O Petróleo

Trabalho e pesquisa de
Carlos Leite Ribeiro
Formatação: Iara Melo

 

Trabalho e pesquisa de Carlos Leite Ribeiro

 

 

O homem tem contacto com o petróleo há mais de 4 mil anos antes de Cristo. Os povos antigos do Egipto, Mesopotâmia e Pérsia, usavam o betume para pavimentar estradas, calafetar construções, aquecer e iluminar suas casas, para unir os enormes blocos das pirâmides.
Heródoto, historiador do século V , na Grécia antiga, conta que os povos antigos empregavam o petróleo como lubrificante, linimento e, até, laxativo.
Os egípcios embalsamavam os seus mortos, utilizando também o petróleo.
Os incas e astecas nas Américas conheciam o petróleo, e o utilizavam na pavimentação de estradas. As civilização chinesa antiga teriam perfurado poços de até 1km de profundidade, fazendo canalizações com bambus.

O petróleo é um óleo mineral natural combustível, de cor muito escura, dotado de cheiro característico, mais ou menos pronunciado, de densidade que varia de 0,8 a 0,95, e formado de hidrocarbonetos. Seu nome vem do latim Petrus.

O petróleo é uma rocha sedimentar líquida, sem dúvida de origem orgânica marinha, composta por diversas variedades de hidrocarbonetos. Resulta da decomposição, ao abrigo do ar, de detritos orgânicos (plâncton) depositados no fundo do mar a baixa profundidade (como lagunas, estuários) ou ao pé do talude continental. Essa decomposição dá origem a uma óleo de baixa densidade, que raramente permanece no local onde se formou. A tendência desse óleo é migar, impregnando uma rocha porosa, denominada rocha-reservatório, localizada sob uma camada impermeável. O gás natural, de origem similar, está frequentemente ligado às jazidas petrolíferas, mas também aparece em jazidas isoladas. Cada jazida contém milhares de hidrocarboretos: o petróleo bruto pode ser mais ou menos parafínico, nafténico, aromático, ou sulfuroso, de acordo com o seu teor em parafina CnH20+2, naftalenos CnH2n cíclicos, benzenos CnH2n-6 de núcleo, ou enxofre. A refinação consiste em separar o petróleo bruto em fracções pesadas e leves, de acordo com a utilização prevista, purificá-las pela extracção dos elementos indesejáveis e criar, por síntese, hidrocarbonatos úteis, bem mais difíceis de encontrar em estado natural. Os principais produtos finais da refinação, em ordem crescente de densidade, são: os gazes liquefeitos, propano e butano, comercializados em botijas sob pressão para uso industrial e doméstico.; as naftas leves, ou gasolinas carburantes e supercarburantes; as naftas especiais e pesadas; os gasóleos combustíveis para motores Diesel e algumas utilizações domésticas, os gasóleos pesados, combustíveis para fornos, caldeiras e motores Diesel marítimos, além de matéria-prima dos óleos e graxas lubrificantes; as parafinas e ceras de petróleo; os betumes, asfalto ou breu, para impermeabilização de estradas, pisos, coberturas e cabos. A separação dos produtos pesados pode chegar à obtenção do coque de petróleo, utilizado na fabricação de tintas, eléctrodos, etc. O petróleo fornece, além disso, matérias-primas variadas, gases, nafta (gasolina pesada), gasóleo, enxofre, aromáticos, hidrogénio, etc., para a indústria química (petroquímica), componentes para a alimentação de gado e, até mesmo proteínas. A prospecção do petróleo, em terra ou nas bacias continentais, inicia-se na superfície por métodos geofísicos e continua em profundidades de até cerca de 10 Km nas perfurações de reconhecimento. Uma vez descoberta, a jazida entra em exploração, através de um conjunto de poços de produção, pelos quais o petróleo vem à superfície, primeiro sob efeito da pressão natural artesiana, depois com o auxílio ou injecções de gases comprimidos.

Os Hidrocarbonetos são uma família de moléculas, cuja constituição consiste, essencialmente, em átomos de Carbono e Hidrogénio. A sua constituição varia desde moléculas mais simples e mais facilmente bio degradáveis, como o Metano, até compostos mais complexos, como os que incluem anéis de Benzeno.
Os Hidrocarbonetos de petróleo representam uma fonte de energia com custos de obtenção relativamente baixos. O petróleo extraído dos poços designa-se por crude e é composto por uma mistura de Hidrocarbonetos e por uma parte não hidrocarbonetada. A composição do crude varia consoante o poço de onde foi extraído. Antes de poder ser utilizado, o crude precisa de ser refinado. A refinação, que consiste numa destilação fraccionada, origina vários produtos, como a gasolina ou o fuel óleo.

O Farol de Alexandria

Foi construído a mando de Ptolomeu no ano 280 a.C. pelo arquitecto e engenheiro grego Sóstrato de Cnido. Era uma torre de mármore situada na ilha de Faros, próxima ao porto de Alexandria, Egipto. Na torre ardia uma chama (provavelmente alimentada a petróleo) que, através de espelhos, iluminava à distância (tal foi a origem do termo farol). A luz reflectida chegava a 50 km de distância, daí a grande fama e imponência daquele farol. À excepção das pirâmides de Gizé, foi a que mais tempo durou dentre as outras maravilhas do mundo, sendo destruída por um terramoto em 1375. Suas ruínas foram encontradas em 1994 por mergulhadores, o que depois foi confirmado por imagens de satélite.

 

Petróleo
http://www.cepa.if.usp.br/energia
O petróleo era conhecido já na antiguidade, devido a exsudações e afloramentos frequentes no Oriente Médio. No Antigo Testamento, é mencionado diversas vezes, e estudos arqueológicos demonstram que foi utilizado há quase seis mil anos. No início da era cristã, os árabes davam ao petróleo fins bélicos e de iluminação. O petróleo de Baku, no Azerbaijão, já era produzido em escala comercial, para os padrões da época, quando Marco Polo viajou pelo norte da Pérsia, em 1271.
A moderna indústria petrolífera data de meados do século XIX. Em 1850, na Escócia, James Young descobriu que o petróleo podia ser extraído do carvão e xisto betuminoso, e criou processos de refinação. Em Agosto de 1859 o americano Edwin Laurentine Drake, perfurou o primeiro poço para a procura do petróleo, na Pensilvânia. O poço revelou-se produtor e a data passou a ser considerada a do nascimento da moderna indústria petrolífera. A produção de óleo cru nos Estados Unidos, de dois mil barris em 1859, aumentou para aproximadamente três milhões em 1863, e para dez milhões de barris em 1874.
 Até o final do século XIX, os Estados Unidos dominaram praticamente sozinhos o comércio mundial de petróleo, devido em grande parte à actuação do empresário John D. Rockefeller. A supremacia americana só era ameaçada, nas últimas décadas do século XIX, pela produção de óleo nas jazidas do Cáucaso, exploradas pelo grupo Nobel, com capital russo e sueco. Em 1901 uma área de poucos quilómetros quadrados na península de Apsheron, junto ao mar Cáspio, produziu 11,7 milhões de toneladas, no mesmo ano em que os Estados Unidos registravam uma produção de 9,5 milhões de toneladas. O resto do mundo produziu, ao todo, 1,7 milhão de toneladas.
Outra empresa, a Royal Dutch–Shell Group, de capital anglo–holandês e apoiada pelo governo britânico, expandiu-se rapidamente no início do século XX, e passou a controlar a maior parte das reservas conhecidas do Oriente Médio. Mais tarde, a empresa passou a investir na Califórnia e no México, e entrou na Venezuela. Paralelamente, companhias europeias realizaram intensas pesquisas em todo o Oriente Médio, e a comprovação de que região dispunha de cerca de setenta por cento das reservas mundiais provocou reviravolta em todos os planos de exploração.
A primeira guerra mundial pôs em evidência a importância estratégica do petróleo. Pela primeira vez foi usado o submarino com motor diesel, e o avião surgiu como nova arma. A transformação do petróleo em material de guerra e o uso generalizado de seus derivados – era a época em que a indústria automobilística começava a ganhar corpo – fizeram com que o controle do suprimento se tornasse questão de interesse nacional. O governo americano passou a incentivar empresas do país a operarem no exterior.
Os registros da históricos da utilização do petróleo remontam a 4000 a.C. Os povos da Mesopotâmia, do Egipto, da Pérsia e da Judeia já utilizavam o betume para pavimentação de estradas, calafetação de grandes construções, aquecimento e iluminação de casas, lubrificação e até como laxativo 
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 homogéneas 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.
 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 consequente 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, objectos, produtos, etc.
 Nessa época, o subproduto indesejável passou a ser a querosene, então pouco utilizado. Apenas com o advento dos aviões a jacto, 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. Microrganismos marinhos (chamados plâncton), na ausência de oxigénio, 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 manufactura de milhares de produtos de consumo diário, tais como: plásticos, adubos, corantes, detergentes, álcool comum, acetona, gás hidrogénio, etc.
Os maiores produtores de petróleo são: Rússia, Estados Unidos, Arábia Saudita, Irão, 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 hormónios, 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 microrganismos 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. 
O petróleo (óleo de pedra) é um líquido oleoso, insolúvel em água e mais leve do que ela. Sua coloração varia entre pardo - escuro e negro e é encontrado em jazidas no subsolo da crosta terrestre. As maiores jazidas petrolíferas conhecidas e exploradas localizam-se principalmente nos Estados Unidos, México, Venezuela, Rússia (Cálcaso) , Malásia (Bornéu) e particularmente no Oriente Médio (Arábia Saudita, Irão, Iraque, Kuwait).
O petróleo é uma mistura complexa de inúmeros compostos orgânicos, com predominância quase absoluta de hidrocarbonetos. Sua composição química varia de acordo com sua procedência.
Petróleo é uma mistura complexa de hidrocarbonetos que, associada a pequenas quantidades de nitrogénio, enxofre e oxigénio, se encontra sob forma gasosa, líquida ou sólida, em poros e fracturas, em geral de rochas sedimentares. Nos depósitos encontram-se também água salgada e uma mistura de gases responsáveis pela pressão que provoca a ascensão do petróleo através de poços perfurados. O petróleo líquido é também chamado óleo cru para distingui-lo do óleo refinado, produto comercial mais importante. O gás de petróleo (gás natural) é uma mistura de hidrocarbonetos leves, enquanto as formas semi - sólidas são compostas de hidrocarbonetos pesados.
Embora de pouca utilização em estado natural, o petróleo, quando refinado, fornece combustíveis, lubrificantes, solventes, material de pavimentação e muitos outros produtos. Os combustíveis derivados do petróleo respondem por mais da metade do suprimento total de energia do mundo. Tanto pela combustão directa quanto pela geração de electricidade, o petróleo fornece iluminação para muitos povos do mundo. Seus subprodutos são também utilizados para a fabricação de tecidos sintéticos, borracha sintética, sabões, detergentes, tinta, plásticos, medicamentos, insecticidas, fertilizantes, etc. Por exigir vultosos investimentos iniciais e contínuos reinvestimentos, apenas companhias de grande porte asseguram o desenvolvimento da indústria petrolífera.
Associado ao gás e a água nos poros da rocha, em geral o petróleo acha-se submetido a grandes pressões, de modo que a perfuração de um poço faz com que o óleo e o gás sejam impulsionados através do poço pela energia natural do reservatório.
Como a gás natural que geralmente acompanha o óleo está sob forte compressão, frequentemente fornece energia suficiente para mover o óleo das camadas porosas até as paredes do poço e, por vezes, até a superfície. Se as pressões forem insuficientes, é necessário bombeamento para a produção de óleo.
As perfurações mais modernas são feitas por sondas rotativas, com brocas de aço de alta dureza e diferentes tipos e diâmetro, dependentes do diâmetro do poço e da natureza da rocha que devem penetrar. Nesse processo, tem grande importância a injecção de um fluido especial, composto de argila mont - morilonítica e sulfato de bário. Injectada por bomba no interior da haste rotativa de perfuração, ao retornar à superfície ela vem misturada a detritos constituídos de fragmentos das rochas atravessadas pela broca e que permitem sua análise. Além disso, esse fluído serve para lubrificar e resfriar a broca, remover os detritos formados durante a perfuração e impedir o escapamento intempestivo de gases ou óleo sob alta pressão, que pode provocar incêndios. 
O petróleo consiste basicamente em compostos de apenas dois elementos que, no entanto, formam grande variedade de complexas estruturas moleculares. Independentemente das variações físicas ou químicas, quase todos os petróleo variam de 82 a 87 % de carbono em peso e 12 a 15% de hidrogénio. Os asfaltos mais viscosos geralmente variam de 80 a 85% de carbono e de 8 a 15% de hidrogénio.
O óleo cru pode ser agrupado em três séries químicas básicas: parafina, naftênicas e aromáticas. A maioria dos óleos crus compõe-se de misturas dessas três séries em proporções variáveis, e amostras de petróleo retiradas de dois diferentes reservatórios não serão completamente idênticas.
As séries parafínicas de hidrocarbonetos, também chamadas de série metano (CH4), compreendem os hidrocarbonetos mais comum entre os óleos crus. É uma série saturada de cadeias aberta com a fórmula geral CnH2n+2, na qual C é o carbono, H é o hidrogénio e n um número inteiro. As parafinas, líquidas à temperatura normal e que entram em ebulição entre 40 e 200 º C, são os constituintes principais da gasolina. Os resíduos obtidos pelo refino de parafinas de baixa densidade são ceras parafínicas plásticas e sólidas.
A série naftênica, que tem fórmula geral CnH2n, é uma série cíclica saturada. Constitui uma parte importante de todos os produtos líquidos de refinaria, mas forma também a maioria dos resíduos complexos das faixas de pontos de ebulição mais elevados. Por essa razão, a série é geralmente de maior densidade. O resíduo do processo de refino é um asfalto, e os petróleos nos quais essa série predomina são chamados óleos de base asfáltica.
A série aromática, de fórmula geral CnH2n-6, é uma série cíclica não-saturada. Seu membro mais comum é o benzeno (C6H6), está presente em todos os óleos crus, mais como uma série os aromáticos geralmente constituem somente uma pequena percentagem da maioria dos óleos.
Além desse número praticamente infinito de hidrocarbonetos que formam o óleo cru, geralmente estão presentes enxofre, nitrogénio e oxigénio em quantidades pequenas mas muito importantes. Muitos elementos metálicos são encontrados no óleo cru, inclusive a maioria daqueles encontrados na água do mar, como vanádio e níquel. O óleo cru pode também conter pequenas quantidades de restos de material orgânico, como fragmentos de esqueletos silicosos, madeira, esporos, resina, carvão e vários outros remanescentes de vida pretérita. 
Embora os derivados de petróleo sejam consumidos no mundo inteiro, o óleo cru só é produzido comercialmente num número relativamente diminuto de lugares, e muitas vezes em áreas de deserto, pântanos e plataformas submarinas.
O volume total de petróleo ainda não descoberto em terra e na plataforma continental é desconhecido, mas a indústria petrolífera desenvolveu o conceito de "reserva provada" para designar o volume de óleo e gás que se sabe existir e cuja extracção é compensadora. Considerados os custos e os métodos conhecidos. Conforme relatório das Nações Unidas (Ocean Oil Weckly Report, de 7 de Fevereiro de 1994), que toma como base a produção média de 1991, o estoque mundial de óleo estaria esgotado em 75 anos. Das reservas actuais 65% estão no Oriente Médio. Segundo o relatório, o volume de óleo remanescente na Terra é de 1,65 triliões de barris, constituídos de 976,5 biliões de barris de óleo de reserva provada e de 674 barris de óleo (O barril, medida habitual dos óleos, contém 159 litros. A densidade do petróleo é variável, com valor médio de 0,81, o que significa 129 quilos por barril. Um metro cúbico contém 6,3 barris , e uma tonelada 7,5 barris).
Presume-se que ainda existam por serem descobertos cerca de 800 a 900 biliões de barris de petróleo no mundo. No Oriente Médio, a maior parte do óleo descoberto e por descobrir encontra-se sob a terra mas no restante do mundo o óleo potencial deverá ser encontrado na plataforma continental. (A Petrobrás e a Shell são líderes mundiais em exploração e produção estão sendo desenvolvidas nas plataformas do Brasil, golfo do México, Noruega, Reino Unido, Califórnia, Nigéria e, , em menor escala, China, Filipinas e Índia. São de especial interesse os mares semifechados marginais, como mar do Norte, golfo Pérsico, mar da Irlanda, baía de Hudson, mar Negro, mar Cáspio, mar Vermelho e mar Adriático, que apresentam cortes sedimentares adequados e lâminas d’água relativamente pequenas.

 

A gasolina

É um combustível constituído basicamente por hidrocarbonetos e, em menor quantidade, por produtos oxigenados. Esses hidrocarbonetos são, em geral, mais "leves" do que aqueles que compõem o óleo diesel, pois são formados por moléculas de menor cadeia carbónica (normalmente de 4 a 12 átomos de carbono). Além dos hidrocarbonetos e dos oxigenados, a gasolina contém compostos de enxofre, compostos de nitrogénio e compostos metálicos, todos eles em baixas concentrações. A faixa de destilação da gasolina automotiva varia de 30 a 220°C.
Composição: A gasolina básica (sem oxigenados) possui uma composição complexa. A sua formulação pode demandar a utilização de diversas correntes nobres oriundas do processamento do petróleo como nafta leve (produto obtido a partir da destilação directa do petróleo), nafta craqueada que é obtida a partir da quebra de moléculas de hidrocarbonetos mais pesados (gasóleos), nafta reformada (obtida de um processo que aumenta a quantidade de substâncias aromáticas), nafta alquilada (de um processo que produz iso-parafinas de alta octanagem a partir de iso-butanos e olefinas), etc. Quanto maior a octanagem (número de moléculas com octanos) da gasolina maior será a sua resistência à detonação espontânea.

 

O Asfalto

É um betume espesso, de material aglutinante escuro e reluzente, de estrutura sólida, constituído de misturas complexas de hidrocarbonetos não voláteis de elevada massa molecular, além de substâncias minerais, resíduo da destilação a vácuo do petróleo bruto. Não é um material volátil, é solúvel em bissulfeto de carbono, amolece a temperaturas entre 150°C e 200°C, com propriedades isolantes e adesivas. Também denomina a superfície revestida por este betume. É muito usado na pavimentação de ruas, estradas e aeroportos.
Existem vários tipos de asfalto:
O CAP - Cimento Asfáltico de Petróleo (Ex. CAP-20, CAP-70);
O ADP - Asfalto Diluído de Petróleo(Ex. CM-30, CR-250);
A Emulsão Asfáltica (Ex. RR-2C, RM-1C); entre outros.
Dentro da engenharia rodoviária, cada tipo de asfalto se destina a um fim. Por exemplo: o ADP é utilizado para a imprimação (impermeabilização) da base dos pavimentos. Por outro lado, o CAP e as emulsões asfálticas são constituintes das camadas de rolamento das rodovias, de maneira que o CAP entra como constinuinte dos revestimentos asfálticos de alto padrão como o CBUQ - Concreto Betuminoso Usinado a Quente - ao passo que as emulsões asfálticas são constituintes dos revestimentos de médio e baixo padrão, como os pré-misturados à frio e à quente (PMF e PMQ) e os tratamentos superficiais, as lamas asfálticas e microasfalto.
Cabe ressaltar que a adopção de um revestimento de alto, médio ou baixo padrão leva em conta aspectos como número e tipo de veículos pesados que transitam (ou transitarão) na rodovia, vida útil adoptada para o pavimento, disponibilidade de material, composição das camadas inferiores do pavimento, dentre outros aspectos.
História
Os primeiros registros são de 3000 a.C., quando ele era usado para conter vazamentos de águas em reservatórios, já passando pouco depois a pavimentar estradas no Oriente Médio. Nesta época, ele não era extraído do petróleo, mas sim feito com piche retirado de lagos pastosos.

 

 

 

 

 

 

A máquina e oo candeeiro a petróleo, à luz do qual estudei durante anos

(e também à luz de uma candeia a azeite)

 

 

 

 

Trabalho e pesquisa de Carlos Leite Ribeiro - Marinha Grande - Portugal

 

FORMATAÇÃO E ARTE: IARA MELO