Petróleo

Te explicamos qué es el petróleo, su origen y cómo se forma este hidrocarburo. Además, sus propiedades y diversos usos.

¿Qué es el petróleo?

Se denomina petróleo a una sustancia bituminosa, de color oscuro y contextura viscosa, compuesta por una mezcla de hidrocarburos orgánicos insoluble en el agua, también conocida como oro negro o crudo. Sus propiedades físicas (color, densidad) pueden ser diversas, dependiendo de la concentración de hidrocarburos que presente, que incluye lo siguiente:

• Parafinas (hidrocarburos saturados).
• Oleifinas (hidrocarburos etilénicos que contienen un doble enlace carbono-carbono).
• Hidrocarburos acetilénicos (contienen un triple enlace carbono-carbono).
• Hidrocarburos cíclicos o ciclánicos.
• Hidrocarburos bencénicos o aromáticos.
• Compuestos oxigenados (derivados de hidrocarburos etilénicos por oxidación y polimerización).
• Compuestos sulfurados.
• Compuestos nitrogenados cíclicos.
• Contenido disuelto de nitrógeno, azufre, oxígeno, colesterina, porfirinas y trazas de níquel, vanadio, níquel, cobalto y molibdeno.

Dada su composición química compleja, el petróleo es un recurso natural no renovable de enorme valía económica. Se utiliza como materia prima para la producción de diversos materiales orgánicos (obtenidos en la industria petroquímica), de diversos solventes y sobre todo, se emplea como combustible fósil para generar energía eléctrica y de otros tipos.

Por ello se le extrae masivamente de su lugar de formación: el subsuelo. Mediante instalaciones de extracción conocidas como pozos, se ubican sus yacimientos (usualmente cercanos a los de gas natural) en las capas inferiores del subsuelo, y se extrae el líquido empleando diversas técnicas, de acuerdo a la naturaleza del suelo y a la disposición geográfica, que puede ser en tierra firme, o en el lecho marino o de ríos, lagos, etc.

La comercialización del petróleo es la actividad económica principal de numerosos países como Venezuela, Arabia Saudita, Rusia, Irak o Irán, la mayoría de los cuales organizan su producción de crudo en torno a los lineamientos de la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP) fundado en 1960 y con sede actual en Viena, Austria.

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Origen del petróleo

El petróleo se considera un hidrocarburo de origen fósil, es decir, que se debe a la acumulación de grandes cantidades de materia orgánica hace millones de años, tales como zooplancton (plancton de origen animal que se alimenta de materia orgánica elaborada) y algas provenientes de regiones lacustres (lagos o reservorios de agua dulce) desecadas con el pasar de los siglos, cuyos fondos anóxicos (sin oxígeno) fueron enterrados bajo capas de sedimentos.

En esas condiciones, la presión y el calor habrían originado procesos químicos y físicos de transformación (craqueo natural) que arrojarían como producto diversas sustancias: betún, gases naturales y otros hidrocarburos como el petróleo.

Existe también otra teoría sobre su origen, que lo atribuyen a fuentes abiogenéticas (no provenientes de materia orgánica). Esta teoría no está del todo descartada, pero tiene el apoyo de la minoría de los estudiosos del tema, dado que no puede explicar muchos de los contenidos presentes en el petróleo sin presencia previa de seres vivos.

¿Cómo se forma el petróleo?

Los procesos químicos de formación del petróleo son bastante complejos y están vinculados con las trampas geológicas (trampas petrolíferas), que son estructuras del subsuelo propicias para la acumulación del petróleo, ya que lo mantienén atrapado y sin posibilidad de escapar a los poros de una roca permeable subterránea (roca almacén), o de otras estructuras semejantes. Así surgen los yacimientos petrolíferos.

El proceso de formación del petróleo está relacionado con la descomposición de materia orgánica durante millones de años. La materia orgánica sufrirá un aumento de temperatura y presión debido a las capas de sedimento depositadas sobre ella. Todo este proceso que sufre la materia orgánica hasta transformarse en petróleo se puede dividir en varias fases:

• Diagénesis (descomposición anaerobia). A ciertas profundidades de la superficie terrestre no hay oxígeno abundante, debido a lo que son las bacterias anaerobias las que descomponen la materia orgánica hasta transformarla en querógeno (mezcla de compuestos orgánicos presente en las rocas sedimentarias).
• Catagénesis (transformación del querógeno en combustibles fósiles). El querógeno es un producto intermedio entre la materia orgánica y los combustibles fósiles. El querógeno puede devenir de las algas, plancton y plantas leñosas. Debido a la catagénesis, el querógeno se puede convertir en antraceno y compuestos equivalentes, o en metano y compuestos similares. Así, a altas temperaturas se transforma en hidrocarburos líquidos y gas.
• Metagénesis. Es el proceso en el que se forman gases debido a altas temperaturas.
• Metamorfismo. Se degradan de los hidrocarburos generados en las fases anteriores.

Propiedades del petróleo

El petróleo es un líquido denso, viscoso, de colores que tienden a negro o amarillo (de acuerdo a su concentración de hidrocarburos), con un olor desagradable (producto de los sulfatos y nitrogenados) y con un enorme poder calórico (11000 kcalorías por kilogramo). Estas propiedades variarán de acuerdo al tipo de petróleo del que hablemos: a base de parafina (fluidos), a base asfáltica (viscosos) y a base mixta (ambos).

Usos del petróleo

El petróleo es una poderosa fuente de materiales industriales, de él se obtienen solventes, combustibles, carburantes, alcoholes y plásticos. Para hacerlo, se debe someter al petróleo crudo a diversos procesos de refinación y destilación (destilación fraccionada), para poder separar y extraer sus ingredientes.

Calentado progresivamente de 20 ºC a 400 ºC de temperatura, el petróleo se separa en las siguientes fases:

• Gas natural (20 °C). Gases hidrocarbúricos combustibles como el etano, propano y butano (gases licuados del petróleo), que sirven para alimentar cocinas, encendedores, etc.
• Nafta o ligroína (150 °C). Una sustancia llamada bencina o éter de petróleo, mezcla de compuestos muy inflamables y volátiles que se emplea como disolvente no polar, o como base para otros compuestos orgánicos.
• Gasolina (200 °C). El combustible por excelencia para motores de combustión interna (como los de los vehículos automotores o de ciertas plantas de generación de electricidad) varía en rango de acuerdo a su octanaje (pureza) y es uno de los más codiciados derivados del petróleo.
• Keroseno (300 °C). También llamado querosén, es un combustible de baja pureza y poco rendimiento, pero mucho más económico que la gasolina, empleado como solvente, como base para pesticidas y para lámparas o cocinas rurales.
• Gasóleo (370 °C). Conocido como diésel, se trata de un combustible compuesto por parafinas, ideal para calefacciones y motores fuera de borda (motores diésel), que son más económicos pero presentan mucho menor rendimiento.
• Fueloil (400 °C). Es el combustible derivado del petróleo más pesado que puede derivarse a presión atmosférica, empleado para alimentar calderas, hornos y como material a ser destilado nuevamente, para obtener así asfaltos, aceites lubricantes y otras sustancias.