martes, 12 de junio de 2012

Petróleo



El petróleo es la fuente de energía más importante de la sociedad actual, si nos ponemos a pensar qué pasaría si se acabara repentinamente, enseguida nos daríamos cuenta de la dimensión de la catástrofe: los aviones, los automóviles y autobuses, gran parte de los ferrocarriles, los barcos, las máquinas de guerra, centrales térmicas, muchas calefacciones dejarían de funcionar; además de que los países dependientes del petróleo para sus economías se hundirían en la miseria caso de Venezuela, los EAU… Es un producto formado por la descomposición de los restos de organismos vivos microscópicos que vivieron hace millones de años en mares, lagos y desembocaduras de ríos. Se trata de una sustancia líquida, menos densa que el agua, de color oscuro, aspecto aceitoso y olor fuerte, formada por una mezcla de hidrocarburos (compuestos químicos que sólo contienen en sus moléculas carbono e hidrógeno).


Extracción

La extracción de petróleo es hoy día la industria más importante. El procedimiento puede variar desde formas sencillas y baratas, hasta procedimientos complicados y muy caros. El lugar del petróleo sencillo y barato está en los países de Oriente Medio, mientras que el petróleo caro está en las zonas árticas, en el Mar del Norte, en Canadá y en la Faja del Orinoco en Venezuela. Las formas de extracción difieren mucho, y la diferencia más importante consiste en los costes de producción. Por eso hablaremos en este capítulo sobre la producción de diferentes tipos de petróleo y sobre lo que cuesta producirlo.
Debajo del suelo se encuentran rocas impermeables y entre ellas los yacimientos de gas natural y yacimientos de petróleo. El gas natural se encuentra muchas veces junto con el petróleo y posibilita obtener la presión necesaria para que el petróleo emane a la superficie. En la imagen podemos ver también agua que se encuentra debajo del petróleo. En el capítulo precedente os explicamos que los petróleos convencionales y petróleos con gravedad mayor a 10° API flotan en el agua, así que son más ligeros que el agua. 

Métodos de extracción

 En la antigüedad la extracción era un asunto muy sencillo. Hubo lugares donde el petróleo emanaba a la superficie por sí mismo (gracias a la presión del gas natural). Más tarde fue necesario hacer pozos petrolíferos, desde entonces las cosas han ido adquiriendo dificultad. A día de hoy conocemos tres tipos de recuperación: Primaria, secundaria y terciaria.

Recuperación Primaria
 La primera recuperación primaria tuvo lugar en China, que era en aquel entonces un país muy desarrollado. En el año 347 A.D. se menciona que en este país se realizó la primera extracción subterránea. Se hacían sondas, introduciendo el bambú en una hondura de 240 metros. Solamente fue necesario hacer una sonda sobre la hondura donde se encontraba el petróleo. En los yacimientos de petróleo suele haber depósitos del gas natural y éste posibilita que el petróleo consiga la presión para emanar a la superficie.
     Hoy día denominamos la recuperación primaria como una extracción que utiliza la presión natural de gas. En algunos casos es suficiente con tener solamente la sonda y el grifo, pero es más común que se utilice la bomba de varilla para ayudar a la presión natural. Actualmente no hay mucho petróleo que se pueda extraer a través de la forma primaria. (Alrededor del 10% de la producción). A través de la recuperación primaria es posible conseguir alrededor del 20% del petróleo contenido en el yacimiento.

Recuperación Secundaria
Si no hay presión suficiente y es necesaria una ayuda extra, hablaremos de recuperación secundaria. La presión se puede aumentar con el uso de agua, aire o CO2 que se inyecta en el yacimiento. A veces se reutiliza también el gas natural extraído para inyectarlo nuevamente en el yacimiento y así conseguir la presión. El coste de esta producción es más caro, porque necesitamos recursos como el agua u otros elementos, que requieren el uso de otras tecnologías para inyectarlos.
A través de la recuperación primaria y secundaria podemos extraer entre un 35-45% del yacimiento petrolífero

Recuperación Terciaria
   Los métodos terciarios son los más caros, y el precio del petróleo debe ser alto para que la extracción sea económicamente rentable. Se utiliza para extraer el resto de los yacimientos o los yacimientos de petróleo pesado. Los petróleos pesados y extrapesados tienen una viscosidad muy grande y para sacarlos a la superficie es necesario menguarla. Para realizar este procedimiento se utiliza el ardiente vapor de agua. El agua se calienta a menudo a través de la inflamación de gas natural.
     Otros métodos que se utilizan, son las inyecciones del gas u otras inyecciones químicas y microbiales que posibilitan extraer estos yacimientos. 
El objetivo de este tipo de producción es:
· Mejorar la razón de movilidad.
· Aumentar el número capilar, a mayor número capilar menor saturación residual de petróleo.

Esto se hace con la finalidad de producir ese petróleo remanente que queda en la roca una vez que ha finalizado la producción primaria y/o secundaria.

Cabe destacar que la aplicación de esta metodología depende del precio del petróleo y de las ganancias, puesto a que la tecnología empleada es muy costosa y compleja.
     A través de la recuperación terciaria se pueden extraer otros 5-15% del yacimiento petrolífero.

Otros tipos de extracción

Extracción de bitumen.
  En Canadá el petróleo es tan poco líquido que se extrae en forma de bitumen. La mayor parte de este bitumen se puede producir solamente a través de la extracción superficial, (el 80% de los depósitos se encuentra en una hondura demasiado grande para la extracción superficial).
Debido a la creciente demanda de petróleo, en la década de 1960, comenzó a usarse una fuente de petróleo alternativa muy rentable: “arena bituminosa” o “arena de petróleo”, que también se conoce como “arena de alquitrán” o “petróleo crudo extra pesado”. No obstante, el nombre más apropiado para esta fuente de petróleo es "bitumen".
En la actualidad, Canadá es el único país que cuenta con una industria comercial a gran escala de arena bituminosa. Existen otros depósitos de arena bituminosa en el mundo, como por ejemplo, en Venezuela. También existen en muchas partes del planeta concentraciones considerables de petróleo en depósitos "enquistados".En las áreas de Athabasca, Peace River y Wabasca del noreste de la provincia de Alberta, en Canadá, se encuentra un depósito enorme de bitumen o arena bituminosa.
Las arenas bituminosas de Canadá, cuya apariencia, textura y aroma son similares a los del asfalto fresco que se usa para la construcción de caminos, parecen ser los restos de grasa de algas marinas y otras plantas acuáticas que quedaron enterradas por sedimentos hace millones de años.
La materia orgánica grasa comienza a convertirse en cadenas de moléculas de hidrocarbono inmediatamente después de la sedimentación, con la ayuda de los microbios. Con el tiempo, y a través de procesos geológicos que aumentan la profundidad, la temperatura o la presión, el material orgánico se transforma en depósitos de petróleo, gas y bitumen.
Extracción en plataformas.
  Una plataforma petrolífera es un conjunto de instalaciones ubicadas en los mares u océanos para extraer petróleo o gas natural del subsuelo marino. Entre las tareas que se desarrollan en estas plataformas destacan las operaciones de taladro del subsuelo hasta alcanzar la zona donde se encuentra el petróleo o gas que pueden ser cientos de metros o hasta kilómetros debajo del foso marino.
    Muchas plataformas se encuentran en el Golfo de México o en el Mar del Norte. Hoy día se construyen incluso plataformas al norte de Groenlandia. Hay que decir que las condiciones de extraccion allí son extremas y el coste de la producción es muy elevado. Además hay peligro de choque con icebergs. Es obvio que en caso del accidente sería casi imposible purificar el agua en un lugar tan alejado al Norte. Se trata de otra señal más de escasez de petróleo, ya que cada vez estamos obligados a extraer en lugares más peligrosos.

Costes de la producción 

     El precio del petróleo está dirigido mayormente por dos fuerzas que mueven toda la economía mundial: La oferta y la demanda. El precio elevado posibilita invertir en lugares menos rentables y al revés, la caída del precio detiene las inversiones en los lugares más complicados. La señal de que se está extrayendo en lugares con guerras, en países con poca estabilidad o en lugares con climas extremos como Groenlandia, significa que los depósitos sencillos de extraer se están acabando. Como dice Jim Rogers: “Con un precio de 300 USD por barril, van a extraer hasta debajo del palacio de Buckingham”.
     Los costes de la producción difieren drásticamente. Tenemos lugares donde la producción cuesta muy poco, como Oriente Medio y lugares extremamente caros como el Océano Ártico. 
 Según los costes de las compañías petroleras, los costes a principios de 2011 aumentaron un 10% desde 2008. El incremento de los costes, sin embargo, fue muy grande en la última década:


Los costes crecen por varias razones, las más importantes son:

1. INFLACIÓN: Depreciación del dólar americano.
2. CRECIMIENTO DEL PRECIO DEL PETRÓLEO: El mismo crecimiento del precio del petróleo que es el commodity energético más importante, causa crecimiento en el coste de su producción.
3. LOS DEPÓSITOS DEL PETRÓLEO SENCILLO SE ESTÁN ACABANDO: Y al mismo tiempo crece la necesidad de producir más para los países asiáticos. Siempre estamos obligados a extraer en lugares más complicados.
4. INESTABILIDAD POLÍTICA y vieja INFRAESTRUCTURA.

   Con el precio del petróleo entre 80-100 USD, estamos en precios razonables para producir todos estos tipos de petróleo, pero si el precio bajara, no sería tan económico hacer todas estas extracciones y bajarían las inversiones en estos sectores, lo que propulsaría al mundo a una escasez más severa y a un crecimiento del precio más abrupto. El crecimiento del precio posibilitará inversiones en nuevos sectores y nuevas tecnologías. Sin embargo, todos nosotros podemos ver donde se hacen ganancias gigantescas: Oriente Medio, con el coste de producción alrededor de 6 USD por barril. También deberíamos saber que el petróleo que muchas veces sale caro producir como por ejemplo el de la Faja del Orinoco, no tiene tanto valor, porque se trata de petróleo pesado e inconvencional (no tiene tanta calidad). Hay que darse cuenta, de que el precio mundial se establece por la variedad WTI que es una de las mejores.

El petróleo en la Industria Petroquímica

El petróleo es la materia prima que se emplea en la industria petroquímica, de ahí si nombre,  y es la rama de la industria química encargada de obtener determinados productos a partir de hidrocarburos originales del petróleo y se han logrado extraer alrededor de mil derivados.

Las plantas petroquímicas 

Las plantas petroquímicas, utilizan procesos químicos y petroquímicos específicos, que permiten obtener una larga lista de productos derivados del petróleo. 

Importancia del sector petroquímico

El sector petroquímico, se ha convertido en unos de los pilares estratégicos del mundo civilizado.

Pese a reconocer las ventajas del uso del petróleo, las variaciones al alza del precio del crudo, y del gas natural, han supuesto un costo importantísimo en el precio de las materias primas, y en los productos derivados de su transformación.

Los productos derivados del petróleo, se han hecho imprescindibles para el transporte de mercancías y pasajeros, y son materias primas indispensables en las cadenas productivas de infinidad de tipos de industrias en España, y en el resto del mundo.

Usos de la industria petroquímica

Para centrar un poco el artículo se debe empezar por desglosar las etapas principales que constituyen la industria del petróleo.

La primera etapa, corresponde al trabajo de exploración, y estudio del terreno que permite certificar como viable un yacimiento petrolífero.

La segunda etapa, corresponde a la realización de los trabajos necesarios, para permitir la extracción controlada al exterior del petróleo, y gas.

La tercera etapa, consiste en la ingeniería, y la construcción de los oleoductos necesarios para hacer llegar la materia prima a la refinería, y la interconexión con otras plantas, y la red de distribución.

La cuarta etapa, ya se desarrolla por una parte en las refinerías donde se procede al proceso de refino, y por otra en las plantas de tratamiento de gas.

La quinta etapa aprovecha una parte de los productos de refino, que son enviados como materia prima a las plantas petroquímicas adecuadas, que producen los productos petroquímicos.

La sexta etapa corresponde a la distribución, y comercialización de los distintos productos finales.

Algunos de los productos petroquímicos más importantes:

Utilizando como materia prima el gas natural:
AMONIACO Utilizado para la fabricación de fertilizantes.
METANOL Utilizado para la fabricación de formal de hido. 

Utilizando como materia prima el etano:

ETILENO
Derivados del etileno:
Polietilenos de alta densidad Bidones de uso industrial
Polietilenos de baja densidad Bolsas
Cloruro de vinilo Adhesivos para plásticos
Estireno. Láminas de fibra de vidrio
Óxido de etileno
Derivado del óxido de etileno
Glicol de etileno: Se utiliza para fabricar anticongelante y poliester.

Utilizando como materia prima el reformado de naftas:

XILENO Esmaltes y lacas
ORTOXILENO PVC flexible
BENCENO Fabricación de detergentes
TOLUENO
Derivado del tolueno
Diisocianato de tolueno utilizado como materia prima para fabricar poliuretano.



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