يشكل النفط جزءًا أساسيًا من حياتنا اليومية، فهو أساسي لتوليد الطاقة وتزويد المركبات بالوقود وكمادة خام لمنتجات مثل البلاستيك. رغم أننا نعيش مع النفط يوميا، هل نعرف حقا ما هو الزيت؟ يستكشف هذا المقال بعمق ما هو النفط، وكيف يتكون، وما هي استخداماته المتعددة في المجتمع الحديث، بدءًا من استخراجه إلى استخدامه في الصناعات المختلفة.
ما هو الزيت وكيف يتشكل؟
النفط هو الزيوت المعدنية لونه غامق جدًا أو أسود، وكثافته أقل من كثافة الماء، ولذلك يطفو عند حدوث انسكاب في المسطحات المائية الكبيرة. ويتميز هذا المركب برائحة قوية مميزة ويتكون بشكل رئيسي من الهيدروكربونات، مصحوبة بالأكسجين والنيتروجين والكبريت بنسب مختلفة.
يتكون من بقايا عضوية الكائنات الحية كالحيوانات والنباتات والكائنات الحية الدقيقة، التي تتحلل على مدى ملايين السنين في قاع المحيط أو في الأحواض الرسوبية. ومع مرور الوقت، دُفنت هذه البقايا تحت طبقات من الرواسب التي حولتها إلى نفط بسبب الضغط ودرجات الحرارة المرتفعة.
وتستمر العملية حتى تتراكم الهيدروكربونات في صخور تسمى صخور المستودعات. إن الجمع بين الطبقات الرسوبية التي تغطيها ومسامية التضاريس يسمح للنفط بالانتقال إلى هذه الصخور، حيث يتراكم حتى يتم استخراجه.
النفط، المعروف باسمالخام«، ولا يمكن استخدامه مباشرة حيث يتم استخلاصه، ويحتاج إلى تكريره للحصول على منتجات مفيدة مثل البنزين والديزل والإسفلت وغيرها.
زيت خام
النفط الخام عبارة عن خليط من الهيدروكربونات مع ما يصل إلى 40 ذرة كربون. أبسط هيدروكربون موجود في النفط الخام هو الميثان، وصيغته الكيميائية هي CH4 (ذرة كربون واحدة وأربع ذرات هيدروجين).
لكي يتم استخدام النفط الخام كوقود أو في الصناعة، من الضروري إخضاعه لعملية التنقيح. التكرير هو عملية أساسية تسمح بفصل مكونات النفط الخام التقطير التجزيئي. اعتمادًا على درجة الحرارة التي يتم تقطيرها، يتم الحصول على منتجات مختلفة:
- الغازات مثل الميثان والإيثان والبيوتان والبروبان.
- المنتجات السائلة مثل البنزين والكيروسين والديزل.
- المنتجات الصلبة مثل القطران والبارافين.
وهذا هو أحد الأسباب التي تجعل النفط متعدد الاستخدامات. يمكن للتكرير إنتاج مجموعة واسعة من المنتجات تتراوح من الوقود إلى المواد الأولية لصناعة البتروكيماويات.
بالإضافة إلى المخاطر المرتبطة بنقل النفط الخام (مثل الانسكابات النفطية التي يمكن أن تسبب كوارث بيئية، كما رأينا في حالات مثل حالة السفينة برستيج)، من المهم تسليط الضوء على أن جزءا كبيرا من النفط الخام يتم نقلها عن طريق البحر ويتم نقلها من خلال الناقلات وخطوط الأنابيب. لقد تحسنت أنظمة النقل هذه من حيث السلامة بمرور الوقت، على الرغم من استمرار المخاطر.
الاستخدامات الرئيسية للنفط
النفط لديه عدد كبير من الاستخدامات في مختلف الصناعات. وفيما يلي بعض من أهمها:
1. وقود الطاقة
أحد الاستخدامات الأكثر شيوعًا هو كما هو وقود، وإنشاء مشتقات مثل البنزين أو الديزل أو الكيروسين، والتي تعتبر حيوية لنقل البضائع أو الطيران أو محركات الاحتراق الداخلي في السيارات. ويستخدم النفط أيضًا كوقود للتدفئة في بعض البلدان.
2. صناعة البتروكيماويات
النفط هو أساس الكثير المنتجات البلاستيكية والمواد الكيميائية الأخرى مثل المنظفات والأسمدة والدهانات وحتى المستلزمات الطبية مثل القفازات اللاتكس والأكياس الوريدية. تقوم صناعة البتروكيماويات بتحويل المشتقات البترولية إلى منتجات مختلفة من خلال عمليات معقدة مثل تكسير و البلمرة.
التكسير هو عملية يتم فيها تقسيم الجزيئات الأثقل إلى جزيئات أخف لإنتاج منتجات مثل البنزين والغاز. ال البلمرةومن ناحية أخرى، يسمح بربط الجزيئات البسيطة لتكوين بوليمرات أكثر تعقيدًا، مثل البولي إيثيلين، المستخدم في صناعة البلاستيك.
3. مواد التشحيم والشموع
جزء مهم آخر من المشتقات النفطية الشموع y زيوت التشحيموالتي تستخدم لجميع أنواع الآلات، من المركبات إلى المعدات الصناعية. كما أن المنتجات مثل البارافين هي أيضًا مشتقات بترولية، وتستخدم على نطاق واسع في صناعة الشموع.
4. البناء والإسفلت
الأسفلت، وهو أحد المشتقات النفطية الأخرى، ضروري في رصف الطرق. بالإضافة إلى ذلك، يلعب البترول دورًا حاسمًا في إنتاج مواد البناء الأخرى مثل العزل المائي والمواد المانعة للتسرب.
5. الزراعة
بفضل المنتجات البترولية مثل اسمدة والمبيدات الحشرية، فقد تمكنت الزراعة الحديثة من زيادة إنتاجيتها. وبالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام الديزل من النفط لتشغيل الآلات الزراعية.
التأثير البيئي للنفط
وقد أدى الاستخدام المكثف للنفط إلى عواقب بيئية. احتراقه كوقود هو المسؤول عن ذلك انبعاثات CO2 والغازات الدفيئة الأخرى التي تساهم في تغير المناخ. بالإضافة إلى ذلك، فإن انسكابات النفط وتسرباته أثناء الاستخراج والنقل لها تأثير مدمر على النظم البيئية البحرية والبرية.
في الوقت الحالي، هناك جهد عالمي لتقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وزيادة استخدامه الطاقات المتجددة. ومع ذلك، يظل النفط لاعباً رئيسياً في الاقتصاد العالمي، وسيكون استبداله ببدائل أنظف عملية تدريجية.
باختصار، يعتبر النفط مورداً أساسياً للحضارة الحديثة، لكن استخدامه يأتي مصحوباً بتحديات بيئية كبيرة. وبينما نتحرك نحو طاقة أنظف، فمن الضروري تحقيق التوازن بين الحاجة الحالية للنفط واستراتيجيات تقلل من تأثيره على البيئة.