Los combustibles fósiles: la tríada calorífica del gas natural, el petróleo y el carbón
1. Evolución de la producción del petróleo, sus demandas históricas y estimaciones de sus reservas.
Seguramente el hombre “tropezó” con el petróleo de forma accidental desde los primeros tiempos históricos, sin llegar a “descubrirlo” por carencia de objetivo. Más adelante, cuando en zonas petroleras se propuso perforar el terreno en búsqueda del líquido vital o de la necesaria sal, aparecieron las primeras filtraciones indeseables de lo que más tarde se bautizó como el aceite de la piedra.
Las grandes civilizaciones del Mundo Antiguo, asentadas en regiones petrolíferas, con certeza encontraron en los depósitos de asfalto un material con buenas propiedades aglomerantes e impermeabilizante para determinados fines constructivos y para calafatear las embarcaciones que le posibilitaran la ampliación de la actividad comercial siguiendo rutas marítimas.
Los romanos emplearon el término betún para identificar un asfalto empleado como cemento y argamasa en sus clásicas construcciones y vías.
En la esfera espiritual, dos tradiciones enraizadas en la naturaleza humana harían útiles a las sustancias bituminosas.
La obsesión del hombre por la preparación del cadáver hacia el eterno viaje, condujo al desarrollo de las técnicas de embalsamamiento en el Antiguo Egipto que entre otras sustancias, demandó el empleo de betunes para impermeabilizar las telas que rodeaban a las momias.
Por otro lado, las mitologías del mundo antiguo brindaron un lugar preeminente a la adoración al fuego.
Venerado, como regalo de los dioses ó encarnación material de una divinidad, el fuego mereció el culto que hizo levantar en diferentes escenarios históricos, templos para proteger la llama eterna, y la tarea de las vestales pudo haber conducido en determinadas regiones al eventual empleo del petróleo al lado de los aceites y ceras, combustibles clásicos para la iluminación.
La cruel dinámica de la guerra hizo aparecer hacia el siglo VII el “fuego griego”, empleado por el Imperio de Bizancio para incendiar las naves enemigas árabes, especie de gelatina compuesta por sustancias del azufre mezclado con compuestos bituminosos que lanzada en unos tubos provocaba la ignición del material y su llama no era apagada por el agua.
2. Los constituyentes del gas natural y del petróleo crudo.
Las acumulaciones del material orgánico de los cadáveres de pequeños organismos acuáticos en el lecho orgánico, sedimentados a lo largo de millones de años y sometidos al calor y la presión generada durante las transformaciones geológicas y bioquímicas fueron responsables de la formación del gas natural.
El gas natural es una mezcla de gases entre los que se encuentra en mayor proporción el metano. La proporción en la que el metano se encuentra en el gas natural es del 75 al 95% del volumen total de la mezcla (por este motivo se suele llamar metano al gas natural).
El resto de los componentes son etano, propano, butano, nitrógeno, dióxido de carbono, sulfuro de hidrógeno, helio y argón. Antes de emplear el gas natural como combustible se extraen los componentes más pesados, como el propano y el butano.
El gas natural es mucho más limpio que el petróleo. Como es gaseoso a temperatura ambiente, no contamina los ríos y los océanos. Además, como suele contener poco azufre, se quema de forma limpia.
El petróleo crudo y el gas natural se encuentran en cantidades comerciales en cuencas sedimentarias situadas en más de 50 países de todos los continentes. Los mayores yacimientos se encuentran en Oriente Próximo, donde se hallan más de la mitad de las reservas conocidas de crudo y casi una tercera parte de las reservas conocidas de gas natural. Estas reservas, a fines del XX, fueron estimadas en unos 1, 600 billones de metros cúbicos, fijándose su consumo en unos 2,40 billones de metros cúbicos equivalentes a unos 77 billones Joule de energía.
Las fracciones del petróleo.
El proceso básico al que se somete el petróleo crudo en una refinería consiste en separarlo en sus principales componentes por medio de la destilación fraccionada.
Los componentes del petróleo que constituyen la gasolina hierven y destilan en una gama de temperaturas entre los 38 y los 205 º C. Según el tipo de petróleo, la cantidad producida de gasolina durante este proceso puede ser de un 1 a un 50%.
El queroseno, representa la segunda fracción del petróleo bruto que destila entre 150 y 300 º C a la presión atmosférica, de modo que presenta una volatilidad intermedia entre la de la gasolina y el gasóleo. Está compuesto, principalmente, por hidrocarburos de diez a doce átomos de carbono, por lo que su craqueo permite obtener hidrocarburos de menor número de átomos de carbono.
En Cuba ha recibido también los nombres de brillantina y luz brillante de acuerdo con los usos históricos que se le ha dado. Hasta hace muy poco se consideraba el combustible común en la cocina del hogar cubano. En la actualidad su principal aplicación es como combustible de cohetes, de aviones de propulsión a chorro y de motores diesel.
El queroseno tipo jet fuel es un queroseno con un contenido máximo en hidrocarburos aromáticos del 22% en volumen y se utiliza en aeronaves comerciales.
El gasóleo o gasoil, constituye la mezcla de hidrocarburos obtenida por destilación fraccionada del petróleo crudo en dos intervalos de temperatura.
El gasoil ligero es la fracción que hierve entre 230 – 300 oC y contiene hidrocarburos con cadenas carbonadas de entre 13 y 17 átomos de carbono. Se emplea como combustible para motores de compresión (diesel) y para la calefacción doméstica.
El gasoil pesado es la fracción que hierve entre 300 y 400 ºC y contiene hidrocarburos de hasta 25 átomos de carbono.
Siempre que el hombre intentó perforar el terreno en búsqueda del líquido vital o de la necesaria sal, en zonas petrolíferas, aparecieron las primeras filtraciones indeseables del aceite de la piedra. Más raramente, entre las rocas, podía emerger el líquido oleoso.
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