Petrolul — Cum se obţine?

„SĂ FIE lumină!“ În secolul al XIX-lea, Statele Unite aveau nevoie de o nouă sursă de lumină artificială pentru a scăpa de neajunsurile luminii pâlpâitoare produsă de diverse grăsimi, de uleiul de balenă sau de alte substanţe. Dar care era soluţia? Petrolul! Şi unde putea fi găsit?

În 1859, Edwin Drake, un conductor de tren ieşit la pensie, a folosit un motor vechi cu abur pentru a fora un puţ de 22 m adâncime, descoperind astfel primul zăcământ de ţiţei în apropiere de Titusville, Pennsylvania (SUA). Aşa a început era petrolului. Descoperirea petrolului în multe zone ale lumii a avut consecinţe uriaşe pe plan economic şi politic. Petrolul s-a dovedit a fi cea mai bună sursă de lumină artificială pe care lumea o aştepta cu atâta nerăbdare.

La scurt timp, febra cumpărării de terenuri şi a forării puţurilor i-a cuprins pe majoritatea locuitorilor din aşa-numitele zone petrolifere din Statele Unite. În acei ani nu era deloc neobişnuit să auzi că unii au devenit bogaţi peste noapte, iar mai târziu, o parte din ei şi-au pierdut toate averile. În mod paradoxal, Edwin Drake, bărbatul care a forat primul puţ în Pennsylvania, s-a numărat printre cei care au pierdut totul.

În pofida succesului ei extraordinar, ori poate chiar din această cauză, industria petrolieră din Pennsylvania a cunoscut prima ei recesiune. Preţul petrolului a scăzut de la 20 de dolari barilul la 10 cenţi barilul! Supraproducţia şi speculaţia au dus la scăderea rapidă a preţului, unele puţuri de ţiţei fiind imediat secate. Ca o amintire tristă a acelor vremuri  stă Pithole City din Pennsylvania, care în prezent nu e decât un oraş părăsit. În numai un an şi jumătate el a fost întemeiat, s-a dezvoltat şi a fost abandonat. Toate aceste perioade de glorie şi de declin aveau să marcheze istoria petrolului.

În 1870, John Rockefeller şi câţiva asociaţi ai săi au înfiinţat trustul american Standard Oil. Această companie a dominat piaţa petrolului lampant până să se facă simţită concurenţa, îndeosebi cea rusească. Printre competitori s-a numărat şi Marcus Samuel, unul dintre fondatorii companiei Royal Dutch/Shell Group, cum este cunoscută în prezent. În plus, ca urmare a ingeniozităţii fraţilor Nobel *, în Rusia a fost înfiinţată o companie petrolieră puternică, ţiţeiul fiind extras din zăcămintele aflate în zona oraşului Baku.

Aşa a început istoria mai multor companii petroliere. Încă de pe atunci s-au creat organizaţii şi corporaţii pentru a asigura o oarecare stabilitate a preţului şi a producţiei de petrol. Una dintre ele este Organizaţia Ţărilor Exportatoare de Petrol (OPEC), ale cărei 11 state membre posedă la un loc cea mai mare parte din rezervele de ţiţei din lume existente la ora actuală. — Vezi chenarul de la pagina 7.

Cât petrol există şi unde se află el?

Pe la sfârşitul secolului al XIX-lea, curentul electric a început să fie folosit tot mai mult, iar aceasta ar fi putut însemna faliment pentru companiile petroliere. Însă, o altă invenţie remarcabilă a schimbat radical situaţia — motorul cu ardere internă, folosit în principal la automobile. Benzina, un derivat al ţiţeiului, era acum esenţială pentru funcţionarea vehiculelor cu autopropulsie care, pe la sfârşitul anilor ’20 ai secolului al XX-lea, apăruseră deja pe străzile celor mai multe ţări industrializate. Acum era nevoie  de mai mult petrol pentru a ţine lumea în mişcare. Dar unde putea fi găsit?

Cu trecerea anilor, supremaţia petrolului pe piaţa internaţională a fost susţinută prin descoperirea în permanenţă a noi zăcăminte de petrol în diverse zone ale globului — aproximativ 50 000 de zăcăminte! Totuşi, dacă ne gândim la producţie, ceea ce contează este mărimea lor, nu numărul lor. Dar cât de mari sunt aceste zăcăminte?

Zăcămintele care conţin peste 5 miliarde de barili de petrol extractibil, numite superuriaşe, sunt cele mai mari, în timp ce pe locul doi al clasificării se află zăcămintele uriaşe, care au între 500 milioane şi 5 miliarde de barili. Deşi pe lista U.S. Geological Survey World Petroleum Assessment 2000 sunt trecute aproape 70 de ţări care dispun de zăcăminte de petrol, numai câteva dintre ele au zăcăminte uriaşe (vezi chenarul de la pagina 7). Cele mai multe zăcăminte superuriaşe se găsesc în bazinul sedimentar arabo-iranian, care cuprinde regiunea Golfului Persic şi împrejurimile sale.

Căutarea unor noi rezerve de petrol nu s-a sfârşit însă. Dimpotrivă, tehnologia modernă i-a dat avânt. În prezent, regiunea Mării Caspice, unde se află Azerbaidjanul, Iranul, Kazahstanul, Rusia, Turkmenistanul şi Uzbekistanul, a atras atenţia producătorilor de petrol. Potrivit Administraţiei Americane de Date privind Energia, această regiune dispune de un potenţial uriaş în ce priveşte exploatarea ţiţeiului şi a gazelor naturale. Se caută noi rute de export, cum ar fi cele care trec prin Afghanistan. În Orientul Mijlociu, Groenlanda şi în unele zone din Africa s-au găsit noi rezerve cu un bun potenţial de exploatare. Dar transformarea acestor hidrocarburi în energie şi în produse ce sunt folosite în viaţa de zi cu zi este un subiect cu totul aparte.

 Cum se extrage petrolul?

Geologii şi experţii în prospecţiuni caută locurile unde s-ar putea găsi zăcăminte de ţiţei brut. După ce fac unele măsurători şi iau eşantioane, ei forează pentru a se asigura că acolo există cu adevărat petrol. În vremurile de început, dacă nimereai un zăcământ de ţiţei, erai împroşcat din cap până-n picioare cu un jet de petrol şi noroi. Acest lucru însemna pierderea unei cantităţi din ţiţeiul care ţâşnea; în plus, exista riscul unei explozii. În prezent însă, instalaţiile de foraj sunt prevăzute cu instrumente de măsură şi cu supape speciale, împiedicându-se astfel erupţia petrolului. De asemenea, se pot fora puţuri cu diametru mai mic, la adâncimi mai mari.

După un timp, presiunea care provoacă erupţia ţiţeiului şi a gazelor scade. Pentru a o menţine la o anumită valoare, trebuie să se injecteze apă, substanţe chimice, bioxid de carbon sau alte gaze, cum ar fi azotul. În funcţie de zonă, ţiţeiul poate avea diferite densităţi. În mod normal, se preferă ţiţeiul uşor întrucât nu pune prea multe probleme la extragere şi rafinare.

Aşa cum arată Institutul American de Cercetări Petroliere, datorită tehnologiei moderne se poate fora orizontal, aproape paralel cu scoarţa terestră, ceea ce înseamnă mai puţine puţuri forate. Platformele de foraj marin, care şi-au făcut apariţia în 1947 în Golful Mexic, au mărit mult producţia de petrol. Cum e şi firesc, metoda de extracţie afectează în mod direct preţul produsului final. *

Cum este transportat petrolul?

În 1863, în Pennsylvania, ţiţeiul era transportat cu ajutorul unor conducte de lemn, cu diametru mic, deoarece erau mai ieftine şi mai puţin incomode decât butoaiele * de 159 l încărcate în căruţe trase de cai. În prezent, reţelele de conducte au evoluat şi au crescut mult la număr. Potrivit cu Association of Oil Pipe Lines, în Statele Unite există o reţea de 300 000 km de conducte folosită pentru transportarea petrolului!

Majoritatea conductelor sunt din metal, fiind folosite nu numai la transportul ţiţeiului brut până la rafinării, ci şi la transportarea produselor petroliere finale până la distribuitori. Tehnologia modernă permite monitorizarea debitului şi a presiunii din conducte cu ajutorul unor sisteme automate. Pentru verificarea întregului traseu, lung de sute de kilometri, s-au inventat mici dispozitive „inteligente“, care se deplasează în interiorul conductelor; s-a pus la punct şi o metodă de detectare a pierderilor din conducte (Magnetic Flux Leakage), iar pentru detectarea fisurilor externe şi interne se apelează la tehnica cu ultrasunete. Totuşi, un simplu utilizator al produsului final nu vede altceva decât un indicator care arată că în sol se află o conductă de petrol şi că în acel loc este interzis să se facă săpături.

 Oricât de practică ar fi însă reţeaua de conducte, ea nu constituie o soluţie potrivită pentru transportul unor mari cantităţi de ţiţei peste ocean. Însă primii întreprinzători au găsit o soluţie şi la această problemă: uriaşele petroliere. Aceste nave special proiectate au o lungime de 400 m. Petrolierele sunt cele mai mari nave care traversează oceanele şi pot transporta 1 milion de barili de ţiţei şi chiar mai mult. Din nefericire, oricât de robuste ar părea, petrolierele au un punct slab, pentru care nu s-a găsit încă o soluţie, aşa cum se poate observa din chenarul „Câteva date despre mareele negre“. Alte mijloace de transport pentru cantităţi mari de petrol sunt şlepurile şi vagoanele tip cisternă. Totuşi, din întreaga epopee a petrolului, transportul nu e decât jumătate de poveste.

Dacă vedeţi o flacără mică ieşind dintr-un turn înalt — care funcţionează ca o supapă de siguranţă —, înseamnă că aveţi în faţă o rafinărie. În esenţă, în aceste complexe uriaşe, ţiţeiul brut este încălzit, după care intră într-o coloană de distilare, unde este separat prin distilare la presiune atmosferică în mai multe fracţiuni. Aceste fracţiuni variază de la cele mai uşoare — gaze precum butanul — la cele mai grele, care sunt apoi prelucrate pentru obţinerea lubrifianţilor şi a altor derivate. (Vezi paginile 8–9.) Având în vedere toate acestea, ne-am putea întreba: Este petrolul doar o binecuvântare?

[Note de subsol]

[Chenarul/Fotografia de la pagina 5]

BARILI SAU TONE?

Primele companii petroliere din Pennsylvania transportau ţiţeiul în butoaie de vin cu o capacitate de 180 l. În cele din urmă, în butoaie s-au pus doar 159 l de ţiţei pentru a evita pierderile prin scurgere din timpul transportului. În comerţul cu petrol se foloseşte şi în prezent barilul (159 l).

De la început, petrolul adus în Europa a fost transportat pe ocean şi era, de obicei, cântărit în tone, aşa cum se obişnuieşte şi azi.

[Provenienţa informaţiilor]

Sursa: American Petroleum Institute

[Chenarul de la pagina 6]

CUM A APĂRUT ŢIŢEIUL?

Începând din anii ’70 ai secolului al XIX-lea, majoritatea oamenilor de ştiinţă susţin teoria organică. Potrivit acesteia, „resturile organice din sedimente se descompun pe parcursul unei lungi perioade de timp în ţiţei şi în gaze naturale, care rămân închise în porii rocilor sedimentare din straturile superioare ale scoarţei [terestre]“. În urma acestui proces se formează ţiţeiul, ale cărui principale componente sunt hidrocarburile, adică hidrogenul şi carbonul. Cu toate acestea, din anii ’70 ai secolului trecut, unii oameni de ştiinţă au contestat această teorie.

În numărul ei din 20 august 2002, revista Proceedings of the National Academy of Sciences a publicat articolul „Geneza hidrocarburilor şi originea ţiţeiului“. Autorii articolului susţineau că ţiţeiul îşi are originea la mari adâncimi, „chiar în mantaua Pământului“, şi nu în straturile mai de suprafaţă, cum se acceptă în general.

Fizicianul Thomas Gold a avansat unele teorii controversate, explicând în detaliu argumentele aduse, în cartea sa The Deep Hot Biosphere — The Myth of Fossil Fuels. Iată ce a scris el: „Teoria originii organice a hidrocarburilor a fost atât de acceptată în Statele Unite şi în multe ţări din Europa, încât pur şi simplu a împiedicat orice cercetare în direcţia unei concepţii contrare. Dar nu aşa au stat lucrurile şi în ţările fostei Uniuni Sovietice“. Aceasta „deoarece veneratul chimist rus Mendeleev a susţinut concepţia formării anorganice [nu teoria organică]. Argumentele pe care el le-a adus au căpătat în prezent o greutate şi mai mare, având în vedere informaţiile mult mai ample de care dispunem acum“. Dar ce spune ipoteza formării anorganice?

Prof. Gold afirmă: „Teoria anorganică susţine că hidrocarburile erau componente ale materiei care, cu aproximativ 4,5 miliarde de ani în urmă, a format Pământul prin acumularea treptată a solidelor“. Potrivit acestei teorii, elementele ţiţeiului se află la mari adâncimi încă de la formarea Pământului. *

[Notă de subsol]

 [Chenarul/Fotografia de la paginile 10, 11]

CÂTEVA DATE DESPRE MAREELE NEGRE

▪ Cantitatea totală de petrol care s-a scurs din petroliere în perioada 1970–2000 este de 5 322 000 t

▪ Cea mai mare maree neagră s-a înregistrat în 1979, când petrolierul Atlantic Empress s-a ciocnit de nava Aegean Captain în Marea Caraibilor, scurgându-se 287 000 t de petrol

▪ Ţiţeiul scurs în mare din petrolierul Exxon Valdez a cauzat o maree neagră care se află abia pe locul al 34-lea ca mărime

▪ Deşi majoritatea mareelor negre sunt cauzate de operaţiunile de încărcare şi descărcare a petrolierelor, cele mai mari pete de petrol se înregistrează în urma coliziunilor şi a eşuării acestora

▪ Câteva maree negre de proporţii care n-au fost provocate de petroliere:

● Explozia platformei de foraj marin Ixtoc I din Golful Mexic în 1979. Cantitatea totală de ţiţei scurs în mare: 500 000 000 l.

● Explozia unei platforme de foraj marin din Golful Persic în 1983. Cantitatea totală de ţiţei scurs în mare: 300 000 000 l.

● Vărsarea deliberată de ţiţei în apele Golfului Persic în 1991. Cantitatea totală de ţiţei scurs în mare: 900 000 000 l.

[Legenda fotografiei]

Petrolierul „Erika“ s-a scufundat în apropiere de Pointe de Penmarc’h (Franţa), la 13 decembrie 1999

[Provenienţa informaţiilor]

Surse: International Tanker Owners Pollution Federation Limited, „Oil Spill Intelligence Report“, „The Encarta Encyclopedia“

© La Marine Nationale, France

 [Diagrama/Fotografiile de la paginile 8, 9]

(Pentru modul în care textul apare în pagină, vezi publicaţia)

PRODUCŢIA DE PETROL — SIMPLIFICAT

1 — EXPLORĂRI

SATELIT

Pe baza semnalelor exacte furnizate de sistemul global de poziţionare (GPS) se pot face prospecţiuni

GEOFOANE

CAMION CU VIBRATOARE

HIDROFOANE

NAVĂ DE PROSPECŢIUNI SEISMICE

Prospecţiunile seismice — una dintre metodele de explorare folosite — constau în înregistrarea reflexiei subterane a undelor sonore generate artificial

2 — EXTRACŢIE

SONDE DE PETROL DE USCAT

PLATFORMĂ DE FORAJ MARIN

SONDĂ SUBACVATICĂ

Ca metode de extracţie amintim utilizarea sondelor de petrol de uscat, marine şi a celor submarine. Pentru păstrarea presiunii din zăcământ, se injectează gaze sau apă

[Legenda fotografiei]

SONDĂ SUBACVATICĂ

La construirea unor instalaţii de foraj pe fundul mării se folosesc submarine comandate de la distanţă

[Legenda fotografiei]

FORAJ ORIZONTAL

Sapa de foraj e acţionată de nişte motoare comandate de la distanţă de un inginer; pentru detectarea proprietăţilor rocilor se folosesc unii senzori

3 — TRANSPORT

CONDUCTE

PETROLIER

La transportarea petrolului se folosesc conducte amplasate la suprafaţa solului, în subteran şi sub apă. Alte metode de transport folosite sunt petrolierele, şlepurile şi vagoanele de tip cisternă

4 — RAFINARE

RAFINĂRIE

Ţiţeiul brut este încălzit, distilat şi separat în fracţiuni care pot fi folosite pentru a obţine produse utilizate în viaţa cotidiană

TURN DE DISTILARE

Când ţiţeiul brut, vâscos, de culoare brună-negricioasă, este încălzit în cuptor, hidrocarburile se transformă în gaz. La diverse temperaturi, gazele se condensează din nou în lichide. Astfel, ţiţeiul e separat în derivatele sale, adică în fracţiuni

20°C

GAZE DE RAFINĂRIE

Aici intră metanul, etanul, propanul şi butanul

20°–70°C

BENZINĂ

Utilizată drept carburant pentru automobile, precum şi ca materie primă pentru obţinerea maselor plastice

70°–160°C

PĂCURĂ

Poate fi folosită la obţinerea maselor plastice, a carburanţilor pentru automobile şi a altor produse chimice

160°–250°C

PETROL LAMPANT

Folosit la obţinerea petrolului de uz casnic şi a combustibilului pentru motoarele cu reacţie

250°–350°C

MOTORINĂ

Folosită la obţinerea de combustibili pentru motoare diesel şi pentru cuptoare

CUPTOR

400°C

REZIDUURI

Prelucrate în continuare se obţin combustibili pentru rafinării, ulei greu pentru maşini, ceară pentru lumânări, lubrifianţi şi asfalt

CRACARE CATALITICĂ

Hidrocarburile sunt încălzite cu ajutorul aburului şi sunt amestecate cu un catalizator fierbinte, sub formă de pulbere, pe bază de alumogel şi silicagel. În urma acestui proces, hidrocarburile se desfac, sau se separă, în molecule mai mici şi mai utile

Catalizatorul pulbere se amestecă cu hidrocarburile în abur

ETANOL

Acest solvent se utilizează la fabricarea de vopsele, cosmetice, parfumuri, săpunuri şi coloranţi

MASE PLASTICE

Polistirenul, de exemplu, este obţinut prin polimerizarea stirenului

ADITIVI PENTRU BENZINĂ

Îmbunătăţirea cu octan împiedică gazul să se aprindă prea repede în motor, ceea ce îi măreşte performanţele

[Provenienţa unei fotografii]

Fotografie prin amabilitatea Phillips Petroleum Company

[Graficul de la pagina 7]

(Pentru modul în care textul apare în pagină, vezi publicaţia)

PRINCIPALELE ŢĂRI CARE DISPUN DE MARI REZERVE DE PETROL

Cantităţile totale sunt date în miliarde de barili. Ele nu includ resursele nedescoperite

▪ State membre OPEC

• Ţări care au unul sau mai multe zăcăminte de petrol superuriaşe

Producţie cumulativă

◆ Rezerve de petrol

▪ • ◆ 332,7 ARABIA SAUDITĂ

• ◆ 216,5 STATELE UNITE

• ◆ 192,6 RUSIA

▪ • ◆ 135,9 IRAN

▪ • ◆ 130,6 VENEZUELA

▪ • ◆ 125,1 KUWEIT

▪ • ◆ 122,8 IRAK

▪ • ◆ 113,3 EMIRATELE ARABE UNITE

• ◆ 70,9 MEXIC

• ◆ 42,9 CHINA

▪ • ◆ 41,9 LIBIA

▪ ◆ 33,4 NIGERIA

◆ 21,2 CANADA

▪ ◆ 21 INDONEZIA

◆ 20,5 KAZAHSTAN

▪ • ◆ 18,3 ALGERIA

◆ 17,6 NORVEGIA

◆ 16,9 MAREA BRITANIE

[Legenda fotografiilor de la pagina 4]

Primul puţ de ţiţei brut, Titusville, Pennsylvania, 1859

Ţiţei erupând dintr-o sondă de petrol din Texas

[Provenienţa fotografiilor]

Brown Brothers

[Legenda fotografiei de la pagina 5]

Primul câmp petrolifer, Beaumont, Texas

[Legenda fotografiei de la pagina 5]

Căruţă transportând butoaie cu petrol

[Legenda fotografiei de la pagina 10]

Terenuri petrolifere în flăcări, în Kuweit

[Provenienţa fotografiilor de la pagina 5]

Toate fotografiile: Brown Brothers