Petroleo

Materiales. Química. Petroquímica. Derivados. Destilación. Conversión. Industrias. Crisis. Economía mundial. Energías alternativas

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EL PETRÓLEO

El petroleo y sus derivados:

El petróleo se forma bajo la superficie terrestre por la descomposición de organismos marinos. Los restos de animales minúsculos que viven en el mar y, en menor medida, los de organismos terrestres arrastrados al mar por los ríos o los de plantas que crecen en los fondos marinos se mezclan con las finas arenas y limos que caen al fondo en las cuencas marinas tranquilas. Estos depósitos, ricos en materiales orgánicos, se convierten en rocas generadoras de crudo. El proceso comenzó hace muchos millones de años, cuando surgieron los organismos vivos en grandes cantidades, y continúa hasta el presente. Una vez formado el petróleo, éste fluye hacia arriba a través de la corteza terrestre. El petróleo queda atrapado, formando un depósito. Sin embargo, una parte significativa brota en la superficie terrestre o en el fondo del océano.

El petróleo, tal como se extrae del yacimiento, no tiene aplicación práctica alguna. Por ello, se hace necesario separarlo en diferentes fracciones que sí son de utilidad. Este proceso se realiza en las refinerías. Una refinería es una instalación industrial en la que se transforma el petróleo crudo en productos útiles para las personas. El conjunto de operaciones que se realizan en las refinerías para conseguir estos productos son denominados “procesos de refino”. La industria del refino tiene como finalidad obtener del petróleo la mayor cantidad posible de productos de calidad bien determinada, que van desde los gases ligeros, como el propano y el butano, hasta las fracciones más pesadas, fuelóleo y asfaltos, pasando por otros productos intermedios como las gasolinas, el gasoil y los aceites lubricantes. El petróleo bruto contiene todos estos productos en potencia porque está compuesto casi exclusivamente de hidrocarburos, cuyos dos elementos son el carbón y el hidrógeno. Ambos elementos al combinarse entre sí pueden formar infinita variedad de moléculas y cadenas de moléculas. Los procesos de refino dentro de una refinería se pueden clasificar, por orden de realización y de forma general, en destilación, conversión y tratamiento.

Destilación
La destilación es la operación fundamental para el refino del petróleo. Su objetivo es conseguir, mediante calor, separar los diversos componentes del crudo. Cuando el crudo llega a la refinería es sometido a un proceso denominado “destilación fraccionada”. En éste, el petróleo calentado es alimentado a una columna, llamada también “torre de fraccionamiento o de destilación”.

El petróleo pasa primero por un calentador que alcanza una temperatura de 370ºC y posteriormente es introducido en una torre, donde comienza a circular y a evaporarse. De esta forma se separan los productos ligeros y los residuos.

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. Las fracciones más ligeras del crudo, como son los gases y la nafta, ascienden hasta la parte superior de la torre. A medida que descendemos, nos encontramos con los productos más pesados: el queroseno, gasoil ligero, gasoil pesado. En último lugar, se encuentra el residuo de fuelóleo atmosférico. La destilación es continua: el crudo calentado entra en la torre y las fracciones separadas salen a los diferentes niveles. Esta operación, no obstante, sólo suministra productos en bruto que deberán ser mejorados (convertidos) para su comercialización, dado que los procesos de destilación no rinden productos en la cantidad ni calidad
demandas por el mercado. En cuanto a la cantidad, las fracciones obtenidas deben estar distribuidas de forma que puedan hacer frente a las necesidades de las distintas épocas del año. En invierno, las necesidades de gasóleos y fuel-óleos para calefacción serán superiores a las del verano, donde prima la producción de gasolinas.

Conversión
Para hacer más rentable el proceso de refino y adecuar la producción a la demanda, es necesario transformar los productos, utilizando técnicas de conversión. Los principales procedimientos de conversión son el “cracking”y el “reformado”. Los procedimientos de “cracking” o craqueo consisten en un ruptura molecular y se pueden realizar, en general, con dos técnicas: el craqueo térmico, que rompe las moléculas mediante calor, o el craqueo catalítico, que realiza la misma operación mediante un catalizador, que es una sustancia que causa cambios químicos sin que ella misma sufra modificaciones en el proceso Las técnicas de conversión también se pueden aplicar a componentes más ligeros. Este es el caso del “reformado”. Gracias a este proceso, la nafta puede convertirse en presencia de platino (que actúa como catalizador), en componentes de alta calidad para las gasolinas.

Materiales y energías del petróleo:

Industria textil:

Fibras sintéticas que suplen a la lana y el algodón.

Industria del caucho:

Nuevos productos con iguales propiedades y a veces superiores a las del caucho natural.

Industria de envases y embalajes:

El polietileno como alternativa
al cristal y al celofán, plásticos para la construcción, por su gran resistencia a la corrosión y a las inclemencias del tiempo, por su ligereza y flexibilidad.

Plásticos
El nombre común de plásticos se debe a la propiedad que tienen de ser deformables por plasticidad (frente a la elasticidad), bajo la influencia del calor, la presión o de ambos a la vez.
Este término abarca productos que difieren entre sí por su estructura química, sus propiedades físicas, sus aplicaciones prácticas y sus procesos de fabricación.
Hay tres grandes familias de plásticos: los termoplásticos, los termoendurecibles y los poliuretanos.

Fibras sintéticas
Las fibras sintéticas se obtienen por hilado de sustancias fundidas.
La primera que se comercializó fue el nailon, en 1938. Desde
entonces, el aumento de la demanda no ha dejado de crecer. Por su volumen, representan la segunda materia en importancia de la Petroquímica, tras los plásticos.

Caucho sintético y elastómeros
Es el suministrador principal de la industria del automóvil, en un elemento tan fundamental como los neumáticos. También se emplean, en algunas de sus variedades, para los calzados y para la construcción de recubrimientos de terrazas y tejados.

Detergentes
Son productos solubles en el agua, cuya propiedad fundamental consiste en poder modificar la tensión superficial de los líquidos en los que se encuentra, disminuyendo o eliminando la suciedad contenida en ellos. Sus usos principales están centrados en el hogar, en forma de polvos, escamas o líquidos que sirven para lavar la ropa y la vajilla. Para suprimir sus efectos contaminantes en las aguas residuales, los
detergentes se fabrican ahora a base de productos biodegradables, que son rápidamente destruidos por los microorganismos que viven en los ríos.

Abonos
La agricultura, que hasta hace poco sólo utilizaba el estiércol natural, ha sufrido una gran revolución gracias a la química. El ácido sulfúrico, los fosfatos y la síntesis del amoniaco, han puesto en circulación una gama muy amplia de abonos químicos que mejoran el rendimiento de la agricultura. La petroquímica, mediante el suministro de hidrógeno a bajo precio para la producción de amoniaco, contribuye a promover el empleo masivo del nitrógeno asimilable en sus tres variantes: nitratos, sulfatos y urea y la infinidad de abonos complejos.

Petróleo medio-ambiente.

Se trata de una de las formas más graves de contaminación del agua, y el término se emplea sobre todo en relación con el vertido de petróleo al medio ambiente marino; en este caso, la masa que se produce tras el vertido y que flota en el mar se conoce con el nombre de marea negra. El petróleo vertido en el medio ambiente marino se degrada por procesos físicos, químicos y biológicos. Al principio, un vertido de petróleo se extiende con rapidez sobre la superficie del mar, y se divide en una serie de “hileras” paralelas a la dirección del viento dominante. La evaporación se produce rápidamente: los compuestos volátiles se evaporan en unas 24 horas. Las manchas de petróleo ligero pueden perder hasta un 50% en cuestión de horas. Las fracciones remanentes del petróleo, más pesadas, se dispersan en el agua en forma de pequeñas gotas, que terminan siendo descompuestas por bacterias y otros microorganismos. En algunos casos se forma una emulsión de agua en petróleo, dando lugar a la llamada mousse de chocolate en la superficie.

La velocidad a la que se producen los procesos mencionados arriba dependerá del clima, el estado del mar y el tipo de petróleo.

La crisis del petróleo.

Fue en la década de los 70 cuando el mundo tomó conciencia de su dependencia hacia el petroleo. Fue en ese momento cuando surgió la primera crisis en la que el petróleo era utilizado como arma política, ya que fue el detonante de la Guerra del Yom Kippur. La ayuda estadounidense a Israel provocó un embargo de crudo árabe. No sólo supuso un incremento en los precios de los combustibles y por tanto de la mayor parte de los productos y servicios en Occidente, sino que llevó al ciudadano normal a entender que la energía realmente no le pertenecía. El precio, por lo tanto, se disparó.

Ante esa situación, los gobiernos occidentales aplicaron medidas hasta entonces reservadas a los periodos de guerra, como la limitación en el uso de coches, limitación de velocidad de carreteras, etc. Pero, sin duda, la consecuencia más dura fue la crisis económica que se desató tras la subida de los precios de los combustibles.

La repercusión del consumo masivo de petróleo no es tan sólo industrial y económica, sino también política. Desde que el petróleo se volvió indispensable, el peso político y económico de los países productores crece en la misma proporción que sus reservas. Occidente intenta por todos los medios conseguir estabilidad en dichos países para garantizar el suministro fluido.

Precisamente, la alta inestabilidad política está provocada, en último término, por la condición de esos países de proveedores de petróleo. Así, Irán fue durante mucho tiempo un aliado especialmente interesante de Occidente, a pesar de los problemas internos. Pero el triunfo de la revolución trajo un sistema totalmente contrario, enfrentado a EE.UU., de forma que se desencadenó otro pánico en el mercado mundial del petróleo. La caída del Sha dio lugar a otra escalada de precios del barril. Para complicar aún más la situación, se desató la guerra entre Irak e Irán, que convulsionó aún más a los mercados internacionales.

La influencia del petróleo en la economía mundial: un mercado muy sensible e influyente.

El petróleo es totalmente influyente en la economía a nivel mundial; Cualquier variación en el precio del crudo ejerce un efecto dominó sobre el resto de la cadena económica, provocando una caída del consumo y un aumento de la inflación.Aparte de los efectos que el aumento del precio del petróleo tiene sobre su demanda, lo más alarmante es su impacto sobre el índice de precios al consumo (IPC). Si el precio del barril sube, aumenta el precio de los carburantes, de los gasóleos, del transporte público y privado, e incluso, se disparan los costes de producción de las empresas.

Así, también sufre el sector agrícola, la industria textil y del calzado, envases de alimentos, bebidas,... Ya que necesitan abundantes cantidades de petróleo, tanto como combustible como para materia prima. Si el precio del barril sube, el coste final de sus productos también sufrirá un ascenso.

Energias alternativas:

Energía biomasa

 La biomasa es materia viva que ha estado viva recientemente. Pueden ser un conjunto de materia biológicamente renovable, (madera, células, resto de comida),por extensión, la energía que proviene de la fermentación o la combustión, o sea del quemado de los desechos o por la fermentación de los desechos orgánicos que están sepultados. De las dos Formas se puede obtener gas o electricidad.

Energía Geotérmica

 La energía geotérmica es considerada como un tipo de energía no convencional, sino como un factor importante para el desarrollo energético futuro, ya sea a mediado a largo plazo, estas investigaciones y desarrollo nos permitirán situarnos en las naciones mas avanzadas que bregan por su autoabastecimiento energético.

El termino geotermia se refiere a la energía térmica producida en el interior de la tierra. El calor telúrico es conducido a través del manto hacia la superficie terrestre que asciende con un flujo promedio haciéndose difuso para las aplicaciones practicas, dado que existen zonas anómalas en las cuales la variación de la temperatura es mayor; esto puede ser en las zonas volcánicas, o en contacto entre placas corticales. Los sistemas conectivos de agua subterránea captan dicho calor, alcanzando la superficie a través de rocas porosas o fallas geológicas.

Pero hay lugares que son importante fuente s de calor en donde se manifiesta la energía geotérmica ya sea en forma de agua caliente, o vapor de agua en alta temperaturas, las cuales pueden ser aprovechadas para la producción de energía eléctrica o para otros usos. En el caso del agua caliente se la puede utilizar para calefaccionar viviendas o industrias, tales usos serian, destilación, cultivos de microorganismos, invernadero, etc. El vapor del agua se utiliza para mover turbinas que generan electricidad.

Energía solar

 Energía que proviene del sol y a través de un proceso de almacenamiento es transformada en energía eléctrica o calórica.La crisis del petróleo, de principio de los setenta, hizo que la energía solar saltara paulatinamente a competir en altos niveles de rentabilidad.

La tierra recibe anualmente del 1,6 millones de KW./ Hs., de l os cuales un 40% llega hasta nosotros, siendo el resto reflejada por las altas capas de la atmósfera.

La conversión directa de la energía solar puede ocurrir de dos maneras:La luz solar incidente puede ser transformada directamente en calor por conversión fototérmica utilizando para ello un dispositivo que absorbe los rayos solares en forma selectiva. (un invernadero constituye una con configuración rudimentaria de este tipo de dispositivo).

Puede ser transformada directamente en electricidad por convección fotovoltaica, utilizando una célula solar. De este modo la energía solar, puede ser utilizada para:generación de energía eléctrica. Calefacción de vivienda y edificio público. Calentamiento de agua para uso sanitario. Actividades agrícolas, centrales de secado de productos mediante el calentamiento del aire. Calefacción de ambiente destinados a la cría de animales. Aplicaciones mineras, mediante el empleo de pozos solares.

BIBLIOGRAFIA CONSULTADA:

Enciclopedia wikipedia

http://elpetroleo.aop.es/Tema6/Index1.asp
http://html.rincondelvago.com/quimica-del-petroleo.html
http://html.rincondelvago.com/petroleo_tipos-y-consumo.html
http://www.monografias.com/trabajos/energiasalter/energiasalter.shtml#_Toc43321015
http://www.artehistoria.com/frames.htm?http://www.artehistoria.com/historia/contextos/3249.htm