Petrolio

Lorenzo Passaro Chianese

Petrolio

Che cos'è ?

Il petrolio è una miscela oleosa, infiammabile, di colore che può variare dal nero (quello più frequente) al verde scuro. Esso è costituito da una miscela di idrocarburi, che sono composti chimici formati da atomi di carbonio e idrogeno. Questi idrocarburi possono essere solidi (idrocarburi pesanti), liquidi (usati per il trasporto) e gassosi, tra cui metano, propano e butano, gli ultimi due sono GPL, ovvero gas liquefatti.

Come si forma?

Il petrolio si forma sotto la superficie terrestre attraverso il processo di decomposizione di organismi marini e terrestri. La sua formazione è un fenomeno iniziato molti milioni di anni fa, quando esisteva un'abbondante fauna marina, e che continua ancora oggi. I resti di piccoli organismi viventi si sono mescolati ai sedimenti e si sono depositati sui fondali e trasportati dai fiumi. Successivamente questo miscuglio si compatta formando una roccia sedimentaria chiamata roccia madre all’interno della quale i resti organici si decompongono formando una miscela oleosa composta da carbonio e idrogeno (petrolio). Questa miscela sale fino a incontrare uno strato di roccia impermeabile. Qui si forma la cosiddetta trappola petrolifera, ovvero un giacimento dove la miscela è intrappolata nella parte superiore della roccia madre, tra la roccia impermeabile e l'acqua sottostante. Petrolio letteralmente vuol dire “olio di pietra” perché si trova nei pori e nelle fratture delle rocce.

La ricerca petrolifera

Innanzitutto occorre geolocalizzare il giacimento, capire come è fatto e se è conveniente sfruttarlo economicamente. A tale scopo usiamo le fotografie aeree e satellitari, che permettono di individuare degli affioramenti ovvero tracce superficiali che indicano la presenza di un giacimento o di una roccia sedimentaria. Per capire a che profondità si trova il giacimento si usa la tecnica della sismica a riflessione che consiste nel provocare esplosioni controllate che generano onde sismiche simili a quelle dei terremoti. Con particolari apparecchiature dette geofoni si studia il modo in cui le onde si propagano nella roccia e creano una mappa del sottosuolo, cosi da individuare le trappole petrolifere. Successivamente si realizza un pozzo esplorativo con la costruzione della trivella. Attraverso il cosiddetto carotaggio si estraggono dal pozzo esplorativo delle carote (cilindri di terreno) dalle quali si hanno informazioni sul contenuto del petrolio. Se la ricerca avviene sui fondali marini si usano navi di perforazione o drill ship.

L'estrazione

Estrazione dal mare

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Estrazione

trasporto

Il petrolio dopo che è stato estratto deve essere trasportato alla raffineria, il processo di trasporto può avvenire in due modi: Può essere trasportato dagli oleodotti, ovvero grandissimi tubi che si possono estendere anche per kilometri, e può avvenire solo sulla terraferma. Di solito gli oleodotti sono composti da tubi in acciaio, lunghi 12 metri ciascuno. Se invece bisogna trasportarlo in mare si usano grandi navi petroliere munite di cisterne molto capienti.

Usi del petrolio

È una risorsa molto importante per la produzione di energia e per l'industria petrolchimica, che produce materie plastiche, detersivi, cosmetici e fibre naturali. Il mercato del petrolio condiziona l’andamento di tutta l’economia perché, essendo anche alla base del sistema dei trasporti, influenza i prezzi di ogni tipo di merce. Il suo uso su larga scala è uno dei fattori che hanno consentito la crescita socio-economica di molti Paesi del mondo Allo stesso tempo, però, l'uso del petrolio è anche una delle cause di numerosi problemi ambientali e ha creato seri scontri geopolitici.

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inquinamento

L’inquinamento da petrolio rappresenta una minaccia significativa per gli ecosistemi marini e terrestri, con conseguenze devastanti sull’ambiente e sulla biodiversità. Le fuoriuscite di petrolio possono causare danni irreversibili agli habitat naturali, contaminare le acque e danneggiare gravemente la fauna e la flora circostante. Inoltre, il petrolio rilasciato nell’ambiente può persistere per anni, influenzando negativamente la qualità dell’aria e del suolo. Questo tipo di inquinamento può derivare da varie fonti, tra cui le fuoriuscite di petrolio durante il trasporto marittimo o terrestre, le perdite negli impianti di estrazione e raffinazione, e le operazioni di perforazione offshore. Una volta rilasciato, il petrolio si diffonde rapidamente nell’ambiente acquatico o terrestre Nell’ambiente acquatico, il petrolio forma chiazze superficiali e può penetrare nelle acque sottomarine. Ciò provoca danni agli organismi marini, compromettendo la capacità di respirare e nutrirsi e influenzando il sistema di termoregolazione di specie come uccelli, mammiferi marini, pesci e organismi planctonici. Inoltre, il petrolio può influenzare negativamente la composizione chimica dell’acqua, creando condizioni tossiche per la vita acquatica. Nell’ambiente terrestre, il petrolio può contaminare il suolo e influenzare la vegetazione, riducendo la capacità delle piante di assorbire acqua e nutrienti. Ciò può portare alla morte delle piante e all’erosione del suolo. Inoltre, il petrolio può infiltrarsi nelle falde acquifere sotterranee, compromettendo la qualità dell’acqua potabile e minacciando la salute umana. Questi sono solo alcuni esempi degli impatti devastanti dell’inquinamento da petrolio sull’ambiente e sulla vita selvatica.

Raffinazione del petrolio

La raffinazione del petrolio Quando giunge alla raffineria il petrolio è ancora greggio, quindi è necessario eliminare le impurità prima che venga immesso nella torre di frazionamento o torre di raffinazione. Qui avviene un processo di separazione delle sue diverse componenti, che prende il nome di distillazione frazionata che si articola nelle seguenti fasi: 1-Il petrolio greggio viene riscaldato in un forno a serpentina, fino a trasformarlo in vapore. 2-Il vapore si muove verso l'alto incontrando dei piatti con temperature diverse, dove la sostanza che condensa viene raccolta. 3- A questo punto vengono raccolti gli idrocarburi e, dal momento che ciascuna sostanza condensa ad una temperatura specifica, nella parte più bassa si raccolgono quelli pesanti, nella parte alta quelli leggeri e in cima quelli allo stato gassoso. 4-Le sostanze cosi separate vengono inviate a depositi di stoccaggio, oppure subiscono altre lavorazioni come il cracking che rende gli idrocarburi più leggeri.

L'estrazione del petrolio

La perforazione di un pozzo di petrolio

Si tratta di un procedimento molto complesso e costoso. Una volta individuato il giacimento si inizia a perforare il terreno con gli impianti di perforazione. Il pozzo può essere o on share (terraferma) o off share (in mare) in questo caso si chiama piattaforma petrolifera. Vengono innalzate le torri di trivellazione chiamate derrik , La torre derrick è formata da: -le aste di perforazione che sono cave all'interno e hanno una forma a sezione circolare, si avviano l'un l'altra man mano che si scende in profondità. -lo scalpello che si trova all'estremità delle aste e viene spinto in profondità per cercare i giacimenti di petrolio. Una volta che trova il petrolio per effetto della pressione risale su.

• Nella fase successiva, in cima al pozzo viene posizionato il cosiddetto Albero di Natale, cioè un insieme di valvole, tubi progettati per regolare la pressione e il flusso di petrolio

L'estrazione dal mare

Un quinto della produzione mondiale di petrolio viene dal mare. Per estrarlo vengono usate piattaforme di trivellazione offshore, cioè in mare aperto, con grandi rischi per la biodiversità marina Una volta individuato un deposito di petrolio sotto il fondale marino, grazie a indagini geologiche e immagini satellitari, le unità mobili di perforazione offshore (MODU) iniziano a perforare la terra sotto il fondo marino. Questo può avvenire attraverso: Sommergibile o chiatta con pali in acciaio sul ponte per sostenere la piattaforma di perforazione. Questi sono più utilizzati a circa 9-10,5 metri di profondità in acque calme, poiché la chiatta poggia sul fondo del mare; Jackup, ovvero un impianto di perforazione su una chiatta galleggiante sospeso o "sollevato" sopra lo scafo della barca. Le gambe si estendono fino al fondo del mare, ma di solito non lo penetrano e viene utilizzato a circa 160 metri di profondità; La nave da perforazione è invece una nave che ha un foro nello scafo che utilizza un trapano che attraversa direttamente il fondo del mare. Possono operare a profondità fino a 3,7 chilometri; I semisommergibili galleggiano in superficie e possono essere convertiti da piattaforme di perforazione a piattaforme di produzione una volta trovato il petrolio

• Dopo che viene scavato il pozzo iniziale, viene costruita intorno al MODU una struttura permanente chiamata piattaforma di produzione. Si tratta di strutture gigantesche che possiamo vedere anche in mare aperto, che vengono portate dalle navi e costruite pezzo per pezzo in mezzo all'oceano (e la loro creazione può essere rischiosa). La più grande di tutti è Berkut che pesa oltre 200.000 tonnellate e si trova al largo della costa russa del Pacifico.
• Questi impianti vengono ancorati in diversi modi: tramite cavi e ancore; alcuni sono fissati mediante alte torri; e altri impianti di perforazione hanno pontoni galleggianti. Le condutture che scendono fino in fondo possono essere di diverse centinaia di metri, più alte di qualsiasi grattacielo sulla Terra. Il processo di perforazione può durare molti mesi o addirittura anni prima che l'impianto possa essere convertito in un impianto di produzione