O Que É E Como Se Formou O Petróleo Bruto?

3 – ORIGEM DO PETRÓLEO

O petróleo é um combustível fóssil, originado provavelmente de restos de vida aquática animal acumulados no fundo de oceanos primitivos e cobertos por sedimentos. O tempo e a pressão do sedimento sobre o material depositado no fundo do mar transformaram-no em massas homogêneas viscosas de coloração negra, denominadas jazidas de petróleo.

Os egípcios utilizavam o petróleo como um dos elementos para o embalsamamento de seus mortos, além de empregarem o betume na união dos gigantescos blocos de rochas das pirâmides.

O Que É E Como Se Formou O Petróleo Bruto? No continente americano, os incas e os astecas conheciam o petróleo e , a exemplo da Mesopotâmia, o empregavam na pavimentação de estradas.

Geralmente, o petróleo aproveitado pelas civilizações antigas era aquele que aflorava à superfície do solo. Uma das peculiaridades do petróleo é a migração, ou seja, se ele não encontrar formações rochosas que, por serem impermeáveis, o prendam, sua movimentação no subsolo será constante, com a conseqüente possibilidade de aparecer à superfície.

A partir de 1920 os transportes terrestres, marítimos e aéreos passaram a consumir quantidades cada vez maiores do novo combustível.

Em 1930 surgiu a indústria petroquímica tendo como base o petróleo, para produzir numerosos equipamentos, objetos, produtos, etc.

O Que É E Como Se Formou O Petróleo Bruto? Nessa época, o subproduto indesejável passou a ser a querosene, então pouco utilizado. Apenas com o advento dos aviões a jato, em 1939, esse combustível voltou a ser amplamente consumido.

Dessa forma, a indústria de refino teve um impulso fenomenal, garantindo o abastecimento de milhares de veículos e o funcionamento dos parques industriais. A gasolina passou a ser o principal derivado do petróleo, enquanto ocorria uma ampliação do sistema de estradas, exigindo mais asfalto. Em 1938 , 30% da energia consumida no mundo provinha do petróleo.

Mas as duas crises sucessivas do petróleo, em 1973 e 1978, levaram a uma reconsideração da política internacional em relação a esse produto, e os países dependentes do petróleo intensificaram a busca de fontes de energia alternativas. Microorganismos marinhos (chamados plânctons), na ausência de oxigênio, se transformaram, ao longo de milhões de anos, nos constituintes do petróleo (hidrocarbonetos, animais, tioálcoois, etc.).

Comercialmente, existem dois tipos de petróleo: o leve (com maior proporção de gasolina) e o pesado (com maior proporção de querosene e óleos combustíveis). O petróleo leve tem maior cotação no mercado mundial, por causa do elevado consumo de gasolina.

O petróleo é uma mistura de compostos orgânicos, na qual predominam os alcanos. É a mais importante fonte de energia (através da queima dos alcanos) e constitui a matéria-prima da indústria petroquímica, responsável pela manufatura de milhares de produtos de consumo diário, tais como: plásticos, adubos, corantes, detergentes, álcool comum, acetona, gás hidrogênio, etc.

  • Os maiores produtores de petróleo são: Rússia, Estados Unidos, Arábia Saudita, Irã, Iraque, Kuwait, Emirados Árabes Unidos, Venezuela, México e Inglaterra.
  • Porém, as maiores reservas de petróleo (mais de 50%) estão nos países banhados pelo golfo Pérsico.
  • A produção brasileira de petróleo satisfaz metade do que é consumido, a outra metade é importada, principalmente, dos países árabes, como o fazem os demais países industrializados.
  • As reservas já conhecidas e as que poderão ser ainda descobertas dão ao petróleo uma extraordinária importância que se estenderá por todo século XXI.
  • Os lençóis petrolíferos ocorrem em cavidades que podem atingir até 7000m de profundidade, no continente ou em plataformas submarinas, juntamente com o petróleo encontra-se água salgada e gás natural (sob pressão).

São controvertidas as teorias sobre a origem do petróleo. Entre as principais figuram a da origem estritamente inorgânica, defendida por Dmitri I. Mendeleiev, Marcellin Berthelot e Henri Moissan, e a teoria orgânica, que postula a participação animal e vegetal.

De acordo com a primeira, o petróleo Ter-se-ia formado a partir de carburetos ( de alumínio, cálcio e outros elementos) que decompostos por ação da água (hidrólise), deram origem a hidrocarbonetos com metanos, alcenos, etc., os quais, sob pressão, teriam sofrido polimerização (união de moléculas idênticas para formar uma nova molécula mais pesada) e condensação a fim de dar origem ao petróleo.

Contra essa concepção mais antiga, levanta-se teoria orgânica, segundo a qual a presença no petróleo de compostos nitrogenados, clorofilados, de hormônios, etc. pressupõe a participação de matéria orgânica de origem animal e vegetal.

Em sua grande maioria os pesquisadores modernos tendem a reconhecer como válida apenas a teoria orgânica, na qual destacam o papel representado pelos microorganismos animais e vegetais que sob a ação de bactérias, formariam uma pasta orgânica no fundo dos mares.

Misturada à argila e à areia, essa pasta constituiria os sedimentos marinhos que, cobertos por novas e sucessivas camadas de lama e areia, se transformariam em rochas consolidadas, nas quais o gás e o petróleo seriam gerados e acumulados.

Petróleo

Carolina Batista

Professora de Química

O petróleo é uma mistura complexa de compostos orgânicos gerada pela decomposição lenta de pequenos animais marinhos, que foram soterrados, em um ambiente com pouco oxigênio.

Esse combustível fóssil é encontrado no fundo dos oceanos, bem como no solo, em rochas sedimentares. As jazidas datam entre 10 milhões e 500 milhões de anos.

  • As principais características do petróleo são: líquido escuro, viscoso, inflamável e menos denso que a água.
  • Petróleo, do latim petroleum, é a união das palavras petrus (pedra) e oleum (óleo) que significa literalmenteóleo de pedra.
  • Pelo fato de ser uma das principais fontes de energia a nível mundial, o petróleo é conhecido como ouro negro.

Origem do petróleo

Muitas teorias giram em torno de sua origem, contudo, a mais aceita diz que o petróleo é oriundo da sedimentação de matéria orgânica (animal e vegetal), que foi soterrada na orla marítima há milhões de anos.

A formação do petróleo ocorre pela pressão da água, onde os fitoplânctons se transformam em petróleo, num processo demorado e em condições especiais.

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É importante destacar que, segundo estudiosos, uma jazida de petróleo pode levar entre dez e quatrocentos milhões de anos para se constituir. Por isso, não se conseguiria produzir novas jazidas, o que caracteriza o petróleo como uma fonte não renovável.

Composição química do petróleo

  1. O petróleo é uma substância natural formada por vários compostos orgânicos, especialmente, hidrocarbonetos.
  2. Alguns dos hidrocarbonetos encontrados no petróleo são: metano (CH4), butano (C4H10) e octano (C8H18).

  3. De acordo com sua composição, o petróleo é classificado em:
Base parafínica

Base naftênica

Base aromática

Base mista

Alta concentração de hidrocarbonetos parafínicos, que correspondem aos alcanos.
Alta concentração de hidrocarbonetos naftênicos, que correspondem aos ciclanos.
Alta concentração de hidrocarbonetos aromáticos.
Mistura de hidrocarbonetos parafínicos e naftênicos.

Vale lembrar que essa classificação ocorre por meio da predominância de alguma substância encontrada na composição do petróleo e que varia conforme a sua procedência. Por isso, o petróleo pode ser classificado em: parafínico, naftênico, misto ou aromático.

Em termos de porcentagem, a proporção dos elementos químicos presentes no petróleo é:

  • O petróleo é um combustível fóssil, empregado principalmente para geração de energia pela facilidade com que seus componentes sofrem combustão.
  • Veja a reação de combustão do butano:
  • 2C4H10 + 13O2 → 8CO2 + 10H2O + Calor

A reação do hidrocarboneto com o oxigênio do ar é extremamente exotérmica, liberando energia de 2.873,3 kJ/mol.

  1. O petróleo também é utilizado como matéria-prima para inúmeros materiais que fazem parte do nosso cotidiano.
  2. O craqueamento térmico do petróleo quebra moléculas maiores, como a querosene (C12H26), e transforma em frações comercializáveis.
  3. C12H26 → C8H18 + 2C2H4
  4. A gasolina (C8H18) é usada como combustível e o eteno (C2H4) é a matéria-prima para fabricação de plástico.
  5. Para saber mais, não deixe de ler esses textos:

Derivados do Petróleo

O petróleo cru é levado para as refinarias, a fim de separá-lo em vários componentes, que serão transformados em produtos derivados do petróleo.

Primeiramente, o petróleo passa por processos físicos, como filtração e decantação, que retiram a água e impurezas, por exemplo, areia, argila e pedaços de rocha.

Após isso, os derivados do petróleo são obtidos no processo de refino. As frações são separadas em torres de destilação, sob pressão atmosférica e a vácuo.

O Que É E Como Se Formou O Petróleo Bruto?

O petróleo é matéria prima de muitos combustíveis, produtos, óleos, a saber: gás natural, gasolina, gás liquefeito de petróleo (GLP), querosene, óleo diesel, nafta petroquímica, solventes, asfalto, dentre outros.

Vejamos alguns:

Fração Informações Gasolina

Gás liquefeito de petróleo – GLP

Querosene

Óleo diesel

Nafta petroquímica

Asfalto

O que é: produto líquido, volátil e inflamável, composta por mais de 400 hidrocarbonetos. São classificadas em gasolina comum, aditivada e premium, diferenciadas pela qualidade e melhor aproveitamento.
Para que serve: a gasolina é um dos subprodutos do petróleo utilizada, em sua maioria, como combustível para veículos.
O que é: composto de hidrocarbonetos (propano, butano, propeno e buteno) encontrado em temperatura ambiente no estado gasoso.
Para que serve: popularmente conhecido como o gás de cozinha, o GLP além de ser utilizado como combustível doméstico, é também produto de alguns combustíveis industriais e aerossóis.
O que é: chamado popularmente de óleo de parafina, o querosene é produzido pelo processo de destilação de petróleo, sendo um produto intermediário entre a gasolina e o óleo diesel.
Para que serve: composto de hidrocarbonetos é utilizado como combustível doméstico (iluminação) e de aviação, solventes, produto de limpeza, dentre outros.
O que é: subproduto do petróleo, o óleo diesel é uma substância inflamável, viscosa, volátil e tóxica composta, em grande parte, de hidrocarbonetos.
Para que serve: é utilizado como combustível industrial, de veículos e embarcações marítimas, além de ser empregado na produção de energia elétrica.
O que é: composto proveniente do petróleo, de aspecto incolor, produzido na primeira etapa do refino.
Para que serve: é utilizada principalmente, como matéria-prima básica para a produção de plástico, borracha, solventes e combustível.
O que é: substância sólida, escura, constituída de hidrocarbonetos, no qual o betume é o elemento ativo, que confere as propriedades de impermeabilizante e aglutinante.
Para que serve: é utilizado desde a antiguidade e, atualmente, o asfalto é empregado na pavimentação de estradas, como impermeabilizante, fabricação de tintas e baterias eletroquímicas, dentre outros.
  • Pesquisadores afirmam que o petróleo já era utilizado por povos antigos da Mesopotâmia, Egito, Pérsia e China para fins de pavimentação, iluminação, lubrificantes, dentre outros.
  • Entretanto, apenas em 1859 na Pensilvânia, o primeiro poço foi perfurado pelo coronel Edwin Drake.
  • A descoberta do primeiro poço de petróleo ocorreu nos Estados Unidos, enquanto que no Brasil, foi descoberto na Bahia, em 1939.
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Exploração e extração do Petróleo

A obtenção do petróleo ocorre através da execução de três etapas básicas. São elas:

Prospecção

Perfuração

Extração

Localização do petróleo com a detonação de explosivos e análise das ondas de choque que se propagam no solo. Outro meio de conhecer o terreno, é com a utilização de satélites para estudar possíveis áreas que detém petróleo.
É feita após um estudo detalhado e marcação do local. Mesmo após a perfuração são realizadas mais análises para dimensionar a viabilidade do poço.
Através de bombas de extração, o óleo é sugado das jazidas. Se a pressão do gás é suficiente para expelir a substância, não se inclui as bombas de sucção, colocando-se apenas uma tubulação para a extração do petróleo bruto.
  1. Quando é encontrado petróleo em alto mar, são utilizadas bombas em plataformas marítimas de vários tipos, que diferem de acordo com a profundidade dos poços, com o seu posicionamento, entre outros.
  2. Dentre os primeiros colocados na produção de petróleo a nível mundial estão a Rússia, a Arábia Saudita e os Estados Unidos.
  3. O Brasil também representa um papel bastante significativo nesse setor ocupando, ao longo dos anos, por volta da décima quinta colocação.

Petróleo no Brasil

A primeira descoberta de Petróleo no Brasil ocorreu nas proximidades da capital baiana, Salvador, no ano de 1939, próximo ao Recôncavo Baiano.

Entretanto, a primeira sondagem em busca de petróleo no país, foi realizada no interior do estado de São Paulo, na cidade de Bofete, no final do século XIX, por iniciativa Eugênio Ferreira de Camargo. O trabalho realizado não teve sucesso, já que o poço jorrou somente água sulfurosa.

Pouco antes da descoberta de petróleo nas terras brasileiras, em 1932, foi instalada a primeira refinaria de petróleo do país, denominada Refinaria Rio-grandense de Petróleo, em Uruguaiana (RS). O complexo utilizava petróleo importado de outros países.

A Bacia de Campos, no estado do Rio de Janeiro, é a principal região petrolífera do país desde 1976, ano em que a Petrobras confirma a presença de petróleo na região.

Nessa região se localiza a cidade de Macaé, principal produtora de petróleo do Brasil e, por isso, conhecida como Capital Nacional do Petróleo.

A Petrobras e o Pré-Sal

  • A Petrobras, criada em 1953, no governo de Getúlio Vargas, é uma empresa brasileira com atuação na área petroleira e está entre as maiores empresas petrolíferas do mundo.
  • O Pré-sal, descoberto em 2007, corresponde a uma camada de rochas com potencial acúmulo de petróleo que se estende abaixo de uma camada de sal.
  • Localizada a 7 mil metros abaixo do nível do mar é encontrada em grande parte no litoral brasileiro.
  • A abrangência é de 200 quilômetros de largura e 800 quilômetros de extensão, que vai desde o estado do Espírito Santo até Santa Catarina.
  • A produção do Pré-Sal, recorde do desempenho da Petrobras, pode beneficiar significativamente o Brasil, cuja expectativa de crescimento torna o país o maior produtor mundial de petróleo.

Saiba mais sobre outras fontes de energia em:

  • Biomassa
  • Biocombustíveis
  • Carvão mineral
  • Energia nuclear

Técnica em Química pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia de Pernambuco (2011) e Bacharelada em Química Tecnológica e Industrial pela Universidade Federal de Alagoas (2018).

Petróleo: Origem, Composição e Refinamento

O petróleo é um produto líquido, escuro e viscoso, constituído por uma mistura complexa de hidrocarbonetos (compostos orgânicos de carbono e hidrogênio).

Como se originou?

A formação das jazidas petrolíferas tem sua origem no depósito de micro-organismos animais e vegetais de centenas de milhares de anos, no fundo dos oceanos. Esse depósito, junto com outros sedimentos minerais, tem sofrido transformações muito lentas em temperaturas de até 150 °C e pressões próximas a 1 000 atmosferas.

O resultado desse processo é uma rocha compacta que liberou, pouco a pouco, hidrocarbonetos líquidos ou gasosos, com tendência a subir à superfície, uma vez que sua densidade é menor que a da água e as das rochas sedimentares. Em algumas ocasiões, afloram à superfície terrestre produtos betuminosos, o que gerou a palavra petróleo: “óleo de pedra”.

O Que É E Como Se Formou O Petróleo Bruto?Esquema ilustrado de depósito de petróleo. O produto, tal como se extrai da jazida, é chamado petróleo cru.

Esses hidrocarbonetos interrompem seu percurso quando encontram uma falha formada por rochas impermeáveis. Então, acumulam-se em rochas porosas, dando lugar às jazidas atuais.

Normalmente, os gases, que são menos densos, ocupam a parte superior da rocha porosa, depois se situam os petróleos e, por último, a água, na parte inferior. Não se formam bolsas ou lagos subterrâneos de gás e petróleo, como se acredita às vezes.

As jazidas de petróleo são detectadas fundamentalmente mediante procedimentos sísmicos.

Esse estudo, unido às medidas das variações do campo magnético terrestre e do valor da gravidade, permite conhecer de maneira precisa a localização das jazidas. Essas análises, entretanto, não são feitas em qualquer lugar.

Deve haver uma confirmação prévia por parte de geólogos de que a estrutura rochosa e os fósseis presentes correspondem a um lugar supostamente petrolífero.

Composição e refinamento do petróleo

O petróleo cru que se obtém de uma jazida petrolífera é um líquido mais ou menos viscoso e de cor variável: há petróleos de cor amarela pálida e petróleos pretos.

E formado essencialmente por hidrocarbonetos, desde o metano até compostos orgânicos com mais de trinta átomos de carbono. Contém, além disso, compostos oxigenados, nitrogenados e sulfurados. A presença de enxofre pode provocar corrosão de equipamentos de prospecção e destilação. Por esse motivo, o enxofre deve ser eliminado.

O petróleo bruto tal como sai das jazidas não pode ser utilizado. Mediante destilação, obtêm-se do petróleo as frações mais importantes. A transformação do petróleo em produtos utilizáveis recebe o nome de refinamento, operação que implica essencialmente dois processos: destilação fracionada e cracking.

Destilação fracionada

Quando se aquece uma mistura de líquidos cujas temperaturas de ebulição são diferentes, produz-se uma mistura de vapores que é mais rica nos componentes mais voláteis, isto é, de temperaturas de ebulição mais baixas.

Portanto, se essa mistura é refrigerada até que se condense (destilação), obtêm-se um líquido mais rico que o original em componentes voláteis e, ao mesmo tempo, um líquido residual mais rico nos componentes menos voláteis.

Repetindo esse processo de destilação de maneira sucessiva sobre o líquido resultante, consegue se decompor a mistura original em uma série de líquidos cujas temperaturas de ebulição são diferentes.

Esse processo recebe o nome de destilação fracionada e é o que se aplica ao petróleo para o separar em seus diversos componentes. A operação é realizada em torres de aproximadamente 8 m de diâmetro e até 60 m de altura.

Os componentes do petróleo são depositados em bandejas de condensação situadas nos diferentes níveis da torre, ordenando esses componentes da menor à maior volatilidade.

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Fragmentação catalítica ou cracking

Nas bandejas inferiores das torres de destilação fracionada, são depositados os compostos mais pesados do petróleo cru original, que com frequência superam amplamente em quantidade à demanda do mercado.

Por essa razão, eles são submetidos a um tratamento que consiste em quebrar suas moléculas e gerar substâncias mais “leves” e voláteis. Essa reação de ruptura é produzida a uma temperatura de, aproximadamente, 500 °C e a pressão atmosférica, utilizando um aluminossilicato como catalisador.

Obtêm-se, assim, gasolinas de grande qualidade (50%) junto a óleo diesel (15%), butano (10%), propano (5%), metano e etano (5%) e resíduos pouco utilizáveis.

Por último, convém destacar que, por meio de reações químicas adequadas, realizadas a partir dos derivados do petróleo, se obtém uma série de produtos absolutamente necessários para a sociedade atual, como os plásticos e as fibras, as resinas, as tintas e os corantes, dentre muitos outros.

Produto Composição Temperatura de destilação Utilidade
Gases e olefinas Hidrocarbonetos de até 4 átomos de C (metano, etano, propano, butano) Até 30 °C Combustíveis, plásticos
Éter de petróleo Hidrocarbonetos de 5 a 7 átomos de C Entre 30 °C e 80 °C Solventes
Gasolina Hidrocarbonetos de 7 a 12 átomos de C Entre 80 °C e 200 °C Combustíveis para motores. Solventes
Querosene Hidrocarbonetos de 12 a 15 átomos de C Entre 200°C e 250 °C Combustíveis de aviação. Calefação
Óleo diesel Hidrocarbonetos de 16 a 18 átomos de C Entre 250°C e 350 °C Combustíveis para motores diesel
Óleos lubrificantes Hidrocarbonetos com mais de 20 átomos de C Acima de 350 °C Lubrificação
Asfalto Resíduo sólido negro Pavimentação de estradas, tintas

Por: Paulo Magno da Costa Torres

Veja também:

O que é petróleo?

O petróleo é um líquido viscoso, menos denso que a água e formado por uma mistura complexa de compostos orgânicos, principalmente hidrocarbonetos (compostos cujas moléculas são formadas somente por átomos de carbono e de hidrogênio) associados a pequenas quantidades de outras classes de compostos que contêm nitrogênio, oxigênio e enxofre.

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A teoria mais aceita para a formação do petróleo é a de que ele se originou de restos de seres vivos, animais e vegetais, ao longo de milhões de anos (estima-se que as reservas de petróleo tenham entre 10 e 500 milhões de anos). Ocorreu que principalmente pequenos seres marinhos, como animais e vegetais unicelulares, acabaram se depositando no fundo de lagos e mares.

Com o tempo, houve acumulação de sedimentos e essa matéria orgânica foi empurrada para partes ainda mais profundas, onde condições elevadíssimas de pressões e temperatura, bem como ausência de oxigênio, impediram que bactérias realizassem a decomposição rápida dessa matéria orgânica. Mas sob ação de bactérias anaeróbicas, ela decompôs-se ao longo de milhões de anos, gerando o petróleo.

O petróleo fica armazenado no interior de poros ou espaços vazios de rochas impermeáveis (arenito), chamadas de rochas-reservatório. É daí que vem o nome petróleo, que significa óleo de pedra.

Além disso, visto que são gerados pela decomposição de seres vivos, o petróleo, o gás natural e o carvão são denominados de combustíveis fósseis e são todos recursos esgotáveis, ou seja, não são renováveis.

Mapa Mental: Petróleo

O Que É E Como Se Formou O Petróleo Bruto?

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É também graças a essa origem que a grande maioria das reservas petrolíferas encontra-se em bacias sedimentares e depressões geológicas abaixo do fundo do mar, que podem estar próximas à superfície ou a mais de cinco mil metros de profundidade.

Acredita-se que grande parte do petróleo foi perdida na superfície por meio de vazamentos ou exsudações, por isso que o petróleo já era usado desde a antiguidade.

Os babilônios, por exemplo, usavam o petróleo para calefação, pavimentação de vias e impermeabilização de suas residências; os egípcios também usavam o petróleo para essas finalidades e para a construção das pirâmides, iluminação, embalsamamento de corpos e tratamento de muitas doenças.

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Há evidências de que os chineses perfuravam poços para achar petróleo, mas como a tecnologia não era avançada, ele não era usado como combustível. Foi somente em 1859 que Willian Drake perfurou os primeiros poços de petróleo nos Estados Unidos.

O petróleo não é usado na forma crua, mas, depois de extraído, é encaminhado para as refinarias onde passa por processos físicos e químicos, tais como a destilação, para separar os seus componentes em frações.

Cada fração é usada com uma finalidade, e as diferenças físico-químicas desses compostos baseiam-se basicamente na quantidade de carbonos em suas cadeias.

Veja isso na tabela abaixo e observe que, com o aumento da quantidade de átomos de carbono, as frações resultantes tornam-se mais pesadas:

  • O Que É E Como Se Formou O Petróleo Bruto? Principais frações do petróleo, suas composições aproximadas e aplicações
  • O querosene foi a primeira fração do petróleo a ter importância comercial, pois ele passou a ser usado na iluminação de casas, fábricas e comércios, o que ajudou a preservar as baleias, pois até então o óleo das baleias era o principal combustível de lamparinas e lampiões.
  • A gasolina passou a ser o derivado mais valioso do petróleo no final do século XIX com a invenção do motor a explosão, cujo combustível é a gasolina.
  • Mas os derivados do petróleo também são usados na fabricação de inúmeros materiais que usamos no cotidiano, como os polímeros, plásticos usados em embalagens, brinquedos, roupas, calçados, borracha, cola, tintas, detergentes, vernizes, resinas, inseticidas, fungicidas, corantes, solventes, explosivos e assim por diante.
  • Para saber mais detalhes relacionados com o petróleo, por exemplo, como é feito o seu refinamento, extração, exploração e transporte, leia os textos relacionados logo mais abaixo.
  • * Mapa Mental por Me. Diogo Lopes
  • Por Jennifer Fogaça
  • Graduada em Química

O que é o petróleo e como ele se forma?

O petróleo é encontrado em vastos reservatórios subterrâneos, embaixo da terra ou no fundo do oceano. Extraído com máquinas de perfuração gigantescas, é matéria-prima de vários produtos do nosso dia a dia.

O que é Petróleo

O petróleo é um líquido de consistência viscosa, formado por uma mistura complexa de compostos orgânicos. O petróleo bruto é geralmente preto ou marrom escuro, mas também pode ser amarelado, avermelhado ou até esverdeado. Essas variações na cor indicam composições químicas diferentes. Por exemplo, se tem poucos metais ou enxofre, tende a ser mais leve e, às vezes, mais claro.

Importantíssimo em nosso cotidiano,  o chamado “ouro negro” é usado para fabricar gasolina e, processado, também faz de itens, como pneus, eletrodomésticos, coletes salva-vidas e até anestésicos, entre outros.

Continua depois da publicidadeImagem: Rudy and Peter Skitterians por Pixabay

Há enormes quantidades de petróleo encontradas sob a superfície da Terra. No entanto, trata-se de uma fonte de energia não renovável que levou milhões de anos para se formar, e quando é extraído e consumido, não há como substituí-lo. Em algum momento, o petróleo acabará, portanto, encontrar alternativas é crucial.

Como o petróleo se forma

As condições geológicas que eventualmente criaram petróleo, aconteceram a milhões de anos atrás, quando plantas, algas e plâncton flutuavam nos oceanos e mares rasos.

Esses organismos afundaram no fundo do mar, ao final de seu ciclo de vida. Com o tempo, eles foram enterrados e esmagados sob milhões de toneladas de sedimentos e ainda mais camadas de detritos de plantas.

As bacias secas são chamadas de bacias sedimentares.

No fundo das bacias, o material orgânico foi comprimido, com temperaturas muito altas e milhões de toneladas de rochas e sedimentos acima. O oxigênio estava quase completamente ausente nessas condições, e a matéria orgânica começou a se transformar em uma substância cerosa chamada querogênio.

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Com mais calor, tempo e pressão, o querogênio passou por um processo chamado catagênese e transformado em hidrocarbonetos. Hidrocarbonetos são simplesmente produtos químicos compostos de hidrogênio e carbono. Diferentes combinações de calor e pressão podem criar diferentes formas de hidrocarbonetos. Alguns outros exemplos são carvão, turfa e gás natural.

O petróleo bruto é composto de hidrocarbonetos, que são principalmente hidrogênio (cerca de 13%) e carbono (cerca de 85%). Outros elementos como nitrogênio (cerca de 0,5%), enxofre (0,5%), oxigênio (1%) e metais como ferro, níquel e cobre (menos de 0,1%) também podem ser misturados com os hidrocarbonetos em pequenas quantidades .

A maneira como as moléculas são organizadas no hidrocarboneto é resultado da composição original das algas, plantas ou plâncton que o originou. A quantidade de calor e pressão às quais essa matéria orgânica foi exposta também contribui para as variações encontradas no petróleo bruto.

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Reservatórios

O petróleo é encontrado em bolsões subterrâneos chamados reservatórios. No fundo da Terra, a pressão é extremamente alta. Dessa forma, ele escoa lentamente em direção à superfície, onde há menor pressão.

Ele continua esse movimento de alta a baixa pressão até encontrar uma camada de rocha impermeável.

O petróleo então se acumula em reservatórios, que podem estar várias centenas de metros abaixo da superfície da Terra.

A quantidade de petróleo em um reservatório é medida em barris ou toneladas. Um barril de petróleo tem cerca de 42 galões. Essa medida é geralmente usada pelos produtores nos Estados Unidos. Os produtores da Europa e Ásia tendem a medir em toneladas. Existem cerca de 6 a 8 barris de petróleo em uma tonelada métrica. 

O petróleo bruto é freqüentemente encontrado em reservatórios junto com o gás natural. No passado, o gás natural era queimado ou permitido escapar para a atmosfera. Agora, a tecnologia foi desenvolvida para capturar o gás natural e reinjetá-lo no poço ou compactá-lo em gás natural líquido (GNL). O GNL é facilmente transportável e possui usos versáteis.

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Extração

Em alguns lugares, o petróleo borbulha na superfície da Terra. Em partes da Arábia Saudita e do Iraque, por exemplo, rochas porosas permitem que o petróleo se infiltre na superfície em pequenos lagos. No entanto, a maior parte dele fica presa em reservatórios subterrâneos.

Imagem: SatyaPrem por Pixabay

A decisão de investir em operações de perfuração complexas geralmente é tomada com base nas reservas comprovadas de petróleo em um local. A perfuração pode ser de desenvolvimento, exploratória ou direcional.

A perfuração em uma área onde já foram encontradas reservas de petróleo é chamada perfuração de desenvolvimento. Já a perfuração onde não existem reservas conhecidas é denominada perfuração exploratória.

Esse tipo de perfuração, também chamada de “selvagem”, é arriscada pois possui uma taxa de falhas muito alta.

Por fim, a perfuração direcional envolve perfurar verticalmente uma fonte conhecida de óleo e, em seguida, girar a broca em um ângulo para buscar recursos adicionais. 

Plataformas de petróleo

Perfurar no mar é muito mais caro do que a perfuração terrestre. Geralmente, utiliza-se as mesmas técnicas de perfuração em terra, mas requer uma estrutura maciça, para sustentar a plataforma diante da força das ondas do oceano.

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As plataformas de perfuração offshore, ou seja, em alto-mar, são algumas das maiores estruturas artificiais do mundo. Elas geralmente incluem acomodações para pessoas que trabalham na plataforma, bem como instalações de ancoragem e uma plataforma de pouso de helicóptero para transportar trabalhadores.

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A plataforma pode ser ancorada ao fundo do oceano e flutuar, ou pode ser uma estrutura rígida que é fixada no fundo do oceano, mar ou lago, feita de concreto ou aço.

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Refino de petróleo

O refino de petróleo é o processo de conversão de petróleo bruto  em produtos, como combustível ou asfalto.

O petróleo brota do solo com impurezas, do enxofre à areia. Esses componentes precisam ser separados. Isso é feito aquecendo o petróleo bruto em uma torre de destilação com bandejas e temperaturas definidas em diferentes níveis.

Os hidrocarbonetos e metais do óleo têm temperaturas de ebulição diferentes e, quando o óleo é aquecido, os vapores dos diferentes elementos sobem para diferentes níveis da torre antes de condensar novamente em líquido nas bandejas em camadas.

O propano, o querosene e outros componentes condensam-se em diferentes camadas da torre e podem ser coletados individualmente. Eles são transportados por dutos, embarcações oceânicas e caminhões para locais diferentes, para serem usados diretamente ou posteriormente processados.

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Indústria petrolífera

O petróleo nem sempre foi extraído, refinado e usado por milhões de pessoas como é hoje. No entanto, sempre foi uma parte importante de muitas culturas.

Os primeiros poços de petróleo conhecidos foram perfurados na China antiga. Os poços foram perfurados a quase 244 metros de profundidade, usando fortes brocas de bambu.

O óleo foi extraído e transportado através de tubulações de bambu. Foi queimado como combustível de aquecimento e componente industrial.

Os engenheiros chineses também queimaram petróleo para evaporar a salmoura e produzir sal.

Na costa oeste da América do Norte, os povos indígenas usavam o betume como um adesivo para tornar as canoas e os cestos à prova d’água e como um aglutinante para criar ferramentas e decorações cerimoniais. Betume é um compostos químico semelhante ao petróleo, que pode se formar na natureza, mas também pode ser obtido artificialmente, em processo de destilação do petróleo.

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No século VII, os engenheiros japoneses descobriram que o petróleo poderia ser queimado à luz. Mais tarde, o petróleo foi destilado em querosene por um alquimista persa no século IX. Durante os anos 1800, o petróleo substituiu lentamente o óleo de baleia nas lâmpadas de querosene, produzindo um declínio radical na caça às baleias.

A moderna indústria petrolífera foi estabelecida na década de 1850. O primeiro poço foi perfurado na Polônia em 1853, e a tecnologia se espalhou para outros países e foi aprimorada.

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A Revolução Industrial criou uma vasta e nova oportunidade para o uso de petróleo. Máquinas movidas a motor a vapor rapidamente se tornaram muito lentas, em pequena escala e caras. O combustível à base de petróleo estava em demanda. A invenção do automóvel produzido em massa no início do século XX aumentou ainda mais a demanda por petróleo.

Problemas ambientais

Plataformas de petróleo podem causar enormes desastres ambientais. Problemas com o equipamento de perfuração podem fazer com que o óleo vaze para fora do poço, atingindo o oceano. Reparar o poço centenas de metros abaixo do oceano é extremamente difícil, caro e lento. Milhões de barris de petróleo podem derramar no oceano antes que o poço seja reparado.

Tartaruga coberta por óleo, encontrada no litoral nordestino – Foto: Instituto Verdeluz/Divulgação

Quando o óleo é derramado no oceano, ele flutua na água e causa estragos na população animal. Um de seus efeitos mais devastadores é nos pássaros.

O óleo destrói as habilidades de impermeabilização das penas, assim, eles podem morrer de hipotermia.

Peixes e mamíferos marinhos também estão ameaçados por derramamentos de óleo, já que o petróleo é extremamente tóxico e pode danificar os órgãos internos dos animais.

Plataformas transformadas em recifes

As plataformas de petróleo offshore  podem ser transformadas em recifes artificiais. Elas fornecem uma superfície para algas, corais, ostras e cracas. Este recife artificial pode atrair peixes e mamíferos marinhos, criando um ecossistema próspero.

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Até a década de 1980, as plataformas de petróleo eram desconstruídas e removidas dos oceanos, e o metal era vendido como sucata.

Porém, já a partir da segunda metade da década de 1980, as plataformas de petróleo passaram a ser derrubadas (por explosão subaquática), removidas e rebocadas para um novo local ou apenas parcialmente desconstruídas, permanecendo no mesmo lugar. Isso permite que a vida marinha continue florescendo nos recifes artificiais.

Como se forma o petróleo?

Existem algumas teorias interessantíssimas sobre a formação do petróleo, que muito tem a ver com a história da própria humanidade. Aqui, falamos sobre as principais delas e qual é a mais aceita e os seus motivos.

O petróleo (do latim petra oleum – “óleo de pedra”), líquido oleoso rico em hidrocarbonetos, cuja cor varia segundo sua origem, oscilando entre o negro e o âmbar, é um dos principais recursos de energia da atualidade.

Uma jazida de petróleo pode ser encontrada no subsolo, em diferentes profundidades, podendo chegar até a 3 mil metros de profundidade. Acredita-se também que seu tempo de formação pode levar de 10 a 400 milhões de anos.

Existem algumas teorias sobre sua formação: a inorgânica, a da radioatividade e a teoria orgânica.

A inorgânica supõe que a formação do petróleo é atribuída a reações entre a água e o gás carbônico, carbonatos e carbonetos metálicos submetidos a temperaturas e pressões elevadas.

Mas essa não explica a existência de porfirinas, compostos organometálicos de estrutura complexa, que são sintetizados tanto por vegetais como animais. (https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3133/tde-01122006-132611/publico/cCAP2REVISAOBIBLIOGRAFICA.pdf)

Já a da radioatividade defende que a radiação, oriunda de elementos radioativos existentes na crosta terrestre, teria agido sobre o metano proveniente da atmosfera primitiva do planeta, gerando hidrocarbonetos de cadeias mais longas. Mas essa teoria também não explica a existência de compostos oticamente ativos, os quais seriam destruídos pela radiação intensa.

A teoria orgânica, que é a mais aceita por ser completa, defende que as condições ideais para a formação de petróleo são as de que organismos microscópicos têm seus despojos sedimentados no fundo do mar em camadas que se sobrepõem, o que acontece mais facilmente em mares profundos e fechados, diante da inexistência de correntes fortes.

A matéria orgânica em decomposição por bactérias anaeróbias deve sofrer a ação de temperatura e pressão por longos períodos. (https://garriga-rio.escola24h.com.br/artigos/voce-sabia/por-que-o-petroleo-e-preto-e-como-ele-se-forma.html?sniveleduca=em&mid=0)

A maior parte dos compostos do petróleo são de origem orgânica, mas são necessárias condições específicas para que a matéria chegue a esse estado. Condições essas encontradas no ambiente marinho.

Geralmente o petróleo surge em rochas sedimentares sob condições marinhas que exigem manutenção de vida intensa e, posteriormente, elementos de proteção contra oxidação e destruição bacteriana. (https://www.portalsaofrancisco.com.br/meio-ambiente/petroleo)

O processo de conversão da matéria orgânica ao petróleo dá-se em 3 partes:

I. Diagênese: tem início com a degradação bioquímica da matéria orgânica pela atividade de microrganismos aeróbicos e anaeróbicos que vivem na porção superior da coluna sedimentar.

As proteínas e os carboidratos são transformados em aminoácidos e açúcares individuais, os lipídios são transformados em glicerol e ácidos graxos e a lignina em fenóis e ácidos aromáticos.

O produto final da diagênese é o querogênio, matéria orgânica amorfa com C, H presente nas rochas sedimentares. Além do querogênio, também há uma fração solúvel, composta por hidrocarbonetos e não-hidrocarbonetos derivados de biopolímeros pouco alterados, denominada de betume. (http://igeologico.com.br/geologia-do-petroleo-querogenio/)

II. Catagênese: Com o aumento da pressão, o querogênio se altera e a maioria do seu óleo cru é formado. Durante essa etapa, as moléculas maiores irão se dividir em moléculas menores e mais simples – craqueamento.

III. Metagênese: na última etapa da formação do querogênio e do óleo cru, é produzido o gás natural, principalmente na forma de metano, e o carbono residual é deixado na rocha-fonte.

  • Não dependendo só da composição da matéria orgânica, a formação do petróleo e do gás natural deve-se também ao aumento de temperatura, ou seja, do gradiente geotérmico, que pode variar de bacia para bacia sedimentar, além do tempo que também deve ser considerado.
  • As variações do gradiente geotérmico, como profundidade e duração do soterramento, podem levar a variações de bacia sedimentar parar gerar o petróleo.
  • BACIAS SEDIMENTARES
  • São um tipo de estrutura geológica em áreas de depressão relativa ou absoluta, resultado de um acúmulo de sedimentos que formam várias camadas de rochas.
  • Para a formação adequada do petróleo, é importante que as bacias sejam formadas em condições específicas.
  • Existem 2 tipos de bacias petrolíferas:

– Onshore: ocorre quando a bacia se encontra em terra. São originadas de antigas bacias sedimentares marinhas.

– Offshore: ocorre quando a bacia está na plataforma continental ou ao longo da margem continental.

MIGRAÇÃO E RESERVATÓRIOS

Entende-se por migração o caminho que o petróleo percorre do ponto onde foi gerado até onde se acumula. Devido à alta pressão e à temperatura, os hidrocarbonetos são expelidos das rochas geradas e migram para as rochas adjacentes.

  1. Na migração é que o petróleo se acumula em um reservatório e forma reservas de interesse econômico.
  2. A migração ocorre em 2 etapas:
  3. – Migração primária, em que a movimentação dos hidrocarbonetos se dá do interior das rochas-fonte para fora delas.

– Migração secundária, em que a direção é para o interior das rochas e dos reservatórios. (https://www.portalsaofrancisco.com.br/meio-ambiente/petroleo)

A próxima fase do processo é a acumulação. Devido às falhas na estrutura do subsolo, o processo de migração é interrompido e os hidrocarbonetos vão se acumulando nas rochas-reservatórios, que por sua vez são porosas, permitindo que o petróleo as permeie.

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