El petróleo es una mezcla heterogénea de compuestos orgánicos, principalmente hidrocarburos insolubles en agua. También se lo suele llamar petróleo crudo o simplemente crudo. Se presenta de forma natural en depósitos de roca sedimentaria y sólo en lugares en los que hubo mar. Se origina por la transformación de materia orgánica procedente de zooplancton y algas que, depositados en grandes cantidades en fondos anóxicos de mares o zonas lacustres, fueron posteriormente enterrados bajo pesadas capas de sedimentos.

La transformación química –craqueo natural– debida al calor y a la presión produce, en sucesivas etapas, desde betún hasta hidrocarburos cada vez más ligeros, tanto líquidos como gaseosos. Estos productos ascienden hacia la superficie, por su menor densidad, gracias a la porosidad de las rocas sedimentarias. Cuando se dan las circunstancias geológicas que impiden dicho ascenso (trampas petrolíferas como rocas impermeables, estructuras anticlinales, márgenes de diapiros salinos, etc.) se forman los yacimientos petrolíferos.

La composición media del petróleo consiste en 85% de C, 12% de H y el 3% restante repartido entre S, O y N, además de varios elementos metálicos. La composición de los crudos varía en función del lugar en el que se formaron. Las diferencias entre unos y otros se deben a las distintas proporciones de las diferentes fracciones de hidrocarburos y a la variación en la concentración de azufre, nitrógeno y metales.

Educ.ar (2015, 30 de marzo) El petróleo. Portal Educ.ar. Recuperado en enero de 2022.

Características: tipos de hidrocarburos

El petróleo crudo y las fracciones que provienen de él están conformados de moléculas denominadas hidrocarburos y por una combinación de átomos de carbono tetravalentes con átomos de hidrógeno monovalentes. El petróleo crudo contiene, azufre, oxígeno y nitrógeno bajo la forma de compuestos tales como sulfuro de hidrógeno, mercaptanos R-SH, disulfuros y polisulfuros (R-S-S-R)n, ácidos nafténicos, etc.

Dada la tetravalencia del átomo de carbono y de la monovalencia del hidrógeno, las distintas posibilidades de combinación de estos átomos pueden clasificarse según dos reglas generales: adición de los átomos de carbono en cadenas o en ciclos y con saturación, o no.

Hidrocarburos alifáticos

A. Saturados: Parafínicos de fórmula general CnH2n+2.

- Cadena recta única: parafínicos normal.

Fórmula desarrollada:

Fórmula desarrollada del propano.

Nomenclatura: terminación en… ano.

El metano, CH4, primero de la serie, el etano, el propano y el n-butano son gaseosos a temperatura ambiente; del n-pentano al n-cetano, C16, son líquidos; las moléculas parafínicas normales de peso molecular superior son sólidas y constituyen la parafina. Todos estos hidrocarburos se encuentran en el petróleo crudo.

B. No Saturados: olefínicos o eilénicos

Según el número de dobles enlaces, la fórmula de estas moléculas será: CnH2n, CnH2n_2, CnH2n_4, etc.

Fórmula desarrollada del eteno.

Los carbonos se disponen en cadena recta o ramificada. Estos hidrocarburos olefínicos no se encuentran en el petróleo crudo.

- Cadena recta: 1 doble enlace: olefinas normales: CnH2n

Nomenclatura: terminación… eno.

Los dos primeros hidrocarburos de la serie son el etileno y el propeno o propileno.

C. Alquinos: moléculas lineales o ramificadas que contienen un enlace triple de carbono. Su fórmula general es: CnH2n-2.

Tienen terminación… ino.

Fórmula desarrollada del etino.

Hidrocarburos cíclicos

El ciclo, o núcleo, puede estar constituido por un número cualquiera de átomos de carbono. No obstante es más frecuente que contenga seis carbonos, por corresponder a los 109° del ángulo normal de unión de los átomos de carbono.

A. Saturados: Naftenos de fórmula general CnH2n.

Su denominación es la misma de los parafínicos, precedida del prefijo ciclo. Existen el ciclopropano, el ciclobutano, el ciclopentano y el ciclohexano, de fórmula C6H12.

Fórmula desarrollada del ciclopentano.

B. No saturados

Teniendo en cuenta sólo el ciclo de seis átomos de carbono, la instauración puede darse en tres formas: simple, doble o triple. Por otro lado, ciertos catalizadores permiten obtener formas bencénicas atractivas por su propiedad antidetonante.

Fórmula desarrollada del benceno.

Principales procesos de Refinación

[...] La industria de refinación del petróleo transforma los crudos de petróleo en numerosos productos destilados, incluyendo gases licuados del petróleo, nafta, kerosene, combustible para aviación, gasoil, fueloil, lubricantes, asfaltos y productos básicos para la industria petroquímica [...].

[...] El objetivo de estas plantas se basa en garantizar, a partir de una materia prima única, el petróleo crudo, la fabricación de una gama muy extensa de productos acabados, los cuales deben satisfacer al cliente cumpliendo numerosas especificaciones, y cubrir la demanda cuantitativa que exige el mercado [...].

Tratamiento de los petróleos crudos

[...] El petróleo crudo transportado desde los yacimientos a la refinería por petroleros u oleoductos, es almacenado en grandes depósitos cuya capacidad media es de 30.000 m3 aproximadamente. Previamente a un eventual desalado, el crudo sufre una primera operación de fraccionamiento por destilación; posteriormente, los cortes obtenidos son sometidos a operaciones de transformación molecular o a nuevas separaciones físicas [...].

Destilación inicial, atmosférica

[...] La unidad de destilación inicial o topping atmosférica, tiene por finalidad separar el petróleo crudo en un determinado número de cortes o fracciones clasificadas según las temperaturas de ebullición de los hidrocarburos. Previa vaporización en los hornos, los hidrocarburos se clasifican verticalmente de acuerdo a su volatilidad, es decir, según su peso molecular [...]. Este examen muestra: -que ningún producto de la unidad de destilación atmosférica, admite ser considerado, de manera usual, como producto acabado, a excepción del residuo atmosférico, vendido como fuel pesado; -que las cantidades de las diversas fracciones de base no se corresponden a la demanda del mercado, determinando un excedente de productos pesados y un déficit de ligeros; excepto para ciertos crudos, tales como los del Sahara que presentan una situación inversa. Por ello resulta necesario utilizar los procesos de transformación y de separación (procesos de conversión) con la finalidad de mejorar la calidad y eliminar el exceso de pesados con aumento de los gases y de la nafta [...].

[...] Los procesos de transformación tienen por finalidad modificar la estructura molecular y, por consiguiente, las características físico-químicas de los hidrocarburos o de las fracciones sometidas a estas transformaciones que son llevadas a cabo con aumento o disminución del número de moléculas [...].

[...] Dichos procesos tienen por objeto modificar las características de los distintos productos elaborados en los procesos descritos anteriormente, a fin de obtener productos finales que se ajusten a las especificaciones comerciales requeridas [...].

Productos de una refinería:

• Gases ligeros: metano y etano, los cuales son utilizados como combustible en las refinerías o como materia prima en la industria petroquímica.
• Propano, el cual es vendido directamente como tal o se utiliza en la alimentación de las instalaciones petroquímicas.
• Butanos. El butano normal se mezcla con la nafta para aumentar su volatilidad o bien es vendido directamente como GLP.
• Nafta, incluye los productos de punto de ebullición entre 36°C y 140°C.
• Nafta pesada, con un intervalo de destilación entre 140°C y 204°C.
• Queroseno, destila entre 204 y 275°C, y es utilizado fundamentalmente como combustible de reactores.
• Gas-oil liviano, destila entre 275 y 343°C. Suele ser mezclado directamente con el fuel-oil N°2 y el diesel fuel, que son empleados como combustibles domésticos.
• Gas-oil pesado, con un intervalo de destilación entre 343 y 538°C puede incorporarse directamente a la mezcla de fracciones pesadas que constituyen el fuel-oil pesado.
• Aceites ligeros: lubricantes para mecánica ligera.
• Aceites pesados para la obtención de lubricantes para motores.
• Aceites de cilindros: para máquinas de vapor y engrase general.
• Parafinas y ceras.
• Fueloil pesado.
• Asfalto y materiales asfálticos, sólidos y semi-sólidos.
• Coque.
• Aromáticos.
• Olefinas y diolefinas.
• Aceites bituminosos.
• Disolventes.
• Alquitrán o residuo [...].

Secretaría de Energía (2003) Conceptos sobre hidrocarburos. pp 37-40. Recuperado en octubre de 2021. Imágenes de Archivo DGCyE.

13 de diciembre: Día Nacional del Petróleo

El 13 de diciembre se celebra el Día del Petróleo en la Argentina, en conmemoración del descubrimiento de petróleo en Comodoro Rivadavia, actualmente provincia de Chubut, ese día del año 1907. En esta nota, ofrecemos un panorama del pasado, el presente y el futuro del aprovechamiento de este recurso en la Argentina.

A comienzos del siglo XX, Comodoro Rivadavia era un pequeño pueblo en el Golfo San Jorge —que en esa época era territorio nacional—, habitado por apenas 50 familias.

Apenas fue notificado del descubrimiento, el presidente de la Nación José Figueroa Alcorta decretó “una reserva fiscal de 5 leguas a todo rumbo, tomando como centro el de la población de Comodoro Rivadavia” para proteger los recursos de petróleo encontrados en aquel lejano territorio.

La economía argentina de principios del siglo XX se basaba en la rentabilidad de las empresas agropecuarias, por lo tanto, los servicios públicos y la energía se pensaban en función de esa estructura agroexportadora. En aquel momento, la principal fuente de energía era el carbón, que se utilizaba para el ferrocarril, en la industria y para generar electricidad. En 1907, el uso del petróleo era mínimo en la Argentina, pero ya en esa época comenzaba a comprenderse su valor estratégico y a avizorarse su desarrollo futuro. El general Enrique Mosconi fue quien mejor entendió los nuevos escenarios que abría el petróleo e impulsó, en 1922 la creación de Yacimientos Petrolíferos Fiscales (YPF), la primera empresa petrolera nacional integrada verticalmente dedicada a la explotación, el refino y la comercialización.

Actualmente, el petróleo es un recurso fundamental de las sociedades y resulta imprescindible para la dinámica de nuestra civilización. Participa con el 35% en la matriz energética mundial, pero lo más significativo es que el 95% del transporte se mueve con derivados de este hidrocarburo. El gas, por su parte, ocupa el segundo lugar en el ranking, con el 23%, y su disponibilidad es fundamental para la industria, los hogares y la generación eléctrica.

En la Argentina, la matriz energética está conformada por el 51% de gas y el 35% de petróleo, por lo que resulta fundamental la explotación de estos recursos para sostener nuestro desarrollo económico y social.

Además, el petróleo y el gas sirven como materia prima para una gran cantidad de productos de uso cotidiano sin los cuales nuestra forma de vida actual sería impensable: plásticos, medicamentos, fertilizantes, pinturas, elementos de limpieza e higiene, fibras textiles, etcétera.

En la actualidad, la Argentina tiene una nueva gran oportunidad para el desarrollo de los hidrocarburos: el no convencional. Según los estudios internacionales más prestigiosos, nuestro país se ubica en el segundo lugar a nivel mundial por sus recursos no convencionales de gas, y cuarto en relación con el petróleo. Ese gran potencial nos abre un nuevo escenario para lograr el autoabastecimiento y consolidar la soberanía energética que nos garantice un crecimiento sustentable.

Educ.ar. (2013, 12 de diciembre) 13 de diciembre: Día Nacional del Petróleo. Portal Educ.ar. Recuperado en septiembre de 2021.

Vaca Muerta logró récord de producción de petróleo y ya representa casi 30% del total país

El principal productor de petróleo en Vaca Muerta es YPF, que representa 61% de la producción de la formación y, durante los últimos doce meses, aumentó su producción acumulada 7,2% frente a igual período anterior.

La formación no convencional Vaca Muerta marcó en abril un récord de producción con 147.000 barriles de petróleo al día y de esta manera representa en la actualidad 29,6% del total del país, según datos de la Secretaría de Energía.

Las primeras cifras de abril ratifican la tendencia de los últimos meses en el no convencional neuquino, la que en datos consolidados de marzo reflejaron que la producción de petróleo aumentó 5% intermensual, 17.4% interanual y 17.4% durante los últimos doce meses.

El principal productor de petróleo en Vaca Muerta es YPF, que representa 61% de la producción de la formación y, durante los últimos doce meses, aumentó su producción acumulada 7,2% frente a igual período anterior.

En ese sentido, de acuerdo a las cifras de la compañía de mayoría accionaria estatal la actividad en el yacimiento alcanzó una producción total de 98.000 barriles de petróleo equivalente día, al primer trimestre de 2021.

El no convencional representa 23% de la producción total de YPF, con un crecimiento de 11% en el primer trimestre de 2021.

Este mejor desempeño responde especialmente a los resultados obtenidos en el área integrada por los Bloques Loma Campana, Bandurria Sur y La Amarga Chica, que alcanzó en abril los 43.000 barriles diarios.

En este conjunto de campos que representan la vidriera de la compañía en aquella formación neuquina, había alcanzado en marzo un récord de producción de 42.000 barriles de petróleo por día, en una tendencia creciente desde 2020, y superada en abril.

Este aporte apuntala el récord de producción de la formación que en el cuarto mes del año fue de 147.000 barriles de petróleo al día, 29,6% del total del país, casi cinco puntos porcentuales por encima de los 24,7% que representaba 12 meses atrás.

A la vez del incremento de producción, la compañía había destacado en la última call con inversores al presentar los resultados del primer trimestre que sigue aumentando la eficiencia en su producción no convencional.

Al respecto informó que el costo de desarrollo alcanzó un promedio de US$ 10,2 por barril de petróleo equivalente en el primer trimestre de 2021.

En el mismo primer trimestre se lograron completar 34 pozos horizontales, un récord para la compañía, y se alcanzó un promedio de 139 etapas de fractura en el mismo período con una mejora del 34% respecto de la media de 2019.

En este marco, la producción de hidrocarburos de YPF creció 3% respecto del último trimestre de 2020, impulsada en buena medida por un aumento de 4% en crudo.

Télam (2021, 22 de mayo) Vaca Muerta logró récord de producción de petróleo y ya representa casi 30% del total país. Télam digital. Recuperado en septiembre de 2021.

Imagen de Vaca Muerta tomada del sitio argentina.gob.ar. Recuperada en enero de 2022.

¿Qué es la matriz energética?

La matriz energética es una representación cuantitativa de la totalidad de energía que utiliza un país, e indica la incidencia relativa de las fuentes de las que procede cada tipo de energía: nuclear, hidráulica, solar, eólica, biomasa, geotérmica o combustibles fósiles como el petróleo, el gas y el carbón.

La matriz energética es útil para realizar análisis y comparaciones sobre los consumos energéticos de un país a lo largo del tiempo, o para comparar con otros países, y es una herramienta fundamental para la planificación.

La Argentina, al igual que el resto del mundo, utiliza un alto porcentaje de hidrocarburos. El petróleo y el gas alcanzan casi el 90% del total de la oferta energética del país. La Argentina no consume cantidades significativas de carbón (0,9% del total), a diferencia de otros países como China, los Estados Unidos o Alemania, donde el carbón es una de las fuentes más utilizadas. En China, por ejemplo, el 69% de la energía proviene del carbón. Desde el punto de vista ambiental, el uso de gas es una ventaja, pues es un combustible más limpio que el carbón, ya que produce una emisión de dióxido de carbono menor. Hay que aclarar que, cuando se habla de carbón, se trata del carbón mineral o de origen fósil, ya que el carbón vegetal que se usa en nuestro país, por ejemplo, para hacer asado, forma parte de la biomasa.

El petróleo es actualmente la fuente de energía predominante en el mundo y es una materia prima fundamental para elaborar una gran cantidad de productos de uso cotidiano. Sus propiedades lo convierten en un material único por su alto contenido energético en relación con su volumen y su peso, y la facilidad para extraerlo, transportarlo y almacenarlo. El petróleo representa alrededor del 32% de la oferta mundial de energía. Su uso es indispensable para el transporte, ya que más del 95% depende de él. En la Argentina se consume actualmente una proporción cercana al promedio mundial (34,5%).

El gas natural tiene un gran desarrollo en la Argentina y una gran participación en nuestra matriz energética. Este desarrollo comenzó a fines de la década del cuarenta con la construcción del gasoducto entre Comodoro Rivadavia y Buenos Aires. Luego, el descubrimiento del mega yacimiento de Loma la Lata, en la provincia del Neuquén, en la década del setenta, fue el punto de partida para el incremento del uso del gas y produjo un cambio significativo en la matriz energética nacional. Actualmente, el gas natural alcanza más de la mitad de los consumos energéticos del país (53%), y se utiliza para los hogares, la industria y la generación eléctrica.

El reciente desarrollo de los recursos no convencionales de gas y petróleo, shale gas y shale oil, permitirá abastecer la creciente demanda de energía. A nivel mundial, la Argentina tiene la segunda reserva de gas y la cuarta de petróleo no convencional, lo que posibilitará aumentar nueve veces las reservas de petróleo y treinta veces las reservas de gas. Este potencial es fundamental para lograr el autoabastecimiento energético de manera sostenida.

Por otra parte, la energía hidráulica (4%) y la nuclear (2%) han crecido en los últimos cuarenta años debido a que fueron usadas para generar electricidad. La energía eólica y la energía solar son aún incipientes y no tienen un impacto considerable sobre la oferta total de energía del país. Sin embargo, progresivamente adquieren mayor relevancia para la generación de energía eléctrica y se espera que en los próximos años aumenten su participación en la matriz energética total.

La matriz eléctrica hace referencia a las energías primarias que se utilizan en la generación de electricidad en un país. En Argentina más del 60% de la electricidad se produce en centrales térmicas que funcionan principalmente a gas.

Educ.ar y Fundación YPF (s/f) La matriz energética argentina y su evolución en las últimas décadas. Portal Educ.ar. Recuperado en octubre de 2021.

Ambiente / mancha de petróleo

La marea negra ya es la peor de la historia

La marea negra en el Golfo de México, tras la explosión y hundimiento de la plataforma petrolera "Deepwater Horizon", es la peor de la historia, según confirman nuevos datos reunidos por científicos estadounidenses.

Hasta la detención provisoria de la fuga a mediados de julio fluyeron al mar en tres meses el equivalente a 4,9 millones de barriles de crudo, es decir 666.400 toneladas, informó la autoridad encargada del derrame del gobierno estadounidense, citada por la agencia alemana de noticias DPA.

Sólo 800.000 barriles, es decir menos de un quinto, fueron capturados y bombeados a barcos.

Estos nuevos datos son las estimaciones más precisas logradas hasta ahora, con un margen de error del diez por ciento, según la información.

Anteriormente, el accidente en la plataforma "Ixtoc" ocurrido en 1979 era el peor derrame de petróleo de la historia. Entonces fueron vertidas al mar 500.000 toneladas de crudo también en el Golfo de México.

El accidente del buque petrolero "Exxon Valdez" en 1989 frente a la costa de Alaska derramó sólo unas 40.000 toneladas al mar.

Diario La voz (2010, 3 de agosto) La marea negra ya es la peor de la historia. Diario La Voz. Recuperado en noviembre de 2021.

El petróleo y su geografía

“Se dice que el dinero no tiene olor: El petróleo está ahí para desmentirlo”.

El desplome de la demanda mundial de petróleo ha causado una caída masiva de los precios, lo que obligó a la OPEP a negociar una bajada histórica de la producción. Esta vez todo es diferente. El contexto actual combina un shock de la oferta con una caída sin precedentes de la demanda y una crisis sanitaria mundial.

El petróleo es sin duda uno de los recursos más codiciados del mundo hasta el punto de ser a menudo causa de conflicto. Fue el origen del nacimiento de las economías industriales en el siglo XIX gracias a la propiedad de contener una gran cantidad de energía en un pequeño volumen fácilmente transportable. Durante los últimos treinta años, el petróleo ha estado compitiendo con otras fuentes de energía, y seguirá siendo durante muchos años un producto esencial en nuestra vida diaria.

“El petróleo es el mayor negocio del mundo, y el principal de las grandes industrias que han surgido en las últimas décadas del siglo XIX” - Daniel Yerguin.

Análisis

Las reservas de crudo y dónde están localizadas

Los diez primeros países con las mayores reservas de crudo (gbbl= miles de millones de barriles, 1 barril equivale a 160 lt aprox.) son:

1. Venezuela: 300.9 Gbbl
2. Arabia Saudí: 266.5 Gbbl
3. Canadá: 169.7 Gbbl
4. Irán: 158.4 Gbbl
5. Irak: 142.5 Gbbl
6. Kuwait: 101.5 Gbbl
7. EAU: 97.8 Gbbl
8. Rusia: 80 Gbbl
9. Libia: 48.4 Gbbl
10. Estados Unidos: 36.5 Gbbl

Aproximadamente la mitad de los países de la lista de los diez primeros se encuentran en la región de Oriente Medio/Norte de África. Seis de estos países (Venezuela, Arabia Saudí, Irán, Irak, Kuwait y Libia) son miembros de la OPEP (Organización de Países Exportadores de Petróleo).

Curiosamente, no hay una correlación clara entre el tamaño del país y su cantidad de reservas de petróleo. Por ejemplo, Kuwait, que tiene una masa de tierra de 17.818 kilómetros cuadrados, tiene 101,5 Gbbl en reservas de petróleo; mientras que Rusia, que tiene una masa de tierra casi diez veces mayor, solo tiene 80 Gbbl en reservas de petróleo. Si bien los productos elaborados con petróleo pueden facilitar la vida y el trabajo, los costos para la naturaleza y el medio ambiente pueden ser negativos debido a problemas como la contaminación y los vertidos de crudo.

Las variadas cantidades de reservas de petróleo en cada país también pueden conducir a un desequilibrio de las importaciones y exportaciones de energía. Dado que Estados Unidos alberga solo unos 36.500 millones de barriles de las reservas de petróleo crudo del mundo e importa casi 8 millones de barriles por día, encontrar formas alternativas de energía es más importante que nunca.

Según las estimaciones actuales, el 79,4% de las reservas probadas de petróleo del mundo se encuentran en los países miembros de la OPEP, y la mayor parte en Oriente Medio, que ascienden al 64,5% del total.

Los países miembros de la OPEP han hecho aportaciones significativas a sus reservas de petróleo en los últimos años, por ejemplo, mediante la adopción de mejores prácticas en la industria, la realización de exploraciones intensivas y mejores recuperaciones. Como resultado, las reservas probadas de petróleo de la OPEP se encuentran en 1.189,80 mil millones de barriles (2018).

Gómez-Jordana Moya, Rafael (2010, 22 de mayo) El petróleo y su geografía. Atalayar – Las claves del mundo en tus manos. Recuperado en noviembre de 2021.