Qu'est-ce que le pétrole?

Le pétrole est une substance présente dans des bassins sédimentaires spécifiques, formée de couches ou de nappes poreuses de sable, de grès ou de calcaire

Plate-forme pétrolière

Image par David Mark de Pixabay

Le pétrole est un mélange de molécules de carbone et d'hydrogène qui provient de la décomposition de la matière organique, principalement du plancton, formée par l'action de bactéries dans des environnements à faible teneur en oxygène. Pendant des millions d'années, cette matière s'est accumulée au fond des océans, des mers et des lacs et, pressée par les mouvements de la croûte terrestre, a donné naissance à la substance que nous appelons le pétrole.

Ce matériau se trouve dans des bassins sédimentaires spécifiques, formés de couches ou de nappes poreuses de sable, de grès ou de calcaire. Le pétrole est classé comme combustible fossile, car il provient de la lente décomposition de la matière organique. Actuellement, le pétrole est le combustible fossile le plus utilisé. En effet, son raffinement donne naissance à diverses fractions ou mélanges de composés organiques avec des quantités proches de carbone, constituant des dérivés pétroliers.

Cependant, le pétrole est une source d'énergie non renouvelable. Cela signifie que c'est une source d'énergie qui s'épuise dans la nature. De plus, cette énergie d'origine organique est limitée et met des millions d'années à se former dans la nature. Pour cette raison, son extraction et son utilisation ont été et sont toujours la cible de conflits entre les puissances et les pays producteurs et raffineurs.

Composition chimique de l'huile

Le pétrole est composé en grande partie de molécules de carbone et d'hydrogène, appelées hydrocarbures. Ces composés forment la majeure partie de l'huile, bien que d'autres substances font partie de sa constitution.

La composition chimique du pétrole contient également moins d'azote, d'oxygène, de sels et de résidus de certains métaux. La proportion des éléments qui le composent est la suivante:

  • 82% de carbone;
  • 12% d'hydrogène;
  • 4% d'azote;
  • 1% d'oxygène;
  • 1% de sels et résidus métalliques.

Caractéristiques de l'huile

Les principales caractéristiques de l'huile sont:

  • Onctuosité;
  • Viscosité
  • Odeur caractéristique;
  • Coloration qui peut varier de l'incolore au noir;
  • Inflammabilité;
  • Densité inférieure à celle de l'eau.

Réserves et production de pétrole

Selon les données de la Central Intelligence Agency , le Venezuela est le pays qui possède les plus grandes réserves de pétrole au monde, avec 300,9 milliards de barils. Le second est l'Arabie saoudite, avec 266,5 milliards de barils. Le Brésil figure à la 15e place du classement, avec 12,7 milliards de barils de substance. Consultez la liste des pays possédant les plus grandes réserves de pétrole au monde:

PositionParentsBarils (en millions)
1erVenezuela300,9
2eArabie Saoudite266,5
3eCanada169,7
4eVolonté158,4
5eIrak142,5
6eKoweit101,5
7eEmirats Arabes Unis97,8
8èmeRussie80
9èmeLibye48,4
10eNigeria37,1
11èmeÉtats Unis36,5
12èmeKazakhstan30
13eChine25,6
14eQatar25,2
15eBrésil12,7

Informations générales sur l'huile

Bien que connus depuis l'aube de la civilisation humaine, l'exploration des champs et le forage de puits de pétrole n'ont commencé qu'au milieu du XIXe siècle. Depuis, l'industrie pétrolière a connu une forte expansion, principalement aux États-Unis et en Europe.

Malgré la forte concurrence avec le charbon et d'autres carburants considérés comme nobles à l'époque, le pétrole a commencé à être utilisé à grande échelle, notamment après l'invention des moteurs à essence et diesel. Pendant de nombreuses décennies, le pétrole a été le principal moteur de l'économie internationale, atteignant près de 50% de la consommation mondiale d'énergie primaire au début des années 1970. Bien qu'en baisse avec le temps, sa part dans cette consommation représente encore environ 39%, selon l'Agence internationale de l'énergie.

En plus d'être prédominants dans le secteur des transports, les produits pétroliers sont également responsables de la production d'électricité dans plusieurs pays du monde. Il est possible de générer de l'énergie électrique à partir de la combustion de ces dérivés dans des chaudières, des turbines et des moteurs à combustion interne. Les dérivés du pétrole normalement utilisés à cette fin sont le fioul, le pétrole ultra-visqueux, le diesel et le gaz de raffinerie.

Les dérivés pétroliers constituent une part importante de la matrice énergétique dans des pays comme les États-Unis, le Japon, le Mexique, l'Arabie saoudite, l'Italie et la Chine. Au Brésil, la production d'énergie électrique à partir de produits pétroliers n'est pas aussi importante en raison de l'histoire de la prédominance de l'hydroélectricité. Cependant, il existe des centrales thermoélectriques qui produisent de l'électricité à partir de produits pétroliers pour faire face aux événements de pointe du système électrique, principalement utilisées pour répondre à la demande des communautés non desservies par le système électrique interconnecté.

Raffinage de pétrole

Dans les raffineries, le pétrole passe par différents processus jusqu'à ce que la qualité souhaitée soit obtenue dans un but donné. Le raffinage du pétrole s'effectue selon les étapes suivantes:

Séparation

Les procédés de séparation visent à éliminer des composants spécifiques de l'huile, ou à «décomposer» l'huile en ses fractions basiques. Ce sont des changements physiques, dans lesquels de l'énergie (changements de température ou de pression) ou de masse (rapports de solubilité aux solvants) sont nécessaires.

La distillation est l'une des étapes de ce processus de séparation. C'est à travers elle que l'huile est vaporisée puis condensée par des actions de température et de pression. Ce procédé vise à obtenir du gaz combustible, du gaz liquéfié, du naphta, du kérosène, des gazoles (atmosphérique et sous vide) et des résidus sous vide. Le rendement des produits varie en fonction du pétrole brut traité.

Conversion

Les procédés de conversion permettent de modifier la composition chimique d'une fraction spécifique du pétrole, à la recherche d'améliorations de la qualité, comme dans le cas de la transformation de gazoles et de déchets en naphta, kérosène ou diesel. Cette étape comprend les procédures de craquage, d'alkylation et de réforme catalytique, et varie en fonction du pétrole brut et du dérivé recherché.

Traitement

Le processus de traitement cherche à éliminer les impuretés de l'huile, telles que le soufre, l'azote, les métaux et d'autres composants qui provoquent des effets indésirables sur les dérivés. L'amélioration des techniques de traitement permet d'atténuer les impacts provoqués par l'émission de gaz dans l'atmosphère.

Production d'électricité

La production d'énergie électrique à partir de produits pétroliers commence par le processus de combustion du matériau dans une chambre de combustion. La chaleur obtenue est utilisée pour chauffer et augmenter la pression de l'eau, la transformant en vapeur, qui à son tour déplacera les turbines, transformant l'énergie thermique en mécanique. Le mouvement des turbines met en marche un générateur, qui transforme l'énergie mécanique en énergie électrique. La vapeur est ensuite redirigée vers un condenseur, où elle sera refroidie pour revenir à l'état liquide et être utilisée comme eau par le système de chaudière.

Les polluants contenus dans les produits pétroliers sont émis dans l'atmosphère lors des étapes de combustion et de refroidissement, de sorte que le volume et le type de gaz émis varient en fonction de la composition du combustible brûlé et des conditions de dispersion des polluants. Plus le carburant est dense, plus le potentiel d'émissions est important - c'est l'une des raisons pour lesquelles le diesel et les huiles ultra-visqueuses sont considérés comme des dérivés à fort potentiel de pollution. Récemment, des efforts ont été faits pour améliorer les technologies de conversion d'énergie, pour améliorer l'efficacité des systèmes et également pour capter les gaz polluants.

Impacts socio-environnementaux du pétrole

Les principaux impacts de la production d'énergie électrique à partir de produits pétroliers résultent de l'émission de polluants dans l'atmosphère, principalement les gaz à effet de serre. L'accumulation de fortes concentrations de gaz à effet de serre dans l'atmosphère bloque la chaleur émise par le soleil et la piège à la surface de la Terre, intensifiant le réchauffement climatique.

La principale conséquence de l'intensification du réchauffement climatique est la fonte des glaciers et des calottes polaires, phénomène responsable de l'élévation du niveau de la mer et de l'inondation des zones côtières. Ce processus affecte un grand nombre de personnes et d'animaux sauvages et modifie la biodiversité de ces régions.

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Parmi les autres polluants atmosphériques résultant de la combustion des produits pétroliers, le dioxyde de soufre (SO2) et le matériau dit particulaire, constitué de poussières en suspension et de cendres, se distinguent. Outre les modifications de la biodiversité locale, ces polluants posent plusieurs problèmes pour la santé humaine, tels que des troubles respiratoires, des allergies, des lésions dégénératives du système nerveux et des organes vitaux, le cancer. Ces perturbations ont tendance à s'aggraver en hiver, lorsque les inversions thermiques provoquent le piégeage de l'air chaud et rendent difficile la dispersion des polluants.

De plus, des hydrocarbures peuvent être rejetés dans l'environnement à la suite d'une série d'événements, tels que des accidents avec des navires pétroliers, sur des plates-formes pétrolières et des rejets d'eau utilisée pour laver les réservoirs dans lesquels l'huile est stockée. Lorsque du pétrole est déversé dans l'environnement, il provoque plusieurs dommages aux écosystèmes, provoquant des changements chimiques et physiques dans l'environnement, en plus d'endommager la vie existante dans le lieu.

Dans le milieu marin, le pétrole empêche le passage de la lumière, ce qui nuit aux organismes photosynthétiques, tels que le phytoplancton. Avec la réduction du phytoplancton, le zooplancton, qui se nourrit de ces organismes, finit par voir sa réserve alimentaire réduite. De cette manière, l'huile affecte négativement toute la chaîne alimentaire.

Les mangroves peuvent également souffrir de cette pollution. Dans ces écosystèmes, l'huile atteint le système racinaire des plantes, les empêchant d'absorber les nutriments et l'oxygène. De plus, les animaux qui utilisent la région pour se reproduire peuvent également être affectés, comme c'est le cas des crabes et de plusieurs autres espèces.

Les animaux aquatiques peuvent mourir à la suite de la marée noire. Ils peuvent être intoxiqués par la substance, mourir d'asphyxie ou même parce qu'ils sont restés coincés dans l'huile. Ce type d'intoxication compromet les systèmes nerveux et excréteur de ces animaux. La pollution de l'environnement par le pétrole cause également des dommages directs aux humains, affectant le tourisme et la pêche dans la région.