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Aceite de piedra
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Plinio Sosa

Érase una vez...

El petróleo se conoce desde la antigüedad: muchas civilizaciones del medio oriente lo utilizaron —así como al gas natural—, en las ceremonias religiosas y en medicina para sanar la lepra, las hemorragias, las enfermedades dentales, el reumatismo las enfermedades respiratorias, etc. Igualmente fue utilizado en las artes de la guerra. Los chinos, los birmanos y después los romanos recurrieron al petróleo para iluminarse. Los romanos fueron los primeros en lubricar las ruedas de sus carros con petróleo. El betún, por ejemplo, fue utilizado por las civilizaciones más antiguas en la fabricación de ladrillos para asegurar la impermeabilidad de las construcciones y los barcos.

La excavación de pozos —y la consiguiente extracción del petróleo— es también antiquísima. Hace más de 2 mil años, los chinos ya cavaban, con la ayuda del bambú, pozos de mil metros de profundidad para buscar el agua que arde, el petróleo, y el aire que huele feo, el gas natural. Sin embargo, es el año de 1859, cuando el coronel Edwin Drake extrajo petróleo en Pennsylvania, la fecha que marca la entrada de este importante recurso en la era industrial.

El petróleo, ¿nace o se hace?

Desde mediados del siglo XIX hasta un poco después de la Segunda guerra Mundial, el petróleo se fabricó industrialmente: rocas sedimentarias se ponían a cocer a una temperatura de 500 ºC en ausencia de oxígeno. A estas temperaturas tan altas ocurren ciertas reacciones fisicoquímicas que transforman la materia orgánica —que abunda en este tipo de rocas— en petróleo. Este proceso podía ser semejante a la formación natural del petróleo, cuyo mecanismo era entonces desconocido.

Varias teorías coexistían. Mendeleïev se inclinaba por un origen mineral en el que el petróleo se formaba a partir  de dióxido de carbono e hidrógeno. Pasteur, en cambio, sostenía que el petróleo era producto de algún metabolismo bacteriano. No fue sino hasta 1937 que el investigador ruso Verdnasky sostuvo la hipótesis de que el petróleo proviene de la transformación de los sedimentos orgánicos bajo la acción de la temperatura y la presión. Actualmente, la observación, la experimentación y la simulación parecen confirmar esta teoría.

En la naturaleza este proceso se desarrolla durante muchas decenas de millones de años. La corteza terrestre funciona, en este caso, como un horno natural. La temperatura, entre 2 y 10 kilómetros de profundidad, va desde 50 a 300 ºC. La transformación ocurre sobre una sustancia orgánica llamada querógeno, que proviene de la lenta degradación de desechos orgánicos llevada a cabo por bacterias anaeróbicas. Los desechos orgánicos provienen de fitoplancton, de bacterias y eventualmente de plantas superiores terrestres que se acumularon en los sedimentos arcillosos de los fondos lacustres o de mares cerrados y que luego han quedado enterrados.

En el “horno”, las enormes moléculas del querógeno se rompen, principalmente, en pequeñas moléculas de hidrocarburos y, en menor proporción, en diversas moléculas más complejas. A toda esta mezcla se le llama petróleo.

De hecho, es más justo hablar de petróleos, en plural, en la medida en que cada petróleo se define por su composición y ésta es diferente en cada yacimiento. La composición de cada petróleo depende de la naturaleza del querógeno y de las condiciones que acompañaron su formación: entre más severas, las moléculas formadas son más pequeñas. Cuando las moléculas son tan pequeñas que tienen menos de 5 átomos de carbono, se obtiene gas natural. Por eso, frecuentemente se encuentran depósitos de gas natural en los yacimientos de petróleo.

Buscando oro negro

La distribución del petróleo en la superficie del planeta es muy irregular. Aunque se han mapeado las formaciones sedimentarias donde el petróleo pudiera haberse formado, es imposible saber a priori donde verdaderamente hay yacimientos. Las regiones que abrigan la mayor cantidad de petróleo son la región árabe-pérsica, Venezuela, Siberia occidental, el golfo de México, el mar del Norte, la parte norte del mar Caspio y el golfo de Guinea.

Los principales métodos de exploración son los métodos geofísicos. Las investigaciones sobre la medición de las propiedades eléctricas de las rocas, realizadas por los hermanos franceses Conrad y Marcel Schlumberger entre los años 1920 y 1930, fueron el fundamento científico de la exploración petrolera.

Las 2 guerras mundiales también contribuyeron a la exploración sísmica moderna. La primera, con el desarrollo en Alemania de métodos acústicos capaces de detectarla artillería y, la segunda, con el desarrollo de los métodos de tratamiento de señales y de las calculadoras numéricas.

Los progresos tecnológicos han permitido encontrar el petróleo cada vez a mayores profundidades. En 1918, los pozos más profundos alcanzaron los 1800 m mientras que, en 1930 llegaron hasta los 3,000 m. Sin embargo, cabe aclarar que el factor determinante, en aquel entonces, fue... ¡la suerte!

En la actualidad, se puede establecer un mapa de las estructuras que conforman el subsuelo a través de la poderosa técnica de la “reflexión sísmica”. Consiste en generar ondas acústicas —provocando un estremecimiento sobre la superficie— dirigidas hacia el subsuelo y, luego, en analizar las ondas reflejadas sobre los diferentes accidentes geológicos. Como complemento, se utiliza la gravimetría que mide las variaciones del campo gravitacional.

Estos métodos no son suficientes para determinar, con toda precisión, el lugar donde se debe hacer la perforación. Es necesario que los geólogos “crucen” las imágenes del subsuelo —obtenidas por los geofísicos— con sus conocimientos sobre la historia de las formaciones sedimentarias. Por último, las inspecciones aéreas y satelitales proporcionan una información crucial para la detección de yacimientos.

Se sabe de la existencia de alrededor de 30,000 yacimientos Sin embargo, el 60 % de las reservas se encuentran en el 1 % de esos yacimientos. Tan sólo Gawar, Arabia Saudita, (el yacimiento más grande del mundo) contiene 15 mil millones de toneladas de petróleo.

Exprimiendo las rocas

A principios del siglo XX, la técnica de perforación rotatoria, donde un taladro en rotación horada las rocas, sustituyó la perforación tradicional por percusión. Dicha técnica tuvo un desarrollo significativo en 1909 con la invención del taladro cónico, después en 1952 con la aparición de un material ultra resistente: el carburo de tungsteno. Las perforaciones en el mar se realizan a partir de instalaciones fijas, las plataformas.

Si la presión en el yacimiento es suficiente, el petróleo sale por sí mismo a la superficie. Si no, para mantener la presión en el yacimiento, se bombea agua o gas. Para los petróleos muy densos o viscosos, se utilizan procedimientos de recuperación llamados térmicos. Uno de ellos consiste, por ejemplo, en inyectar vapor de agua en el yacimiento, lo cual hace que aumente la temperatura del petróleo y, por lo tanto, que disminuya su viscosidad.

El valor del petróleo

Los costos de producción  del petróleo son muy variables. Los más bajos corresponden a los yacimientos gigantes y supergigantes   de medio oriente y son del orden de 0.5 dólares por barril (159 L). En cambio, en los yacimientos del mar del Norte, situados a mayor profundidad, el precio se sitúa entre 8 y 12 dólares.

Por otro lado, el precio del petróleo es un precio de mercado referido a un petróleo de composición conocida: el Brent del mar del Norte.

Este precio está sometido a la ley de la oferta y la demanda de la cual los grandes actores son los países productores, los países consumidores y las grandes compañías internacionales.

Excepto los estados Unidos, Rusia, México, Noruega y el Reino Unido, los principales países productores están organizados en un cartel: la Organización de Países Exportadores de Petróleo (OPEP). La OPEP posee más de las tres cuartas partes de reservas probadas. Las compañías internacionales tienen alrededor del 18 % de la producción mundial.

¿Y en el 2050?

El petróleo, en realidad, es un recurso renovable: se forma permanentemente en las formaciones de rocas sedimentarias. Sin embargo, el ritmo de consumo actual, 3,5 mil millones de toneladas por año, es alrededor de 10,000 veces superior al ritmo de renovación.

El petróleo que estamos consumiendo en estos momentos se formó entre el principio de la era primaria y el final de la terciaria (o sea alrededor de 500 a 5 millones de años antes de nuestra era). Se estima que la cantidad de petróleo que ya ha sido extraída es cercana a los 110 mil millones de años. La evaluación de cuánto podrá ser extraído en el futuro es muy incierta. La estimación de las reservas que falta por descubrir varían en una proporción de 3 a 1.

El escenario más frecuentemente descrito para el siglo XXI es el siguiente: la producción de petróleo deberá crecer a un ritmo promedio de 5 mil millones de toneladas al año hasta el 2020 o el 2030. Después disminuirá  hasta menos de mil millones de toneladas al año a mediados del siglo siendo el petróleo progresivamente sustituido por otras fuentes de energía: nuclear, solar o fósil como el gas natural y el carbón.

Horizontes, 6 (11) 2001, 21-26

 

 

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