ما هو الزيت؟

النفط مادة موجودة في أحواض رسوبية محددة ، تتكون من طبقات أو صفائح مسامية من الرمل أو الحجر الرملي أو الحجر الجيري

منصه نفطيه

صورة ديفيد مارك بواسطة Pixabay

الزيت عبارة عن مزيج من جزيئات الكربون والهيدروجين الذي ينشأ من تحلل المواد العضوية ، وخاصة العوالق ، والتي تكونت من خلال عمل البكتيريا في البيئات التي تحتوي على القليل من الأكسجين. على مدى ملايين السنين ، تراكمت هذه المواد في قاع المحيطات والبحار والبحيرات ، وعندما ضغطت عليها حركات قشرة الأرض ، أدت إلى ظهور المادة التي نطلق عليها اسم البترول.

توجد هذه المادة في أحواض رسوبية محددة ، تتكون من طبقات أو صفائح مسامية من الرمل أو الحجر الرملي أو الحجر الجيري. يصنف الزيت على أنه وقود أحفوري ، لأنه ينشأ من التحلل البطيء للمادة العضوية. حاليًا ، يعتبر النفط هو الوقود الأحفوري الأكثر استخدامًا. يحدث هذا لأن تكريره ينتج عدة كسور أو مخاليط من المركبات العضوية بكميات قريبة من الكربون ، والمشتقات البترولية المكونة.

ومع ذلك ، فإن النفط هو مصدر طاقة غير متجدد. هذا يعني أنه مصدر طاقة مستنفد في الطبيعة. علاوة على ذلك ، فإن هذه الطاقة ذات الأصل العضوي محدودة وتستغرق ملايين السنين لتتشكل في الطبيعة. لذلك ، كان استخراجها واستعمالها ولا يزالان أهدافًا للصراعات بين القوى والدول المنتجة والمكررة.

التركيب الكيميائي للبترول

يتكون النفط بشكل كبير من جزيئات الكربون والهيدروجين المعروفة باسم الهيدروكربونات. تشكل هذه المركبات معظم البترول ، على الرغم من أن المواد الأخرى جزء من تكوينها.

في التركيب الكيميائي للبترول ، يوجد النيتروجين والأكسجين والأملاح وبقايا بعض المعادن أيضًا بكميات أقل. نسبة العناصر المكونة لها هي كما يلي:

  • 82٪ كربون
  • 12٪ هيدروجين
  • 4٪ نيتروجين
  • 1٪ أكسجين
  • 1٪ من الأملاح والمخلفات المعدنية.

خصائص الزيت

الخصائص الرئيسية للزيت هي:

  • زيتية؛
  • اللزوجة
  • رائحة مميزة
  • التلوين الذي يمكن أن يتراوح من عديم اللون إلى الأسود ؛
  • القابلية للاشتعال.
  • كثافة أقل من الماء.

احتياطيات النفط وإنتاجه

وفقًا لبيانات من وكالة الإستخبارات المركزية (وكالة المخابرات المركزية ، ترجمة مجانية) ، فنزويلا هي الدولة التي لديها أكبر احتياطي نفطي في العالم ، مع 300.9 مليار برميل. والثانية هي السعودية بـ 266.5 مليار برميل. تظهر البرازيل في المرتبة 15 في الترتيب ، مع 12.7 مليار برميل من المادة. تحقق من قائمة الدول التي لديها أكبر احتياطي نفطي في العالم:

موقعالآباءالبراميل (بالملايين)
فنزويلا300,9
المملكة العربية السعودية266,5
كندا169,7
إرادة158,4
العراق142,5
الكويت101,5
الإمارات العربية المتحدة97,8
روسيا80
ليبيا48,4
10°نيجيريا37,1
11°نحن36,5
12°كازاخستان30
13°الصين25,6
14°دولة قطر25,2
15°البرازيل12,7

معلومات عامة عن الزيت

على الرغم من أنه معروف منذ فجر الحضارة الإنسانية ، إلا أن استكشاف الحقول وحفر آبار النفط لم يبدأ إلا في منتصف القرن التاسع عشر. منذ ذلك الحين ، شهدت صناعة النفط توسعًا كبيرًا ، خاصة في الولايات المتحدة وأوروبا.

على الرغم من المنافسة القوية مع الفحم وأنواع الوقود الأخرى التي كانت تعتبر نبيلة في ذلك الوقت ، فقد بدأ استخدام النفط على نطاق واسع ، خاصة بعد اختراع محركات البنزين والديزل. لعقود عديدة ، كان النفط هو المحرك الرئيسي للاقتصاد الدولي ، حيث أصبح يمثل ، في أوائل السبعينيات ، ما يقرب من 50 ٪ من الاستهلاك العالمي للطاقة الأولية. على الرغم من انخفاضها بمرور الوقت ، إلا أن حصتها من هذا الاستهلاك لا تزال تمثل حوالي 39 ٪ ، وفقًا لوكالة الطاقة الدولية.

بالإضافة إلى كونها مهيمنة في قطاع النقل ، فإن المنتجات البترولية مسؤولة أيضًا عن توليد الكهرباء في العديد من البلدان حول العالم. يمكن توليد الكهرباء من حرق هذه المشتقات في الغلايات والتوربينات ومحركات الاحتراق الداخلي. المنتجات البترولية شائعة الاستخدام لهذا الغرض هي زيت الوقود ، والزيت شديد اللزوجة ، وزيت الديزل ، وغاز المصفاة.

تشكل المشتقات البترولية جزءًا مهمًا من مصفوفة الطاقة في دول مثل الولايات المتحدة واليابان والمكسيك والمملكة العربية السعودية وإيطاليا والصين. في البرازيل ، توليد الكهرباء من المشتقات البترولية ليس معبرًا جدًا بسبب تاريخ هيمنة الطاقة الكهرومائية. ومع ذلك ، هناك محطات لتوليد الطاقة الكهروحرارية تنتج الكهرباء من المشتقات البترولية لمواجهة حدوث الذروة في النظام الكهربائي ، وتستخدم بشكل أساسي لتلبية طلب المجتمعات التي لا يخدمها نظام الكهرباء المترابط.

تكرير النفط

في المصافي ، يمر النفط بعمليات مختلفة حتى يتم الحصول على الجودة المطلوبة لغرض معين. يتم تكرير النفط من خلال الخطوات التالية:

انفصال

تهدف عمليات الفصل إلى إزالة مكونات معينة من الزيت ، أو "تكسير" الزيت إلى أجزائه الأساسية. هذه تغييرات فيزيائية ، حيث تكون إجراءات الطاقة (تعديل درجة الحرارة أو الضغط) أو الكتلة (علاقات الذوبان بالمذيبات) ضرورية.

التقطير هو إحدى خطوات عملية الفصل هذه. من خلاله يتم تبخير الزيت ثم تكثيفه بواسطة إجراءات درجة الحرارة والضغط. تهدف هذه العملية إلى الحصول على غاز الوقود والغاز المسال والنفتا والكيروسين والديزل (الغلاف الجوي والفراغ) وبقايا الفراغ. يختلف إنتاجية المنتج اعتمادًا على النفط الخام الذي تمت معالجته.

تحويل

تُستخدم عمليات التحويل لتغيير التركيب الكيميائي لجزء معين من البترول ، بحثًا عن تحسينات الجودة ، كما في حالة تحويل الديزل والنفايات إلى نفثا أو كيروسين أو ديزل. تشتمل هذه الخطوة على إجراءات التكسير والألكلة وإعادة التشكيل التحفيزي ، وتختلف وفقًا للزيت الخام والمشتق الذي تريد الحصول عليه.

علاج او معاملة

تسعى عملية المعالجة إلى إزالة الشوائب الموجودة في البترول ، مثل الكبريت والنيتروجين والمعادن والمكونات الأخرى التي تسبب تأثيرات غير مرغوب فيها للمشتقات. يتيح تحسين تقنيات المعالجة التخفيف من الآثار الناجمة عن انبعاث الغازات في الغلاف الجوي.

توليد الطاقة الكهربائية

يبدأ إنتاج الطاقة الكهربائية من المشتقات البترولية بعملية حرق المادة في غرفة الاحتراق. يتم استخدام الحرارة التي يتم الحصول عليها لتسخين المياه وزيادة ضغطها ، وتحويلها إلى بخار ، والذي بدوره سيحرك التوربينات ، ويحول الطاقة الحرارية إلى طاقة ميكانيكية. تعمل حركة التوربينات على تشغيل مولد يقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. ثم يتم إعادة توجيه البخار إلى مكثف ، حيث سيتم تبريده للعودة إلى الحالة السائلة واستخدامه كماء بواسطة نظام الغلاية.

تنبعث الملوثات الموجودة في المنتجات البترولية إلى الغلاف الجوي أثناء مرحلتي الاحتراق والتبريد ، بحيث يختلف حجم ونوع الغاز المنبعث حسب تركيبة الوقود المحترق وظروف تشتت الملوثات. كلما زاد كثافة الوقود ، زادت احتمالية الانبعاثات - وهذا أحد أسباب اعتبار الديزل والزيوت فائقة اللزوجة منتجات ثانوية ذات احتمالية عالية للتلوث. في الآونة الأخيرة ، تم بذل جهود لتحسين تقنيات تحويل الطاقة ، لتحسين كفاءة الأنظمة وكذلك لالتقاط الغازات الملوثة.

التأثيرات الاجتماعية والبيئية للنفط

تنتج التأثيرات الرئيسية لتوليد الطاقة الكهربائية من المشتقات البترولية عن انبعاث الملوثات في الغلاف الجوي ، ولا سيما ما يسمى بغازات الاحتباس الحراري. يؤدي تراكم تركيزات عالية من غازات الدفيئة في الغلاف الجوي إلى منع الحرارة المنبعثة من الشمس ويحتجزها على سطح الأرض ، مما يؤدي إلى تكثيف ظاهرة الاحتباس الحراري.

تتمثل النتيجة الرئيسية لاشتداد الاحتباس الحراري في ذوبان الأنهار الجليدية والقلنسوات الجليدية القطبية ، وهي ظاهرة مسؤولة عن ارتفاع مستويات سطح البحر وفيضانات المناطق الساحلية. تؤثر هذه العملية على أعداد كبيرة من الناس والحيوانات البرية وتغير التنوع البيولوجي لهذه المناطق.

  • يمكن أن يدفع "الفصل العنصري المناخي" أكثر من 120 مليون شخص إلى هوة الفقر

من بين الملوثات الجوية الأخرى الناتجة عن احتراق المشتقات البترولية ، يبرز ثاني أكسيد الكبريت (SO2) وما يسمى بالجسيمات ، التي تتكون من الغبار والرماد المعلق. بالإضافة إلى التغيرات في التنوع البيولوجي المحلي ، فإن هذه الملوثات تسبب العديد من المشاكل لصحة الإنسان ، مثل اضطرابات الجهاز التنفسي ، والحساسية ، والآفات التنكسية في الجهاز العصبي والأعضاء الحيوية ، والسرطان. تميل هذه الاضطرابات إلى التفاقم في الشتاء ، عندما تتسبب الانقلابات الحرارية في حبس الهواء الساخن وتجعل من الصعب انتشار الملوثات.

علاوة على ذلك ، يمكن إطلاق النفط في البيئة نتيجة لسلسلة من الأحداث ، مثل الحوادث مع ناقلات النفط ، على منصات النفط وانبعاث المياه المستخدمة لغسيل الخزانات حيث يتم تخزين الزيت. عند انسكاب الزيت في البيئة يتسبب في العديد من الأضرار التي تلحق بالنظم البيئية ، مما يتسبب في تغيرات كيميائية وفيزيائية في البيئة ، بالإضافة إلى الإضرار بالحياة في المنطقة.

في البيئة البحرية ، يمنع الزيت مرور الضوء ، مما يضر بالكائنات الحية الضوئية مثل العوالق النباتية. مع تقليل العوالق النباتية ، ينتهي الأمر بالعوالق الحيوانية ، التي تتغذى على هذه الكائنات ، إلى تقليل احتياطيها الغذائي. بهذه الطريقة ، يؤثر الزيت سلبًا على السلسلة الغذائية بأكملها.

يمكن أن تعاني المانغروف أيضًا من هذا التلوث. في هذه النظم البيئية ، يصل الزيت إلى نظام جذر النبات ، مما يمنعه من امتصاص العناصر الغذائية والأكسجين. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تتأثر أيضًا الحيوانات التي تستخدم المنطقة للتكاثر ، كما هو الحال في سرطان البحر والعديد من الأنواع الأخرى.

يمكن أن تموت الحيوانات المائية نتيجة تسرب النفط. يمكن أن يصبحوا مخمورين بالمادة ، ويموتون من الاختناق أو حتى لأنهم محاصرون في الزيت. هذا النوع من التسمم يضر بالجهاز العصبي والإخراجي لهذه الحيوانات. كما يتسبب تلوث البيئة بالنفط في إلحاق أضرار مباشرة بالبشر ، مما يؤثر على أنشطة السياحة وصيد الأسماك في المنطقة.