Какво е масло?

Петролът е вещество, намиращо се в специфични седиментни басейни, образувано от слоеве или порести пластове пясък, пясъчници или варовици

Изображение от Дейвид Марк от Pixabay

Петролът е смес от молекули въглерод и водород, която произхожда от разлагането на органични вещества, главно планктон, образувани чрез действието на бактерии в среда с малко кислород. В продължение на милиони години този материал се натрупва на дъното на океани, морета и езера и, притиснат от движенията на земната кора, дава началото на веществото, което наричаме петрол.

Този материал се намира в специфични седиментни басейни, образувани от слоеве или порести пластове пясък, пясъчници или варовици. Петролът се класифицира като изкопаемо гориво, тъй като произхожда от бавното разлагане на органичните вещества. В момента петролът е най-широко използваното изкопаемо гориво. Това е така, защото неговото усъвършенстване поражда различни фракции или смеси от органични съединения с близки количества въглерод, образуващи петролни производни.

Нефтът обаче е невъзобновяем енергиен източник. Това означава, че това е източник на енергия, който свършва в природата. Освен това тази енергия от органичен произход е ограничена и отнема милиони години, за да се формира в природата. Поради тази причина неговото извличане и използване са били и все още са обекти на конфликти, включващи сили и страни производителки и рафиниращи.

Химичен състав на маслото

Петролът се състои предимно от молекули въглерод и водород, известни като въглеводороди. Тези съединения образуват по-голямата част от маслото, въпреки че други вещества са част от неговата конституция.

Химичният състав на петрола също съдържа по-малко азот, кислород, соли и остатъци от някои метали. Делът на елементите, които го съставят, е както следва:

• 82% въглерод;
• 12% водород;
• 4% азот;
• 1% кислород;
• 1% соли и метални остатъци.

Характеристики на маслото

Основните характеристики на маслото са:

• Масленост;
• Вискозитет
• Характерна миризма;
• Оцветяване, което може да варира от безцветно до черно;
• Запалимост;
• Плътност по-малка от тази на водата.

Запаси и добив на нефт

Според данни на Централното разузнавателно управление Венецуела е страната с най-големите запаси от нефт в света, с 300,9 милиарда барела. Втората е Саудитска Арабия с 266,5 милиарда барела. Бразилия се появява на 15-о място в класацията с 12,7 милиарда барела от веществото. Вижте списъка на страните с най-големи запаси от нефт в света:

Обща информация за маслото

Въпреки че е известно от зората на човешката цивилизация, проучването на полетата и сондажите на нефтени кладенци започват едва в средата на 19 век. Оттогава петролната индустрия претърпя голяма експанзия, главно в САЩ и Европа.

Въпреки силната конкуренция с въглищата и другите горива, считани по това време за благородни, петролът започва да се използва в голям мащаб, особено след изобретяването на бензинови и дизелови двигатели. В продължение на много десетилетия петролът беше основният двигател на международната икономика, достигайки почти 50% от потреблението на първична енергия в света в началото на 70-те години. Въпреки че намалява с времето, неговият дял от това потребление все още представлява около 39%, според Международната енергийна агенция.

Освен че преобладават в транспортния сектор, петролните продукти са отговорни и за производството на електроенергия в няколко страни по света. Възможно е да се генерира електрическа енергия от изгарянето на тези производни в котли, турбини и двигатели с вътрешно горене. Петролните производни, които обикновено се използват за тази цел, са мазут, свръх вискозно масло, дизелово гориво и рафинерия.

Петролните деривати представляват значителна част от енергийната матрица в страни като САЩ, Япония, Мексико, Саудитска Арабия, Италия и Китай. В Бразилия производството на електрическа енергия от петролни продукти не е толкова важно поради историята на преобладаване на водноелектрическите централи. Съществуват обаче термоелектрически централи, които произвеждат електроенергия от петролни деривати, за да отговорят на пиковете в електрическата система, използвани главно за задоволяване на търсенето на общности, които не се обслужват от взаимосвързаната електрическа система.

Рафиниране на нефт

В рафинериите петролът преминава през различни процеси, докато се получи желаното качество за дадена цел. Рафинирането на нефт се извършва чрез следните стъпки:

Разделяне

Процесите на разделяне имат за цел да отстранят специфични компоненти на маслото или да "разбият" маслото до основните му фракции. Това са физически промени, при които се изисква енергия (промени в температурата или налягането) или маса (съотношения на разтворимост към разтворители).

Дестилацията е една от стъпките в този процес на разделяне. Чрез него маслото се изпарява и след това се кондензира от въздействието на температура и налягане. Този процес има за цел да получи горивен газ, втечнен газ, нафта, керосин, газьоли (атмосферни и вакуумни) и вакуумни остатъци. Добивът на продуктите варира в зависимост от суровия нефт, който е преработен.

Преобразуване

Процесите на конверсия се използват за промяна на химичния състав на определена фракция масло, в търсене на подобрения в качеството, както в случая на трансформация на газьоли и отпадъци в нафта, керосин или дизел. Този етап включва процедурите за крекинг, алкилиране и каталитични реформи и варира в зависимост от суровия нефт и производното, което искате да получите.

Лечение

Процесът на обработка се стреми да отстрани примесите в маслото, като сяра, азот, метали и други компоненти, които причиняват нежелани ефекти върху производните. Подобряването на техниките за третиране позволява да се смекчат въздействията, причинени от емисиите на газове в атмосферата.

Производство на електрическа енергия

Производството на електрическа енергия от петролни продукти започва с процеса на изгаряне на материала в горивна камера. Получената топлина се използва за нагряване и увеличаване на налягането на водата, превръщайки я в пара, която от своя страна ще движи турбините, превръщайки топлинната енергия в механика. Движението на турбините пуска в действие генератор, който трансформира механичната енергия в електрическа. След това парата се пренасочва към кондензатор, където ще се охлади, за да се върне в течно състояние и ще се използва като вода от котелната система.

Замърсителите, съдържащи се в петролните продукти, се изхвърлят в атмосферата по време на етапите на горене и охлаждане, така че обемът и видът на изпускания газ варират в зависимост от състава на изгореното гориво и условията на дисперсия на замърсителите. Колкото по-плътно е горивото, толкова по-голям е потенциалът за емисии - това е една от причините дизеловите и ултравискозните масла да се считат за производни с висок потенциал за замърсяване. Напоследък се полагат усилия за подобряване на технологиите за преобразуване на енергия, за подобряване на ефективността на системите, а също и за улавяне на замърсяващи газове.

Социално-екологични въздействия на петрола

Основните въздействия от производството на електрическа енергия от петролни продукти са резултат от емисиите на замърсители в атмосферата, главно така наречените парникови газове. Натрупването на високи концентрации на парникови газове в атмосферата блокира излъчваната от слънцето топлина и я улавя на повърхността на Земята, засилвайки глобалното затопляне.

Основната последица от засилването на глобалното затопляне е топенето на ледниците и полярните ледени шапки, явление, отговорно за повишаване на морското равнище и наводняване на крайбрежните райони. Този процес засяга голям брой хора и диви животни и променя биологичното разнообразие в тези региони.

• „Климатичният апартейд“ може да тласне над 120 милиона души в бедност

Сред другите замърсители на въздуха, получени в резултат на изгарянето на петролни продукти, се открояват серен диоксид (SO2) и така нареченият частичен материал, състоящ се от суспендиран прах и пепел. В допълнение към промените в местното биоразнообразие, тези замърсители причиняват няколко проблема за човешкото здраве, като дихателни разстройства, алергии, дегенеративни лезии в нервната система и жизненоважни органи, рак. Тези смущения са склонни да се влошават през зимата, когато термичните инверсии причиняват улавянето на горещ въздух и затрудняват разсейването на замърсителите.

В допълнение, петролът може да бъде изпуснат в околната среда в резултат на поредица от събития, като например аварии с петролни танкери, на петролни платформи и изпускане на вода, използвана за измиване на резервоари, където се съхранява петрол. Когато нефтът се разлее в околната среда, той причинява няколко щети на екосистемите, причинявайки химически и физически промени в околната среда, в допълнение към увреждането на съществуващия живот на мястото.

В морската среда петролът предотвратява преминаването на светлина, което вреди на фотосинтетичните организми, като фитопланктона. С намаляването на фитопланктона, зоопланктонът, който се храни с тези организми, в крайна сметка намалява хранителния си резерв. По този начин маслото влияе отрицателно върху цялата хранителна верига.

Мангровите дървета също могат да страдат от това замърсяване. В тези екосистеми маслото достига кореновата система на растенията, като им пречи да абсорбират хранителни вещества и кислород. Освен това животни, които използват региона за размножаване, също могат да бъдат засегнати, какъвто е случаят с раците и няколко други вида.

Водните животни могат да загинат в резултат на разлива на нефт. Те могат да се опият с веществото, да умрат от задушаване или дори защото са останали в маслото. Този вид интоксикация компрометира нервната и отделителната системи на тези животни. Замърсяването на околната среда с петрол също причинява пряка вреда на хората, засягайки туризма и риболова в региона.