- Indice
- La produzione di benzina richiede milioni di anni
- Petrolio greggio
- Trovare un deposito di petrolio
- Il giacimento
- Potrebbe interessarti anche:
- Trasporto del petrolio
- Che cos’è la raffinazione del petrolio?
- Come funziona la raffinazione del petrolio
- Rompere e riformare
- Miscelazione
- Sottoprodotti della benzina
come viene fatta la benzina
Anche se si sta cercando sempre di più di passare a risorse più green, la benzina fa ancora parte della vita di ognuno: scopriamo come viene fatta
La storia della benzina come potenziale fonte di combustibile inizia nel 1859 quando Edwin Drake inaugurò il primo pozzo di petrolio greggio in Pennsylvania. Il suo uso più immediato per è stata la produzione di cherosene attraverso un processo di distillazione che ha convertito il petrolio greggio in qualcosa che poteva essere utilizzato nelle lampade. Quello stesso processo di distillazione ha creato un sacco di altri prodotti di petrolio greggio, compresa la benzina.
La benzina è stata originariamente scartata come semplice sottoprodotto della produzione di cherosene, e non è stato fino all’arrivo dell’automobile che la benzina è diventata la fonte di combustibile liquido più conosciuta al mondo. Se possiedi un’auto – e non è elettrica – allora la benzina è probabilmente un acquisto abbastanza regolare. Si va dal benzinaio più vicino, si avvicina l’auto fino alla pompa, si infila l’ugello nel serbatoio della benzina e si aspetta qualche minuto. Rifornimento fatto!
Potresti non aver pensato molto a come la benzina passa dal petrolio greggio e appiccicoso sottoterra a un combustibile raffinato che ti porta lungo le autostrade, ma è un processo piuttosto affascinante una volta che inizi a entrarci. Ecco tutto quello che succede.
Indice
- La produzione di benzina richiede milioni di anni
- Petrolio greggio
- Trovare un deposito di petrolio
- Il giacimento
- Trasporto del petrolio
- Che cos’è la raffinazione del petrolio?
- Come funziona la raffinazione del petrolio
- Rompere e riformare
- Miscelazione
- Sottoprodotti della benzina
La produzione di benzina richiede milioni di anni
La nostra prima introduzione al petrolio greggio potrebbe essere avvenuta solo un secolo e mezzo fa, ma la natura è stata impegnata a cucinare le materie prime per milioni di anni. Il petrolio greggio è, nei termini più semplici, i fanghi avanzati di organismi morti quando vengono intrappolati sotto calore e pressione. È chiamato combustibile fossile per un motivo – perché è letteralmente fatto di creature morte di eoni passati!
Si dice comunemente che il petrolio sia fatto di dinosauri morti, ma non è vero. In effetti, la maggior parte del petrolio greggio è composta da organismi microscopici come le alghe marine e il plancton. Quando queste minuscole piante e animali muoiono e non vengono mangiati, i loro corpi vanno alla deriva verso il basso inferiori e si raccolgono sul fondo del mare. Mentre si rompono, le molecole di ossigeno, azoto, fosforo e altri organici vengono rimosse, lasciando dietro di sé uno strato di carbonio e idrogeno.
Petrolio greggio
Il nome comune per i resti liquefatti di quelle creature morte da tempo è petrolio greggio, anche se volte viene comunemente chiamato petrolio. Entrambi i termini sono usati in modo più o meno intercambiabile. Si trova in serbatoi sotterranei presenti in natura in tutto il mondo. Questo perché, nel corso di milioni e miliardi di anni, l’organizzazione della Terra è cambiata. Le aree che ora sono senza sbocco sul mare una volta erano sott’acqua, il che significa che i depositi di petrolio possono essere trovati dappertutto.
Si chiama greggio perché è una miscela disorganizzata di molti composti idrocarburici diversi, tra cui paraffine, naftene e altro ancora. Mentre è popolarmente ritratto come una spessa melma nera che esce dal terreno, il petrolio greggio in realtà si presenta in una varietà di forme a seconda della miscela di idrocarburi. Le paraffine sono tipicamente i composti più comuni che si trovano in qualsiasi deposito di petrolio greggio e sono il componente principale dei prodotti petroliferi come la benzina.
Trovare un deposito di petrolio
Ti sei mai chiesto se potresti essere seduto sopra un mucchio di oro nero? Forse se hai perforato il terreno sotto casa tua, potresti trovare una tasca di petrolio greggio in attesa di essere pompata e venduta a scopo di lucro. Purtroppo, probabilmente non è così. I depositi di petrolio non si formano ovunque: hanno bisogno di condizioni particolari, il che significa che possiamo restringere dove è probabile che si trovino.
Ai vecchi tempi, ciò significava usare le caratteristiche superficiali per dedurre ciò che potrebbe accadere sotto terra o usare campioni di terreno per capire la situazione geologica sotto i piedi. Al giorno d’oggi, abbiamo alcuni strumenti più avanzati a nostra disposizione. Le operazioni di perforazione impiegano geologi per trovare potenziali giacimenti di petrolio e dire loro dove perforare, e lo fanno in diversi modi.
In primo luogo, i geologi considerano ciò che sappiamo sulla storia del pianeta. Usando modelli del passato del pianeta, possono capire dove è probabile che i materiali organici fossero depositati e dove potrebbero essere trovati oggi. I campioni di nucleo sono ancora utilizzati per trovare il giusto tipo di roccia, ma i geologi si affidano in gran parte ai dati sismici per trovare depositi di petrolio sotterranei, il che è possibile perché le onde sismiche si muovono attraverso materiali diversi a velocità diverse. Scuotendo il terreno e ascoltando come si agita, gli scienziati possono creare una mappa di materiali sotterranei – un po’ come un’ecografia planetaria – e vedere il petrolio sottostante.
Il giacimento
Una volta che i geologi hanno identificato un luogo promettente, è il momento di perforare, ma non è così semplice come fare un buco nel terreno e succhiare il liquido. Una volta che una tasca è spillata, la pressione naturale del deposito è sufficiente per spingere il petrolio greggio in superficie. Ai vecchi tempi, i minatori sminavano la roccia con un trapano a forma di scalpello attaccato a una leva. Mentre la leva si muoveva su e giù, il trapano rompeva la roccia e questa doveva essere rimossa manualmente prima che i trapani potessero continuare.
Quando i trapani hanno finalmente perforato la tasca, la pressione avrebbe fatto esplodere il petrolio attraverso il piccolo buco, un fenomeno chiamato “sbalzo”. Questa è la fonte della famosa immagine di un pozzo petrolifero appena forato che spara petrolio greggio nel cielo come un irrigatore rotto. Questi eventi non sono solo pericolosi, ma sono anche inefficienti. Se ti stai preoccupando di perforare un pozzo, vuoi catturare il più possibile il petrolio.
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Trasporto del petrolio
Una volta tirato fuori dal terreno, il petrolio greggio deve arrivare alle raffinerie di tutto il mondo, dove può essere trasformato in benzina e altri prodotti petroliferi. Il fatto è che i miglioramenti delle tecniche di perforazione hanno portato alla formazione di pozzi in luoghi piuttosto inospitali.
I depositi sono stati trovati in tutti i continenti tranne che in Antartide. Questo perché la perforazione commerciale in Antartide è vietata poiché il processo di estrazione del petrolio in quell’ambiente sarebbe sia pericoloso che costoso, il che significa che non c’è molta motivazione per andare a cercare petrolio lì. Nel frattempo, i prodotti petroliferi sono necessari in ogni angolo del globo. Di conseguenza, il trasporto di petrolio greggio è importante e complicato.
Il petrolio deve prima arrivare dal sito del pozzo a una raffineria. Quindi, i prodotti devono arrivare dalla raffineria alla loro destinazione finale nel serbatoio di benzina. Per farlo richiede un’enorme rete di petroliere, chiatte, ferrovie, camion e gasdotti. Fondamentalmente, ogni modalità di trasporto comune – con la principale eccezione dei viaggi aerei – è utilizzata per trasportare petrolio greggio in tutto il mondo.
Che cos’è la raffinazione del petrolio?
Quando il petrolio greggio esce dal terreno, è un pasticcio di idrocarburi confusi, e mentre brucerà facilmente così com’è, il petrolio grezzo estratto non è poi così utile fino a quando non è stato raffinato. Puoi pensare al petrolio greggio come a qualcosa come una torta al forno che stai cercando di sfornare. Certo, potresti semplicemente mangiare la torta se è quello che vuoi, ma hai più opzioni se puoi separarla in farina, uova, latte, ecc. La torta è fantastica, ma non è sempre quello che ti serve.
Ci sono circa 20 galloni (75 litri) di benzina all’interno di ogni barile di petrolio greggio da 42 galloni (160 litri), ma per mettere le mani su di esso, dobbiamo separarlo da tutto il resto. Per trasformare il petrolio greggio in un litro di petrolio o in una bottiglia d’acqua, deve essere ordinato nei suoi vari componenti. In termini semplici, questo è un processo di raffinazione, il che significa isolare gli elementi che si desidera e sbarazzarsi del resto. Lo stesso termine è spesso usato in metallurgia per discutere la purezza di un metallo, e la stessa filosofia è al lavoro qui. Solo che, in questo caso, stiamo parlando della purezza degli idrocarburi.
Come funziona la raffinazione del petrolio
All’interno del petrolio greggio ci sono alcuni idrocarburi che possono diventare benzina, mentre altri idrocarburi sono buoni per altri tipi di carburante o altri prodotti petroliferi. Ciascuno di questi componenti deve essere isolato e raccolto. Le raffinerie di petrolio lo ottengono attraverso un processo di distillazione simile a quello utilizzato nella creazione di alcol. Il segreto è il caldo.
Gli idrocarburi hanno tutti diversi intervalli di ebollizione a seconda del loro peso. Gli idrocarburi più leggeri come il butano iniziano a separarsi a un intervallo di ebollizione inferiore mentre i composti più pesanti come il cherosene evaporano a temperature superiori a 150°. La raffineria riscalda il petrolio greggio fino a quando la maggior parte di esso evapora e galleggia su una colonna di distillazione. Ciò che è rimasto indietro è un fitto fango degli idrocarburi più pesanti.
Rompere e riformare
Il processo di distillazione raffina la maggior parte del petrolio greggio in ogni barile, ma non sempre finisci con i prodotti petroliferi che desideri. A volte, hai troppe frazioni leggere e non abbastanza pesanti, quindi è necessario un po’ di remix. Anche quando non è così, di solito ti rimangono idrocarburi chimicamente pesanti chiamati gasoli in fondo alla colonna di distillazione. Mentre i gasoli non sono inutili, non sono preziosi come la benzina, quindi le raffinerie sono motivate a renderli più leggeri. Nel loro insieme, le raffinerie hanno bisogno di un modo per rendere gli idrocarburi leggeri più pesanti e gli idrocarburi pesanti più leggeri.
I gasoli possono essere convertiti in idrocarburi più leggeri attraverso un processo noto come cracking. Sono collocati all’interno di un reattore rinforzato che applica calore e pressione mentre introduce catalizzatori per rompere le molecole di idrocarburi pesanti in molecole più leggere. Una volta rotte, le molecole più leggere hanno un punto di ebollizione più basso e possono essere distillate nel solito modo. Nel frattempo, se una raffineria ha un eccesso di idrocarburi leggeri come la nafta, possono essere combinati con altre molecole all’interno dei riformatori per rendere idrocarburi più pesanti adatti all’uso nella benzina e in altri combustibili.
Miscelazione
Gli idrocarburi escono dalla colonna di distillazione in flussi diversi e con qualità diverse, e più flussi potrebbero mescolarsi insieme per finire con la benzina che alla fine viene spedita a una stazione di servizio vicino a te. La miscelazione determina, tra le altre cose, il grado (quantità di ottano) nella benzina e da quale ugello finisce per uscire.
La miscelazione è anche un modo per massimizzare il profitto per una raffineria assicurando che il maggior numero di prodotti soddisfi le specifiche richieste. Ad esempio, dopo che un lotto di petrolio greggio è stato distillato, una raffineria potrebbe finire con un flusso che supera le specifiche e un altro flusso che non le soddisfa. Mescolando i due flussi insieme, si ottengono due flussi che soddisfano entrambi i requisiti.
Poiché stiamo lavorando con materie prime che includono la variazione naturale, il risultato finale è corrispondentemente variabile. La miscelazione è un modo per garantire che il prodotto finale sia il più coerente possibile mescolando diversi flussi con incongruenze compatibili.
Sottoprodotti della benzina
Mentre non ci sono due barili di petrolio greggio uguali, circa il 42% di ogni barile alla fine diventerà benzina, in media. Un altro 27% diventa gasolio, il che significa che quasi tre quarti di ogni barile si fa strada verso la pompa di benzina in una forma o nell’altra. Circa il 6% di ogni barile diventa carburante per aerei, il 5% diventa combustibile pesante simile al catrame, il 3% diventa combustibile leggero e il 2% diventa altri combustibili idrocarburici.
Dopo che tutti i carburanti sono stati rimossi, ti rimane circa il 14% del barile originale. Circa il 4% di questo diventerà asfalto usato per fare strade e marciapiedi. L’ultimo 10% si diffonde in quasi tutte le industrie del pianeta ed è dove otteniamo prodotti petroliferi dalla plastica ai profumi e tutto il resto.
È probabile che tu sia circondato da prodotti petroliferi, non solo ora, ma sempre. In effetti, il dispositivo che stai usando per leggere questo è fatto, in parte, dal petrolio estratto dal terreno. Il petrolio viene utilizzato per produrre antigelo, pneumatici per auto, abbigliamento, fertilizzanti, vernice, sapone, filati e altro ancora. È anche usato per realizzare quasi tutti i prodotti di plastica che hai mai usato. Ogni bottiglia d’acqua, borsa della spesa di plastica e utensile alimentare monouso una volta era un globo caldo e pressurizzato di idrocarburi sepolti nella terra. Su una linea temporale abbastanza lunga, potrebbe ritornare ad esserlo.
