البترول والناس وبدائله:
يشكل النفط مكونًا كبيرًا في الحضارة المعاصرة، وفي الدول النامية، إن الوصول للطاقة ذات أسعار ميسورة يمكنه أن يقوي المواطنين ويرفع من مستوى معيشتهم. من ماذا يتكون النفط. فالبترول يوفر الوقود للمواصلات، كما أنه جزء من العديد من الكيماويات والأدوية، كما أنه أساسي في صناعة المعدات الطبية مثل الصمامات القلبية والعدسات اللاصقة والضمادات. واحتياطيات النفط تجذب الاستثمارات الخارجية وهي مهمة لتحسين الواقع الاقتصادي الإجمالي للبلاد. إلا أن حصول بلد نام على احتياطيات ضخمة من النفط قد يؤثر أيضًا على علاقة الحكومة مع شعبها، ففي بعض الدول الوصول للنفط أوصل الحكومات لأن تكون أقل ديمقراطية ويلقب هذا الوضع ب"ديكتاتورية النفط" فمثلًا روسيا ونيجيريا وإيران كانت كلها قد تم اتهامها بامتلاك نظام سلطوي-بترولي. إن شخصيات وصناعات ومنظمات بدأت تبدي اهتمامًا متزايدًا ب"ذروة النفط" -و هي مرحلة سنصلها عندما نستخرج أكبر كمية ممكنة من احتياطيات النفط الموجودة غير المتجددة، بعض الجيولوجيين يقولون أننا قد وصلناها بالفعل بينما البعض الآخر يقول أنها ستُؤخَر لنصلها بعد 20 عامًا بفضل تطور تكنولوجيا الاستخراج- والعقبات البيئية لاستخراج النفط، وهناك بدائل أخرى للنفط تُطوّر في العديد من المناطق، والحكومات والمنظمات تشجع المواطنين على تغيير عاداتهم كي لا نعتمد كثيرًا على النفط.
- من ماذا يتكون النفط
- كيف تكون النفط في باطن الأرض - مقال
- كيف يتشكل النفط عبر ملايين السنين وما هي الشروط الصعبة التي يجب أن تتوفر لتشكلّه؟ - أنا أصدق العلم
من ماذا يتكون النفط
التصنيف وفقًا للجغرافيا:
يتم التنقيب عن النفط في كافة أرجاء العالم، إلا أن هناك ثلاثة مصادر أساسية للنفط الخام يتم القياس عليها لأجل تقييم وتسعير موارد النفط الأخرى، وهي:
نفط برنت. نفط غرب تكساس الوسيط. دبي وعمان. نفط برنت هو خليط من 15 حقل نفطي مختلف من اسكتلندا والنرويج في بحر الشمال وهذه الحقول تغذي معظم أوروبا. كيف يتشكل النفط عبر ملايين السنين وما هي الشروط الصعبة التي يجب أن تتوفر لتشكلّه؟ - أنا أصدق العلم. نفط غرب تكساس الوسيط WTI هو نفط أخف وينتج أغلبه في ولاية تكساس الأمريكية. فهو "حلو" و"خفيف" مصنف ذو جودة عالية جدًا. إن WTI يغذي معظم أمريكا الشمالية بالنفط. نفط دبي أو كما يعرف أيضًا بالفاتح أو نفط دبي-عمان، فهو نفط خفيف حامضي ينتج في دبي-الإمارات العربية المتحدة. والبلد الجار أيضًا سلطنة عمان قد بدأت أيضًا مؤخرًا بإنتاج هذا النفط. ويستعمل نفط دبي-عمان كنقطة مرجعية لتسعير نفط الخليج العربي بكامله والذي يصدّر غالبًا لآسيا. بالإضافة لسلة أوبك OPEC التي تعد مصدرًا مهمًا للنفط ولتسعيره وفقًا للسعر الوسطي للمنتجات النفطية لأعضائها، وهي منظمة تضم أكبر 12 دولة مصدرة للنفط في العالم وهي: الجزائر، وأنغولا، والإكوادور، وإيران، والعراق، والكويت، وليبيا، ونيجيريا، وقطر، والمملكة العربية السعودية، والإمارات العربية المتحدة، وفنزويلا.
وفيما بعد فإن تلك البحار القديمة قد جفت وبقيت الأحواض الجافة ودعيت بالأحواض الرسوبية وعميقًا تحت قعر الحوض كانت المواد العضوية قد ضُغِطت بين طبقات القشرة الأرضية في حرارة عالية وملايين الأطنان من الصخور والرسوبيات فوقها، وحيث كان الأكسجين معدومًا تقريبًا في هذه الظروف بدأت المواد العضوية بالتحول لمادة شمعية دعيت بالكيروجين. ومع ازدياد الحرارة والضغط ومرور الوقت خضع الكيروجين لعملية تدعى بالـ "catagenesis" وتحول لهيدروكربونات وهي ببساطة عبارة عن مركبات كيميائية من الكربون والهيدروجين، وباختلاف تركيبات الحرارة مع الضغط تختلف معنا أنواع الهيدروكربونات المتشكلة، ومن الأمثلة الأخرى هي الفحم والخث "الجفت" والغاز الطبيعي. إن الأحواض الرسوبية حيث كانت قيعان البحار القديمة، تشكل مصدرًا أساسيًا للبترول. ففي إفريقيا، حيث يوجد حوض دلتا النيجر الرسوبي، والذي يغطي أراض من نيجيريا والكاميرون وغينيا الاستوائية. كيف تكون النفط في باطن الأرض - مقال. فإن أكثر من 500 مخزون نفطي اكتشفت في دلتا حوض النيجر الضخم، حيث يشكل واحدًا من أعلى حقول النفط إنتاجيةً في إفريقيا. مواقع استخراج النفط أو البترول
كيمياء وتصنيف النفط الخام:
إن البنزين الذي نستعمله لتغذية سياراتنا والخيوط الصناعية في حقائبنا وأحذيتنا وآلاف من المنتجات النافعة المختلفة التي صنعت من البترول تأتينا بحالة ثابتة وموثوقة الفعالية، إلا أن النفط الخام الذي تأتي منه هذه المنتجات ليس بثابت ولا موحد.
كيف تكون النفط في باطن الأرض - مقال
يمثل ما تم شرحه، العملية الأساسية لتشكل النفط والغاز مؤدياً إلى نشأة منبع بترولي تقليدي مألوف (ِConvetional oil deposit). مع العلم بأن هذه النشأة تتطلب كشرط أساسي، توفر عناصر النظام البترولي وهي: صخرة المصدر، صخرة الخزان وصخرة الحاجز ذات طبيعة جيولوجية غبر نفوذه، تسمح بمحاصرة وتراكم الهيدروكربون وتشكيل المنبع. ثانياً، يجب على هذه الصخور أو الطبقات أن تكون قد نشأت عبر الترتيب الزمني الملائم، حيث اذ لم تتشكل صخرة الحاجز أو الفخ البترولي قبل الهجرة، فلن يكون هناك منبع نفطي بحيث يواصل النفط الهجرة إلى أن يصل إلى السطح. عرفت السنوات الأخيرة، التوجه نحو استغلال ما يسمى بالغاز الصخري (Shale gas). ويُصنف هذا الأخير ضمن المحروقات الغير تقليدية (Unconventional) والتي تتطلب تكنولوجيا تختلف قليلاً عن طريٌقة استغلال النفط الذي تطرقنا إليه في المقال. فاستغلال النفط الغير تقليدي يتمثل في استخراج النفط مباشرة من صخرة المصدر بالتكسير الهيدروليكي لكونها شديدة التراص. ترجمة: عبروش محمَّد السَّعيد
تدقيق: بدر الفراك
تحرير: يمام اليوسف
المصدر الأول
المصدر الثاني
أوبيك
التصنيف وفقًا للمحتوى الكبريتي:
يعتبر الكبريت "شائبة" في البترول، فالكبريت في النفط الخام يمكن أن يسبب تآكل المعدن في عملية التكرير ويساهم في تلوث الهواء، فالنفط الذي يحوي أكثر من 0. 5% كبريت يدعى "حمضيًا" أما الذي يحوي أقل من 0. 5% كبريت يدعى "حلوًا". وعادةً ما يعتبر النفط الحلو أثمن من النفط الحامض لأنه لا يتطلب الكثير من التكرير وهو أقل ضررًا للبيئة. التصنيف وفقًا لثقالية API: معهد النفط الأمريكي The American Petroleum Institute API عبارة عن منظمة تجارية للأعمال في صناعة النفط والغاز الطبيعي. وقد أنشأ هذا المعهد نظمًا من المعايير المقبولة لمجموعة من المنتجات المتعلقة بالمشتقات النفطية، مثل المقاييس والمضخات وآلات الحفر. كما قام المعهد بإنشاء عدة وحدات قياس أيضًا مثل وحدة الـ API التي تقيس إشعاعات غاما في البئر. وثقالية الـAPI هي مقياس لكثافة البترول السائل بالنسبة للماء. فإذا كان المقياس أكبر من 10 كان البترول حينها خفيفًا ويطفو على سطح الماء، أما إذا كان أقل من 10 كان البترول ثقيلًا ويغرق في الماء. وأنواع النفط الخفيف عادةً مفضلة لمحتواها الأعلى من الهيدروكربونات، أما النفط الثقيل فيتملك تركيزات أعلى من المعادن والكبريت ويتطلب تكريرًا أكثر.
كيف يتشكل النفط عبر ملايين السنين وما هي الشروط الصعبة التي يجب أن تتوفر لتشكلّه؟ - أنا أصدق العلم
كيميائيًا:
النفط الخام مكون من هيدروكربونات، والتي تتشكل بشكل أساسي من الهيدروجين (حوالي 13% وزنًا) والكربون (85%) وعناصر أخرى كالنتروجين (حوالي 0. 5%) والكبريت (0. 5%) والأكسجين (1%) والمعادن مثل الحديد والنيكل والنحاس (أقل من 1%) يمكن أيضًا اختلاطها مع الهيدروكربونات بكميات قليلة. الطريقة التي تنتظم بها الهيدروكربونات ناتجة عن التكوين الأصلي للطحالب والنباتات والعوالق منذ ملايين السنين. ومقدار الحرارة والضغط اللذين تعرضت لهما النباتات يساهم أيضًا في التنوعات الموجودة في الهيدروكربونات والنفط الخام. ووفقًا لهذه التنوعات يمكن للنفط الخام المستخرج من الأرض أن يتكون من مئات المكونات النفطية المختلفة. فالنفط الخفيف يمكن أن يتكون من ما يصل ل97% من الهيدروكربونات، بينما أنواع النفط الأثقل والقار فتحتوي فقط على مايصل ل50% هيدروكربونات، وكميات كبيرة من عناصر أخرى. وتقريبًا من الضروري تكرير النفط الخام دائمًا من أجل صنع منتجات نافعة. توزع الثروات النفطية في العالم
تصنيف النفط:
يصنّف النفط وفقًا لثلاث فئات: الموقع الجغرافي الذي استخرج منه، محتواه الكبريتي، وثقالية الـ API، وهو مقياس الكثافة النوعية حسب معهد النفط الأمريكي.
التصدعات: وهي حركة طبقات من الصخر المتصدعة صعوداً أو هبوطاً. الضغط للأعلى: ويتم فيها ضغط طبقة من الصخور غير النفاذة إلى أعلى نحو صخرة المصدر. النظرية الكيميائية لتكوّن البترول
هناك تفسيرات أخرى لأصل وتكوّن البترول ، ومنها النظرية الكيميائية التي تفسر أن أصل البترول هو رواسب الكربون العميقة جداً، والتي كانت موجودة قبل وجود الحياة على هذا الكوكب بوقت طويل، وظهرت هذه النظرية في أوائل القرن السادس عشر، وعرفت بنظرية تكوّن النفط غير الحيوية (بالإنجليزية: the abiotic oil formation/ AOF). [٣]
تم تجاهل هذه النظرية لوقت طويل من الزمن، حتى قام بعض العلماء بالحديث عنها مؤخراً، وتفترض هذه النظرية أن أصول تكوّن النفط تعود إلى قبل حوالي 4. 5 مليار عام، وذلك قبل ظهور أي شكل من أشكال الحياة على كوكب الأرض، [٣]
وتقتضي هذه النظرية أنّ الكربون قد ارتبط مع الهيدروجين تحت درجة حرارة وضغط كبيرين، تحت مستوى سطح البحر وأدى إلى تشكل النفط والغاز، ومن ثم تسرّب النفط والغاز من خلال الصخور المساميّة ليتم تخزينها في مختلف الآبار تحت الأرض. [٤]
خصائص البترول وطرق استخراجه
يتم استخراج البترول من باطن الأرض باستخدام آلات الحفر العملاقة، والتي تقوم باستخراج البترول من الآبار الكبيرة تحت الأرض أو في قاع المحيط، ومن الجدير بالذكر أنّ هناك عدة ألوان للبترول الخام، والتي تعود إلى التركيبات المختلفة التي يتكون منها، وعادة ما يكون ذي لون أسود أو بني داكن، ولكن يمكن أيضا أن يكون مصفراً، أو محمراً، أو يمكن أن يكون ذي لون برونزي، أو حتى أخضر، كما أن البترول الذي يحتوي على نسب أقل من المعادن أو الكبريت، يميل إلى أن يكون أخف وزناً من غيره.