¿Qué es el petróleo y para qué sirve?

La palabra petróleo proviene del latín petroleum y significa aceite de piedra. Puede ser de diversos colores. A pesar de que es conocido mundialmente como un líquido negro, se encuentra en la naturaleza también en marrón, cereza, verde e incluso amarillo, pudiendo ser completamente incoloro. El crudo negro es el que más vemos en las películas, los documentales y el que se encuentra con mayor frecuencia en la industria, por lo que se le llama oro negro.

El petróleo es también la base del mercado mundial y de su valor dependen muchos procesos a nivel internacional.

El petróleo crudo es el que se obtiene directamente de los pozos. Cuando sale del depósito de petróleo, contiene partículas de roca, agua, sales y gases disueltos. Estas impurezas provocan la corrosión de los equipos y dificultan el transporte y procesamiento de la materia prima.

Por ello, para exportar o entregar el petróleo crudo a las refinerías más alejadas de los lugares de producción es necesario un tratamiento industrial del mismo: se le quita el agua, las impurezas mecánicas, las sales y los hidrocarburos sólidos y se libera el gas. El gas y los hidrocarburos más ligeros deben separarse del crudo, ya que son productos valiosos y pueden perderse durante el almacenamiento.

Además, cuando el petróleo se transporta por el oleoducto, la presencia de gases ligeros puede provocar la formación de bolsas de gas en tramos elevados del recorrido.

El petróleo, libre de impurezas, agua y gases, se transporta a las refinerías, donde se transforma en distintos tipos de productos petrolíferos. La calidad tanto del petróleo crudo como de los productos derivados del mismo está determinada por su composición y esta última determina a su vez la dirección de la refinación del crudo.

Los científicos creen que el petróleo se formó a partir de plantas y animales que vivieron hace muchos años en las aguas cálidas del océano que cubría la superficie de la Tierra. Al morir, sus restos se acumularon en el fondo. Con el tiempo, millones de toneladas de arena y limo los cubrieron.

Bajo presión, el limo y la arena se convirtieron en roca sólida mientras que los restos de las plantas y los animales se convirtieron en un líquido oscuro que se acumuló en los poros de la roca. El desplazamiento de la corteza terrestre convirtió parte del lecho marino en tierra firme, y parte de este líquido apareció en la superficie terrestre donde el hombre lo descubrió.

El petróleo se encuentra en los poros y grietas de roca arcillosa impermeable, atrapado entre capas. Para encontrarlo, los geofísicos utilizan diferentes instrumentos para enviar distintos tipos de vibraciones a las profundidades de la Tierra y medir su tiempo de retorno a aparatos especiales. Estos datos sirven para calcular la profundidad del horizonte en diferentes puntos de la superficie y para crear mapas. Si estos muestran un movimiento ascensional —una trampa anticlinal— se comprueba si hay petróleo perforando un pozo.

Los pozos se perforan desde torres de perforación en las que se cuelgan las tuberías. La barrena espiral, suspendida de los tubos de perforación, gira. Es presionada contra el fondo del pozo por el peso de sus tubos. Cuando se perfora el pozo, las sondas geofísicas se introducen en él con un cable especial. Conociendo las propiedades físicas de cada roca, los geofísicos identifican las capas según la litología: capa superior, capa de arena, arcilla, petróleo y agua.

A continuación, para preparar el pozo para su explotación, se introduce una larga sarta de revestimiento en el pozo y se bombea una lechada de cemento en el espacio entre la pared del pozo y la pared exterior de la tubería, a la espera de que se endurezca. Luego se baja un perforador con cargas explosivas. En el extremo opuesto del intervalo del objetivo se detonan las cargas y se descubren los agujeros perforados.

Desde el punto de vista técnico, hay tres formas más comunes de extraer el petróleo:

La esencia del funcionamiento de las bombas es crear una presión adicional para que el líquido que ha ingresado en el pozo pueda ascender por él hasta la superficie.

Con el tiempo, el petróleo deja de ser exprimido de la roca por el peso de los estratos suprayacentes. Entonces, se perforan pozos de inyección en los que se bombea agua a alta presión.

Durante todo el período de operación, el pozo es monitoreado y mantenido. Si la zona del fondo del pozo está contaminada, se llevan a cabo tratamientos con ácido o fracturación hidráulica. Una vez producido el petróleo, fluye con el agua y el gas hacia los oleoductos que salen de cada pozo. Esto lleva el aceite a una compleja estación de recogida. El petróleo comercializable va entonces a una refinería.

El petróleo recién extraído de los pozos casi nunca se utiliza. Hay que refinarlo. Este proceso se basa en el hecho de que el petróleo está formado por sólidos, líquidos y gases. Cuando se calienta, el aceite se separa en sus componentes constituyentes que se combinaron por naturaleza. Esto es posible gracias a que cada componente hierve y se evapora a una temperatura diferente. La gasolina se libera primero, seguida de la parafina, el gas, los aceites y los lubricantes.

Para describir el petróleo existe un conjunto de parámetros debido a que el crudo de diferentes yacimientos puede variar mucho y está compuesto por muchas sustancias:

Para un análisis preciso y rápido de la calidad del crudo se desarrollaron instrumentos y termómetros especializados.

El petróleo consiste en la mezcla de hidrocarburos. La composición fraccionada del crudo son parafinas (las cantidades pueden ser hasta la mitad del volumen); naftenos (hidrocarburos alicíclicos y policíclicos saturados con hasta cinco ciclos y hasta 12 átomos de carbono en la molécula) hasta el 75%; hidrocarburos aromáticos (hasta el 35%); fracciones mixtas, por ejemplo, fracciones parafínicas, y fracciones de alto punto de ebullición (fueles, alquitranes con azufre, oxígeno, nitrógeno, asfaltenos resinosos y otros compuestos).

El petróleo se clasifica de acuerdo con el lugar de extracción, su composición, su homogeneidad y su calidad. Esta última está determinada por el porcentaje de contenido de azufre, grupos de alcanos y otras impurezas: cuanto más bajo sea este indicador, más valiosa se considera cierta variedad de petróleo.

Como estándares de precios sirven:

Los productores de Brent y de WTI se enfrentan al agotamiento del petróleo de referencia: mientras que antes se producía en cuatro plataformas fijas, desde 2014 solo queda una en funcionamiento, lo que reaviva discusiones sobre un posible cambio del tipo del petróleo de referencia.

En cuanto a Rusia, las marcas más famosas son:

Además, entre las marcas más famosas se destacan también Statfjord en Noruega, Kirkuk en Irak y las iraníes Iran Light e Iran Heavy.

En los últimos años, en todo el mundo se comercializó activamente el petróleo de esquisto (consiste en refinar el esquisto bituminoso disolviéndolo y convirtiendo la roca sólida en hidrocarburos sintéticos). El volumen total de este tipo de petróleo es de unos 345.000 millones de barriles. No obstante el desarrollo del petróleo de esquisto solo es económicamente viable cuando el espesor del yacimiento no supera los 30 metros y el contenido de petróleo es de 90 litros por tonelada de esquisto.

La mayor concentración de zonas aptas para la producción de petróleo de esquisto se encuentra en Estados Unidos, que promueve activamente la revolución del esquisto, pero Rusia ocupa el primer lugar en términos de reservas totales. El desarrollo de los yacimientos de esquisto plantea graves problemas para el medioambiente en la zona de extracción, lo que supone una limitación para el desarrollo.

El petróleo es utilizado por el hombre desde hace miles de años. En la antigüedad, los chinos y los egipcios lo utilizaban como medicina. Los indígenas de América también curaban ciertas enfermedades gracias al aceite de piedra. Además, mucho antes de nuestra era, el petróleo se usaba para la iluminación y como combustible. El crudo se aplicaba para fabricar antorchas, ladrillos y para revestir las cestas y los fondos de los barcos para que no entrara el agua.

El uso activo del petróleo comenzó en la segunda mitad del siglo XIX y tuvo un número creciente de aplicaciones industriales. Contribuyó al desarrollo de nuevos materiales en diferentes ámbitos de la vida.

Combustibles: el petróleo crudo es principalmente una materia prima para la producción de gasolina, diésel, combustible para aviación y cohetes, mazut y lubricantes para motores y maquinaria.

Plásticos: los derivados del petróleo se utilizan para fabricar diversos tipos de plásticos, como piezas para aviones, trenes, coches y otros medios de transporte. El estireno se encuentra en los aparatos domésticos e industriales, en material de oficina y en los materiales sanitarios. El etilvinilacetato está en manteles artificiales, juguetes para niños, mochilas, pegamento, selladores, suelas de zapatos y aislamiento para cables de energía.

Medicina: los productos derivados del petróleo también dan lugar a jeringuillas, productos farmacéuticos, tales como aspirina, salicilato de fenol, medicamentos para la tuberculosis, vaselina, antihistamínicos, antibióticos, la mayoría de los antisépticos, prótesis dentales, protectores dentales. Con nylon se fabrican óptica médica e hilos quirúrgicos.

Cosmetología: como resultados del refinado del petróleo tenemos los parabenos, el etilenglicol, la ceresina, la parafina, etc., que se encuentran en los cosméticos y productos para el cuidado de la piel.

Además, los productos derivados del petróleo están en tejidos y materiales artificiales como la vestimenta y accesorios: medias, ropa interior, trajes de baño, zapatos, bolsos, etc. También están presentes en paracaídas, sedales y cuerdas de instrumentos musicales que se hacen con nylon.

Y muchas otras cosas que forman parte de nuestra vida cotidiana: proteína sintética, chicles, bolsitas de té, vajillas desechables, superficies de trabajo de polipropileno, pesticidas contra plagas e insectos, asfalto, detergentes, pinturas, barnices, velas, etc.

Respecto a las ventajas del petróleo, cabe destacar su alto poder calorífico, así como su facilidad de uso (desde el punto de vista tecnológico). El petróleo está formado por carbono e hidrógeno, sustancias que pueden descomponerse fácilmente y combinarse con otras.

El valor energético de una unidad de petróleo es aproximadamente 1,5 veces superior al valor energético del carbón. Los combustibles derivados del petróleo (como la gasolina) tienen un mayor rendimiento que los de carbón. Al refinar el petróleo no queda ningún residuo, de ahí que no sea necesario construir más refinerías ni eliminar los restos no procesados.

El crudo no se estropea con el tiempo, lo que significa que puede colocarse en el fondo de una masa de agua, donde estará permanentemente protegido del clima y de la influencia humana.

En cuanto a las desventajas, el petróleo es una fuente de energía no renovable (tarde o temprano, el mundo se quedará sin este tipo de combustible, lo que encarecerá el crudo y, por tanto, aumentará el coste de los productos petrolíferos).

Además, la combustión de petróleo libera grandes cantidades de carbono e hidrógeno, lo que tiene un impacto negativo en los niveles de contaminación.

Por último, para la extracción se suele utilizar una bomba elevadora de gas, que no se amortiza cuando se coloca en sitios de un solo pozo o en yacimientos pequeños.

En la actualidad, las reservas mundiales de petróleo son muy grandes, lo que frena la transición a nuevas formas de obtención de energía.

Según el Informe Estadístico Anual 2021 de British Petroleum (BP), entre los países más ricos en petróleo figuran:

En cuanto a la extracción del petróleo, los líderes se distribuyen de la siguiente manera:

Hay muchos factores que pueden influir en los plazos del venidero agotamiento del petróleo en la Tierra. Primero, todavía no se han explorado todos los recursos petrolíferos existentes. Luego, es difícil predecir el nivel exacto de consumo anual del crudo, ya que la población mundial crece cada año y el progreso continúa. En tercer lugar, la humanidad busca constantemente fuentes de energía alternativas y, aunque en la actualidad no son capaces de sustituir totalmente los hidrocarburos, se han realizado algunos avances en este sentido.

Los pesimistas sitúan el plazo entre 30 y 50 años. Mientras que los más optimistas predicen que el petróleo existirá en 100 años o más. Muchos analistas creen que si los avances científicos y tecnológicos proporcionan tecnologías accesibles y baratas que permitan extraer petróleo de las grandes profundidades oceánicas, durante varios siglos el tema del agotamiento del oro negro no estará presente en la agenda mundial.