البترول
البترول أو النفط أو ما يطلق عليه كمصطلح أدبي الزيت الخام أو الذهب الأسود، هو سائل لونه أسود أو يميل إلى اللون الأخضر، ويتواجد في طبقات القشرة الأرضيّة العليا، ويتكون النفط من خليط معقد من الهيدروكربونات، ويختلف في تركيبه ومظهره وشدّة نقاوته بحسب المنطقة التي يتمّ استخراجه منها، ويعتبر البترول المصدر الأساسيّ من مصادر الطاقة الأوليّة التي يعتمد عليها الإنسان بشكل أساسيّ، ولكن تعدّدت استخدامات البترول لدى الإنسان فأصبح يستخدمه في إنتاج الطاقة الكهربائية، وتحريك وسائل النقل، وعند القيام بتحليل البترول ينتج الكثير من المنتجات الكيماوية، مثل: المبيدات الحشرية، والأسمدة، وأيضاً يتم إنتاج النايلون، والأقمشة، وبعض الأدوات البلاستيكية، والجلود، والأدوية.
تعتبر الولايات المتّحدة الأمريكية هي أكبر مستهلك للبترول في العالم، حيث تبلغ قيمة استهلاكها ما يقارب 80 مليون برميل يومياً، وهذه النسبة تعتبر ربع الإنتاج العالمي من البترول، ويستهلك 4% من سكان الأرض ما يقارب 25% من البترول العالمي.
مصدر البترول
يرجع أصل البترول إلى الكائنات الحية الدقيقة التي عاشت في البحار، حيث إنّه من المعروف أنّ الكرة الأرضيّة كانت مغمورة بالمياه بشكل كامل، وتعيش فيها كائنات متنوّعة، وعندما انحسرت المياه وتكوّنت اليابسة بقيت هذه الكائنات عالقة على اليابسة ومع الوقت طُمرت في باطن الأرض وتحلّلت بفعل البكتيريا اللاهوائية، وتكوّنت طبقة من المواد العضوية المختلطة بالطين، ومع مرور الزمن ووجود الضغط والحرارة تحوّلت هذه المواد العضوية إلى بترول وتحوّل الطين إلى صخور رسوبيّة، وتوجد بعض النظريّات التي تفسّر تكوّن البترول وتختصر بثلاث نظريّات، هي النظريّة البيولوجية والنظريّة الكيميائية والنظريّة المعدنية:
نظريّات تكوّن البترول
النظريّة البيولوجية
طرحت هذه النظريّة أنّ البترول تكوّن من بقايا الكائنات الحية التي كانت في العصور القديمة وخاصة الأحياء البحرية التي دفت واختلطت بالرمال وبرواسب أخرى، ومع الوقت تحولت إلى صخور رسوبية وتعرّضت لضغوط هائلة من حرارة وغيرها من العوامل فتكوّنت الصخور الرسوبية وهي الصخور التي تحمل في ثناياها البقايا العضوية التي تتميّز بغناها بمادة الكربون والهيدروجين والتي تتحول إلى مواد هيدروكربونية التي يتكون منها البترول والغاز الطبيعي، والأهم هو نشاط البكتيريا اللاهوائية التي قام بانتزاع الأكسجين والكبريت والنيتروجين من خلايا الكائنات الحية؛ هذه النظريّة هي الأكثر قبولاً بين العلماء المعاصرين لعدة ما هى اسباب وهي:
- أنّ حقول البترول التي يتم اكتشافها غالباً ما تكون في صخور رسوبية أو قريبة من شواطئ.
- أنّ الزيوت التي يتم استخراجها من باطن الأرض تحتوي على مركبات عضوية.
- أنّ البترول المستخرج يتمّيز بخاصية النشاط الضوئي وهذه الخاصية تنفرد بها المواد العضوية.
النظريّة المعدنية
تقول هذه النظريّة أنّ البترول غير عضوي، وأنّ أصله معدني ويتكوّن نتيجة بخار الماء الذي تتعرّض له رواسب كربيدات الفلزات المتواجدة في باطن الأرض، حيث إنّ كربيد الكالسيوم عند تفاعله مع الماء يكوّن الهيدركوبون غير المشبع، ولكن رواسب الكربيدات نادرة ولم تكن موجودة بكميات هائلة وكافية لاستخراج الكميات الهائلة من البترول والتي ما زالت متواجدة في باطن الأرض.
النظريّة الكيميائية
تفترض هذه النظريّة أنّه وفي الزمن القديم اتّحد الهيدروجين مع الكربون ليتكون الهيدروكربونات، وبعد ذلك انتشرت في باطن الأرض واختزنت بها، وتفترض هذه النظريّة أنّ البترول متواجد في كافة أنحاء الكرة الأرضيّة، وما يناقض ذلك أنّ منطقة الخليج العربي وحدها تحتوي على أكثر من ثلثي الاحتياطي العالمي وتم تأكيد ذلك، وليس من المعقول أن الكائنات الحية كثيرة لدرجة تغطّي مساحة الكرة الأرضيّة، ويوجد الكثير من العلماء الذين يصدقون هذه النظريّة حتّى أنه تمت عمليات حفر على أعماق تزيد عن خمسة ألاف متر في روسيا والسويد والولايات المتحدة حتّى يؤكدوا نظريتهم ولكن دون جدوى.
طرق ووسائل الحصول على البترول
يتمّ الحصول على البترول عن طريق حفر الآبار، وتختلف أطوال الآبار حسب إمكانية الوصول إلى البترول، وتوجد بعض الآبار التي يخرج منها النفط بطريقة طبيعية، ولكن هذه الحقول نفذت الآن وبقي الاعتماد على الحفر؛ يتمّ استخراج البترول عن طريق الضغط، ويتم وضع صمامات عند رأس بئر البترول موصول بشبكة أنابيب للتخزين، وتسمى هذه الطريقة استخلاص النفط المبدئي، وتوجد تقنية تساعد في زيادة ضغط المستودع الذي يحتوي على البترول وذلك عن طريق حقن الغاز الطبيعي أو الهواء أو ثاني أكسيد الكربون، وتوجد طريقة أخرى لاستخراج البترول وهي عن طريق تقليل كثافة البترول لتعمل على زيادة الإنتاج، والطريقة الأخرى هي بتسخين البترول ليكون سهلاً في استخراجه عن طريق حقن المستودع ببخار الماء.
تاريخ البترول
تمّ حفر أول بئر بترول في التاريخ في القرن الرابع الميلادي في الصين، حيث كان البترول يحرق لإنتاج الملح، وبعد ذلك تم استخدام الخيزران كأنابيب توصيل لمنابع المياه المالحة وذلك في القرن العاشر، وفي القرن الثامن الميلادي استُخدم القار في تعبيد الطرقات في بغداد، والقار كان يأتي بعد عمليات ترشيح البترول، وفي القرن التاسع الميلادي بدأ انتاج البترول بطرق ووسائل اقتصادية لأول مرة في باكو-أذربيجان. وبدأ تاريخ النفط الحديث باكتشاف عملية التقطير والتي كانت في عام 1853، ونتج عن تقطير البترول الكيروسين على يد إجباسي لوكاسفيز العالم الهولندي، وتم إنشاء أول منجم في بوربكا جنوب بولندا، وتمّ بناء أول معمل للتقطير في يولازوفايز، وتوالت بعد ذلك اكتشافات البترول، حيث في العام 1859 تم اكتشاف الزيت على يد إيدوين دريك، والتي على إثرها كان اختراع محركات الاحتراق الداخلية.
بالرغم من اكتشاف البترول إلّا أنّ الفحم كان أشهر أنواع الوقود في العام 1955م حتّى حدثت أزمة الطاقة في العام 1973م أدّت إلى جعل الحكومات تركز على تغطية إمدادات الطاقة بوسائل أخرى فلجأت إلى بلاد، مثل ألمانيا وفرنسا التي تنتج الطاقة الكهربائية باستخدام المفاعلات النووية، والأزمة ألقت الضوء على أن البترول مادة محدودة ويمكن أن تنفذ، إلّا أنّ استخدامات البترول زادت وأصبحت تشكل نسبة 90% من وقود للسيارات ولتوليد الكهرباء، وأهمية وفائدة البترول تكمن في أنه كان سبباً في نشوب الحرب العالمية الثانية وحرب العراق وإيران، ويعتبر البترول أهم السلع في العام في عصرنا الحالي ولا يمكن الاستغناء عنه في الصناعة فهو يشكل مادة أساسية في الصناعات الكيماوية. من المعروف أن أكبر مخزون نفط في العالم يتواجد في الشرق الأوسط وبالتحديد في دول الخليج العربي حيث يقدر احتياطهم ما نسبته 80%.
مستقبل البترول
58 مليون برميل بترول يومياً هو حجم استهلاك العالم، حيث تستهلك المركبات والنقل والمواصلات في الولايات المتحدة النسبة الأكبر من الكمية العامة لها والتي تصل إلى 21% من البترول العالمي، وتستهلك الصناعة والتجارة وغيرها ما يقارب 30%، أصدرت هيئة EWG العالمية، إحصائيات توضح أن إنتاج البترول العالمي وصل إلى أعلى مستوياته خلال العامين 2008/2011، وفي المستقبل سيقل بشكل تدريجي، وتقول الإحصائية أن احتياج البترول في العام 2020 سيصل إلى 100 مليون برميل يومياً بينما سيكون الإنتاج 60 مليون برميل يومياُ فقط مما سيخلق أزمة كبيرة وسيرتفع سعر البترول ليصل إلى أعلى مستوياته، وتتنبأ الهيئة أن إنتاج البترول سينخفض إلى أن يصل 44 مليون برميل في اليوم وسيزيد الاستهلاك ليصل إلى 115 مليون برميل يومياً.
