domestici di riscaldamento, per l'illuminazione e come carburante per gli aerei a reazione;
- gasolio, usato per gli impianti di riscaldamento e come combustibile per le centrali elettriche.
Al termine di questa operazione dal fondo della torre viene raccolto il residuo dal quale si ottengono gli oli lubrificanti, le paraffine e i bitumi impiegati come impermeabilizzanti e nella produzione di asfalto per le coperture stradali.
E adesso un beve video per ricapitolare tutto quello che avete letto