كيف يتكون البترول في باطن الأرض

كَيْفَ يتكون النفط تحت الأرض

• يتم استخراج الزيت الطبيعي من التكوينات الجيولوجية الموجودة تحت الأرض.
• حيث تتكون من خلال عمليات تحويل طويلة لهذه المواد الجيولوجية العضوية، والتي تحتاج إلَّى أعمار لفترات طويلة لتكوينها.

مفهُوم البترول أو الزيت.

• تم تعريف البترول أو البترول على أنهما مواد كيميائية تتكون أساسًا من الهِيْدروجين والكربون.
• اعتمادًا على مكان استخراجه، يكون له لونه ومضمونه.
• تعتبر أيضًا مادة خام، لأنها إذا تم استخلاصها من تحت السطح على مسافة قصيرة، يطلق عليها النفط الخام.
• بعد ذلك، يمر الزيت بالعديد من مراحل التكرير المختلفة حتى نتمكن من الحصول على أنواع مختلفة من المواد المشتقة من البترول، مثل النفط والغاز الطبيعي والوقود الأحفوري.
• بالمعَنّْى العلمي، يتم إدخال الزيت فِيْ عملية تسمى التقطير التجزيئي، حيث يتم استخراج كل هذه المكونات المختلفة للزيت وفقًا لدرجة غليان كل منتج، وتسمى هذه المجموعات “القطع”.

معلومات عَنّْ النفط والوقود الأحفوري

• يصنف البترول، أو البترول، على أنه وقود أحفوري، بسبب الظروف التي تشكل فِيْها.
• حيث تشكلت فِيْ الطبقات السحيقة والعميقة من الأرض عَنّْ طريق دفن بقايا الحيوانات النافقة وتحلل المواد العضوية البيولوجية، وتعريض هذه المواد للضغط العالي ودرجة الحرارة العالية ونقص الأكسجين.
• يتم استخراج النفط الجوفِيْ من أماكن تسمى مكامن النفط ويتم ذلك بعد إجراء مسح جيولوجي لاختبار درجة مسامية ونفاذية هذه الخزانات.
• يعتبر البترول أو النفط مصدرًا مهمًا للطاقة الأولية غير المتجددة، ولهذا السبب يطلق عليه فِيْ العديد من البلدان أو فِيْ العالم بشكل عام الذهب الأسود.
• تستخدم الأنواع الخفِيْفة كعَنّْصر أساسي فِيْ وقود السيارات والطائرات.
• فِيْما تستخدم الفصائل الثقيلة منه فِيْ توليد الكهرباء والمصانع.
• الزيت الخام هُو المادة الأساسية فِيْ مكونات بعض المنتجات الهامة مثل الأدوية والأسمنت والمبيدات.
  • ومن بين الدول التي تمتلك أكبر كَمْيات من النفط فِيْ العالم دول الخليج العربي، لدرجة أنها تصدر النفط أو النفط إلَّى دول أخرى.
• مع التقدم البشري والتكنولوجي فِيْ جميع المجالات، أصبح استهلاك النفط كبيرًا ومتزايدًا على مر السنين.
  • بينما يلعب سعر النفط دورًا مهمًا فِيْ الأداء الاقتصادي لمختلف دول العالم.
• وعلى الرغم من ذلك، فإن احتياطيات النفط تنضب مع استمرار استهلاك النفط وعدم تجديده، ومن ناحية أخرى، أصبح من الصعب العثور على المزيد.
• لهذا السبب، تم فتح المجال للعلماء لاستكشاف الأساليب العلمية لزيادة إنتاج المواد المشتقة من البترول، وبدأوا فِيْ دراسة عواقب الاستهلاك المفرط للنفط.
  • كَيْفَ أثر الاستخدام المفرط للنفط ومختلف أنواع الوقود الأحفوري سلبًا على المحيط الحيوي للكوكب والنظام البيئي.
• نظرًا لأن الانسكابات النفطية غالبًا ما تؤدي إلَّى كوارث بيئية، فمن المعروف أن حرق الوقود الأحفوري هُو أحد الأسباب الرئيسية للاحتباس الحراري.

كَيْفَ يتشكل الزيت فِيْ الأرض حسب العلماء

• خلال القرن الثامن عشر ظهر العالم الروسي ميخائيل لومونوسوف، الذي كان رائدًا فِيْ مجال النفط وقدم نظرياته حول كَيْفَِيْة تكوين النفط فِيْ الأرض.
• حيث يتشكل الزيت من التحلل الحراري للمواد العضوية الحيوية فِيْ الطبقات السفلى من باطن الأرض، وتحدث سلسلة من التفاعلات الماصة للحرارة، وهذه العمليات تمر بمراحل ومراحل وهِيْ

التحلل اللاهُوائي للمواد العضوية

• مع عدم وجود الأكسجين، يصبح من الصعب على البكتيريا الهُوائية تكسير هذه المواد العضوية.
• ومع ذلك، يمكن للبكتيريا اللاهُوائية تكسير هذه المواد من خلال سلسلة من التفاعلات.
• أمثلة التفاعلات الكيميائية التي يمكن أن تحدث فِيْ التربة هِيْ تفاعلات الأكسدة.
  • والاختزال من الأملاح المعدنية من الكبريت والنترات وتحويلها إلَّى كبريتيد الهِيْدروجين والنيتروجين والأحماض الأمينية.
• تخضع المواد الخام المنتجة داخل المواد الخالية من الأكسجين لتفاعلات أخرى لاحقًا، خاصة فِيْ وجود الإنزيمات.
• حيث تتفاعل الأحماض الأمينية من خلال تفاعل نزع الأمين من خلال تفاعل الأكسدة مع الأحماض الأمينية.
  • الذي يتفاعل بعد ذلك مع الأمونيا والأحماض. بينما تتحلل السكريات الأحادية بدورها إلَّى ثاني أكسيد الكربون والميثان.
• مع توافر هذه الظروف اللاهُوائية ووجود زيادة فِيْ كل من الضغط ودرجة الحرارة، تتفاعل الأحماض الأمينية.
  • الألدهِيْدات والسكريات الأحادية والفِيْنولات إلَّى منتجات حمض الفولفِيْك.
• من ناحية أخرى، لا تخضع الدهُون والمواد الشمعية لتحلل مائي كبير فِيْ ظل تلك الظروف التي تعتبر معتدلة لهذه المواد.

تكوين الكيروجين

• هناك بعض المركبات الفِيْنولية المشتقة من التفاعلات السابقة التي لها تأثير مبيد للجراثيم.
  • هذا يبطئ بشكل كبير من تأثير البكتيريا اللاهُوائية على أعماق أقل من 10 أمتار تحت سطح الماء أو الصخور الرسوبية.
• تتكون هذه المواد، التي تنحصر فِيْ هذه الأعماق، من أحماض الفولفِيْك.
  • هذه عبارة عَنّْ دهُون وشموع تفاعلية جزئيًا وهِيْدروكربونات أخرى.
• مع زيادة العمق، يزداد معدل الضغط ودرجة الحرارة، مما يؤدي إلَّى تكوين الكيروجين.
  • هذا ليس واضحًا تمامًا بسبب الظروف البيئية المعقدة وتنوع الكواشف.
• فِيْ حين أن بعض التفاعلات الكيميائية بما فِيْ ذلك تفاعلات التشابك يمكن أن تحدث بشكل مشابه للتفاعلات التي تشكل راتينج اليوريا فورمالدهِيْد والفِيْنولات والألدهِيْدات والسكريات الأحادية.
• تسمى هذه العملية العملية الكاملة لتكوين الكيروجين، من عمليات التحلل اللاهُوائي.
• تم اكتشاف ثلاثة أنواع من الكيروجين، والتي تم تصنيفها حسب نوع جسيمات التركيب التأسيسي، النوع الأول يسمى الطحالب، النوع الثاني الكربون، والنوع الثالث والأخير من الدبال.

تحويل الكيروجين إلَّى وقود أحفوري

• يعتبر الكيروجين من الناحية الهِيْكلية فِيْ منتصف الطريق بين المواد البيولوجية العضوية والوقود الأحفوري.
• حيث من الممكن أن يتعرض الكيروجين للأكسجين مما يؤدي إلَّى تفككه.
  • أو ينزل إلَّى أعماق أعمق من سطح الأرض، حيث تكون ظروف التحول والتفاعل أبطأ.

العملية الأخيرة

• تسمى هذه العملية الأخيرة عودة التكوين وتحدث فِيْ أعماق الأرض.
  • تفاعلات إعادة التركيب الجزيئي تتضمن الكيروجين.
  • الذي يحدث فِيْ عملية بطيئة للغاية تمتد لمئات الآلاف أو ملايين السنين.
• هناك نوعان من المنتجات النهائية للتفاعلات الارتجاعية
  • المنتجات التي تحتوي على نسبة منخفضة من الهِيْدروكربونات، وهِيْ مركبات تتكون من ست حلقات، مثل الأنثراسين.
  • المنتجات التي تحتوي على نسبة عالية من الهِيْدروكربونات مثل الميثان.
• تختلف درجة الحرارة وفقًا لكل طبقة من طبقات الأرض والتدرج الحراري الأرضي.
• هناك العديد من مصادر الطاقة الحرارية التي يتم استهلاكها فِيْ تفاعلات تكوين البترول، بما فِيْ ذلك المواد المشعة مثل اليورانيوم.
• بينما تلعب درجة الحرارة فِيْ الأرض دورًا مهمًا فِيْ تسهِيْل العمليات الكيميائية التفاعلية فِيْ تكوين البترول.