Il petrolio

Il petrolio

Il petrolio greggio si presenta come un liquido oleoso, più o meno viscoso, di colore variabile dal giallo al bruno con riflessi azzurro-verdastri, spesso di odore sgradevole per la presenza di composti solforati, assai infiammabile. Di densità compresa tra 0.7  e 0.9, ha un potere calorico di circa 10.500 calorie per chilogrammo. All'analisi chimica il petrolio risulta costituito da una miscela di idrocarburi gassosi, liquidi e solidi (cioè composto essenzialmente di carbonio [87%] e idrogeno [13%]), accompagnati da quantità generalmente piccole e variabili di zolfo, azoto e ossigeno, sempre sotto forma di composti.

L'origine del petrolio

Secondo la teoria attualmente più accettata, il petrolio si sarebbe formato in ere geologiche più o meno lontane, in seguito a decomposizione di sostanze organiche animali e vegetali (plancton, animali marini, piante inferiori come alghe, diatomee, ecc.), a opera di batteri e di forti pressioni. La costante presenza di acqua salata associata al petrolio autorizza a credere che tali processi si siano compiuti in mare, specialmente nelle zone litorali.

Struttura dei giacimenti

Il petrolio si trova a profondità variabili nella crosta terrestre; si possono avere giacimenti in superficie, dai quali affiora spontaneamente, oppure giacimenti fino a 5.000-6.000 m di profondità. Il petrolio è generalmente accompagnato da una certa quantità di gas (metano ed altri idrocarburi gassosi) a pressione più o meno elevata e da acqua salata. Acqua, petrolio, gas, sono stratificati nell'ordine dal basso verso l'alto, a causa del diverso peso specifico. Il tutto è racchiuso tra stati di roccia impermeabili (argilla o calcare compatto), di spessore sufficiente a impedire la dispersione dei fluidi:  i giacimenti sono, cioè, a forma di 'sacche' o 'tasche'.

L'estrazione

Il petrolio viene estratto dal giacimento attraverso trivellazioni eseguite mediante sonde rotative: un'asta, che porta in punta uno scalpello di acciaio a elevata durezza e resistenza, viene fatta avanzare nel terreno grazie a un movimento rotatorio, impartito da una tavola rotante situato sull'impiantito di una torre di acciaio a tralicci (derrick). Praticato il foro di coltivazione nel giacimento, il petrolio fuoriesce spontaneamente, spinto dalla pressione dei gas sovrastanti, in getti, talvolta di grande violenza e di lunga durata. Esaurita la pressione dei gas, e, quindi, la fuoriuscita spontanea, occorre procedere all'estrazione mediante pompe. Il petrolio grezzo viene di solito raccolto in grandi vasche, dove si depositano le impurezze e, quindi, mediante oleodotti, viene convogliato verso le raffinerie o i porti di imbarco.

L'olio del prodigio

Fin dai tempi più remoti l'uomo conosceva il petrolio. Era stato facile trovarlo; Sgorgava allora spontaneamente dalle viscere della terra, formando pozzanghere, acquitrini, laghetti. Dalle fontane sotterranee scaturiva mescolato ad acqua salata e, per isolarlo, bastava schiumare la pozzanghera: il petrolio, più leggero dell'acqua, era sempre in superficie. Gli Assiri, i Birmani, gli Egizi, gli Incas e gli Aztechi accendevano i loro fuochi votivi con il petrolio e bruciavano sugli altari granelli di incenso bituminoso. Ma gli antichi cercarono di scoprire nel misterioso 'olio di pietra' altri poteri, ancora più prodigiosi. Così cominciarono a fiorire anche in  Europa le leggende sulle virtù curative del petrolio. I Romani ci credettero fermamente: Plinio il Vecchio racconta i tanti casi in cui il petrolio si rilevava come rimedio sovrano: arrestava le emorragie, cicatrizzava le ferite, guariva la tosse, leniva l'asma, faceva sparire le febbri perniciose, risanava gli epilettici, i gottosi, i lebbrosi, risolveva i disturbi intestinali, curava le malattie degli occhi.

In Italia, fin dal 1200, era conosciuta la sorgente di petrolio di Montegibbio vicino a Modena; questo petrolio era diventato famoso in tutta Europa per le sue proprietà medicinali. Illustri scrittori del XVII e XVIII secolo ne decantavano le virtù per i reumatismi, artriti e mali agli occhi.

La ricerca sotterranea

Con l'esaurimento dei laghetti spontanei di petrolio, si decise di cercare il prezioso olio sottoterra. L'idea non era nuova e il modo per farlo era già conosciuto: occorreva scavare pozzi verticali  con lo stesso sistema impiegato per l'acqua.

Si sapeva che i Cinesi e i Birmani avevano già ottenuto il petrolio scavando pozzi; così si incominciò a scavar pozzi in Russia, in Romania, in Galizia, in Alsazia. In Italia i primi vennero scavati nel XVII secolo nella zona di Milano, vicino a Parma.

Nella seconda metà del XIX secolo l'americano Edwin Laurentine Drake costruì una trivella con in punta uno scalpello e azionata da un motore. Il 27 Agosto 1859 fu una data decisiva per la storia del petrolio: a Titusville, in Pennsylvania Drake riuscì a perforare meccanicamente il primo vero pozzo, incontrando il petrolio a 23 metri di profondità; da quel pozzo uscirono 1.700 litri di petrolio al giorno. Simbolo di questa nuova storia diventava il derrik, la torre di perforazione eretta per sorreggere lo scalpello meccanico. Con il progredire della tecnica, la civiltà industriale, che un tempo si reggeva quasi esclusivamente sul carbone, ha trovato nei derivati del petrolio una fonte di energia fondamentale.

Così, è via via aumetata nel mondo la richiesta di benzine, di nafte, di gasoli, di oli combustibili, di cherosene, di gas liquidi. Oggi i due terzi dell'energia mondiale proviene dal petrolio. Gli studi più recenti stimano che le riserve mondiali possano essere calcolate intorno ai 100 miliardi di tonnellate: al ritmo di consumo odierno potrebbero durare 35 anni, ma esistono indubbie riserve di gas, sabbia e scisti bituminosi, capaci di soddisfare il fabbisogno per uno o due secoli.

La raffinazione

Solo eccezionalmente il grezzo può essere usato tale e quale. In generale deve essere sottoposto a un insieme di operazioni fisiche e chimiche per ottenere prodotti adatti a scopi particolari. Le operazioni preliminari compiute sul grezzo consistono nel deposito delle particelle solide sospese e nell'eliminazione dell'acqua e dei gas disciolti (trattamenti a bocca di pozzo).

Segue poi la distillazione frazionata o topping, che consiste nel suddividere il petrolio grezzo in tante miscele di idrocarburi (frazioni) dotate in particolari proprietà e, quindi adatte in determinati impieghi. Le frazioni leggere sono quelle da cui si ricavano le benzine e altri prodotti usati come solventi. Le frazioni medie comprendono il cherosene e i gasoli.

Le frazioni pesanti sono i prodotti che distillano oltre i 380°C. Da esse si ricavano i carburanti per motori diesel, l'olio combustibile, gli oli lubrificanti, la vaselina, la paraffina, ecc. Rimane infine come residuo il coke di petrolio. 4La distillazione frazionata avviene in una colonna di distillazione a piatti, alte fino a 20-30m, del diametro di 1-3m, divise internamente in piatti. Il grezzo fatto evaporare a 400°C, viene immesso alla base della colonna dove la temperatura è maggiore: passando da un piatto all'altro la temperatura si abbassa gradualmente per cui , man mano che il vapore di petrolio sale, abbandona le frazioni più pesanti. A questi processi seguono altre operazioni che hanno lo scopo di migliorare la qualità o di conferire alcune proprietà a un dato prodotto.