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Petrolio

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COME SI FORMA IL PETROLIO? E QUALI SONO I SUOI CAMPI D'IMPIEGO?

PetrolioAll’origine il petrolio non è un fluido. Il suo nome infatti deriva da “olio da pietra” in quanto si trova intriso nella porosità di particolari rocce sedimentarie, dalle quali viene estratto con l’impiego di aria ed acqua compressa. Quando estratto si presenta quindi come un combustibile fluido (che deve peraltro essere mantenuto ad una certa temperatura per agevolarne lo scorrimento ed il trasporto), di colore da bruno chiaro a nero, costituito essenzialmente da una miscela di idrocarburiidrocarburi
Composti chimici formati da carbonio e idrogeno che costituiscono il petrolio e il gas naturale. Esistono diverse classificazioni degli idrocarburi a seconda dei legami chimici presenti nelle molecole.
.

Si è formato per azioni chimiche, fisiche e microbiologiche da resti di microorganismimicroorganismi
Organismi viventi visibili solo al microscopio che intervengono nella decomposizione delle sostanze organiche per trasformarle in composti inorganici utili per le piente o il terreno.
(alghe, plancton, batteri) che vivevano in ambiente marino addirittura prima della comparsa dei dinosauri sulla Terra.

I principali composti costituenti del petrolio appartengono alle classi delle paraffine, dei nafteni e degli aromaticiaromatici
Idrocarburi la cui molecola è costituita da almeno un anello benzenico. Essi sono contenuti nei prodotti petroliferi (soprattutto gasolio e olio combustibile) ed anche nel carbone. Generati dalla combustione incompleta di combustibili solidi ed oli pesanti, gli aromatici sono tra i composti organici più pericolosi per la salute a causa della loro attività cancerogena.
, che sono composti organici formati da carboniocarbonio
Elemento chimico costituente fondamentale degli organismi vegetali e animali. È alla base della chimica organica, detta anche chimica del carbonio: sono noti più di un milione di composti del carbonio. È molto diffuso in natura, ma non è abbondante: è presente nella crosta terrestre nella percentuale dello 0,08% circa, e nell'atmosfera prevalentemente come monossido (CO) e biossido (CO2CO2
Gas inodore, incolore e non infiammabile, la cui molecola è formato da un atomo di carbonio legato a due atomi di ossigeno. È uno dei gas più abbondanti nell'atmosfera, fondamentale nei processi vitali delle piante e degli animali (fotosintesi e respirazione).

) di carbonio (anidride carbonica). Allo stato di elemento si presenta in due differenti forme cristalline: grafite e diamante.
e idrogenoidrogeno
Primo elemento della tavola periodica, presente sulla Terra in forma combinata, soprattutto nell'acqua e nei composti organici. Esso è costituito da 3 isotopi: prozio (cioè l'idrogeno propriamente detto) per più del 99.9 %, il deuterio e il trizio. La forma molecolare dell'idrogeno (H2) dà origine ad un gas inodore, incolore, altamente infiammabile e molto più leggero dell'aria (ecco perché lo si trova in bassissime concentrazioni in atmosfera).
le cui molecole sono disposte secondo legami di varia natura.

Lo sfruttamento del petrolio ha origini antichissime: nell’antico Egitto era impiegato addirittura nella cura delle ferite, mentre in Mesopotamia, l’asfalto, che è un suo derivato, fu impiegato nella costruzione della città di UR già nel 3.000 a.C.. Per vari secoli fu utilizzato come impermeabilizzante e legante.

Nelle moderne società industrializzate, i derivatiderivati
Prodotti finanziari il cui valore deriva dall'andamento del valore di una determinata attività (definita "sottostante del prodotto derivato"). I derivati vengono utilizzati principalmente con finalità di copertura dal rischio oppure con finalità di speculazione (intesa nel senso di esposizione ad un rischio per ricavare profitto).
del petrolio
vengono utilizzati come carburanticarburanti
Sostanze solide, liquide o gassose, di origine naturale o derivanti da processi industriali, contenenti carbonio e idrogeno, che, se bruciate, sviluppano calore in base al loro "contenuto energetico" (potere calorifico).
per autoveicoli, per il riscaldamento domestico, per l’industria e per la generazione elettrica. I derivati del petrolio costituiscono anche buona parte delle materie prime impiegate nell’industria delle materie plastiche e nell’industria chimica in generale, per la produzione di fertilizzanti, materiali da costruzione, fibre tessili, vernici, additivi alimentari. Lo sapevate infatti che l’inchiostro, i detersivi per i piatti, i deodoranti, le gomme da masticare, le lenti degli occhiali e tantissimi altri prodotti che utilizziamo quotidianamente sono derivati a partire da petrolio?

Dal petrolio si ottengono la gran parte dei combustibili liquidi largamente impiegati nel settore dei trasporti (come per esempio la benzina e il gasoliogasolio
Prodotto derivante dalla distillazione del petrolio greggio. Viene utilizzato soprattutto per alimentare motori Diesel oppure negli impianti di riscaldamento civile. Nei motori Diesel, detti anche ad accensione spontanea, il gasolio viene iniettato nel cilindro dove trova aria molto compressa (anche 40 volte la pressione ambiante). Per poter essere impiegato nei motori il gasolio deve avere determinate caratteristiche, per esempio una buona capacità di accensione (soprattutto alla basse temperature) e un opportuno potere lubrificante.
): circa il 95% di quelli presenti sul mercato hanno infatti origine dai processi di raffinazione.

LA RAFFINAZIONE DEL PETROLIO

La prima fase del procedimento di raffinazione del petrolio greggiogreggio
Petrolio estratto che non ha ancora subito un processo di raffinazione.
è la separazione delle componenti di diverso peso molecolare: quelle più pesanti (che hanno un punto di ebollizione maggiore e che sono destinate alla produzione di oli lubrificanti, cere, etc.) rimangono nella parte bassa della colonna di frazionamento, mentre quelle più leggere (tra cui benzina, GPLGPL
Miscela di idrocarburi gassosi, principalmente butano e propano derivanti dalla raffinazione di petrolio e gas naturale. Il GPL si presenta in forma gassosa a temperatura e pressione ambiente, mentre si presenta in forma liquida a temperatura ambiente se sottoposto a lievi pressioni. Questo è il motivo per cui il trasporto e lo stoccaggio del GPL sono agevoli, sia in forma gassosa attraverso reti urbane, sia in bombole o su carri cisterna. È caratterizzato da una grande versatilità d'uso, ma è normalmente più costoso del metano. È utilizzato per scopi di riscaldamento laddove non esiste una rete di metano capillare ed anche per scopi di autotrazione.
, jet fuel, etc.) risalgono verso l’alto e possono essere facilmente asportate.

Nel sottostante disegno semplificato si mostrano i più importanti processi che avvengono in una raffineria.

Successivi e complessi trattamenti di purificazione e di aggiunta di additivi consentono al petrolio di trasformarsi in combustibili con caratteristiche appropriate agli utilizzi finali; per esempio il kerosene, utilizzato nel campo dell’aviazione, ha proprietà di volatilità intermedie tra benzina e gasolio e caratteristiche che per altri combustibili sono ‘solo’ oggetto di raccomandazioni; in questo caso vengono regolamentate da norme specifiche molto severe (corrosività, stabilità, qualità della combustionecombustione
Processo chimico esotermico (ovvero che comporta sviluppo di calore) in cui il combustibile si combina con l'ossigeno presente nell'aria oppure appositamente separato (comburente). La reazione di combustione avviene previo innesco localizzato (accensione).
, etc.).

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Uno tra i più importanti processi che avvengono in raffineria è il “reforming”, che ha come scopo una maggiore produzione di benzina rispetto alla distillazione, e il miglioramento della sua qualità come carburante.

Una proprietà fondamentale della benzina è, infatti, il suo potere anti-detonante, ovvero la capacità di evitare l’accensione incontrollata della combustione. Indice del potere anti-detonante è il numero di ottano (tanto più alto è il numero di ottano, tanto meno la benzina ha tendenza a detonare) ed è proprio grazie al “reforming” catalitico che si fornisce una componente aromatica ad elevato numero di ottano necessaria per la formulazione della benzina. Allo stesso tempo si produce idrogeno (H2), necessario in altri processi di raffineria.

La produzione di petrolio greggio è misurata in barili: 1 barilebarile
Unità di misura in uso nei Paesi anglofoni per la misura volumetrica del petrolio e dei suoi derivati. Corrisponde a circa 159 litri.
corrisponde a 42 galloni USA ovvero a poco meno di 160 litri. Da un barile di petrolio greggio, dopo la raffinazione, si ricavano circa 75 litri di benzina, 34 litri di gasolio e molti altri prodotti (per esempio GPL, olio combustibileolio combustibile
Frazione pesante derivante dalla raffinazione del petrolio greggio, che trova impiego prevalentemente come combustibile per l'industria, nelle centrali termoelettriche o come carburante per le navi. L'olio combustibile è classificato secondo la viscosità (oli fluidissimi, fluidi, semifluidi, densi) e secondo il contenuto di zolfo.
, etc.) utilizzati sia per scopi energetici che nei settori industriali più disparati.

IL PETROLIO NEL MONDO ED IN ITALIA

Le riserve di petrolio accertate al 2018 sono circa 1.700 miliardi di barili, di cui la metà concentrato nei Paesi del Medio Oriente.

 

DISTRIBUZIONEDISTRIBUZIONE
Attività di trasporto (di elettricità o di gas) agli utilizzatori finali attraverso le reti di distribuzione.
DELLE RISERVE PETROLIFERE

DISTRIBUZIONE DELLE RISERVE PETROLIFERE

 

 

Agli attuali ritmi di produzione e consumo, si stima che le riserve di petrolio attualmente accertate possano soddisfare il fabbisogno energetico mondiale per i prossimi 50 anni (fonte: BP) alla quota di produzione del 2017 ovvero 92,6 milioni di barili al giorno.

I principali produttori di petrolio sono: USA, Arabia Saudita, Russia, Iran, Canda, Iraq, Emirati Arabi e Cina.

 

PRINCIPALI PRODUTTORI DI PETROLIO 2017

(Fonte: Statistical Review of World Energy -  BP - 2018 Edition) 

Paese

produttoreproduttore
Secondo quanto stabilito dal decreto legislativo n. 79/99, il produttore è la persona fisica o giuridica che produce energia elettrica indipendentemente dalla proprietà dell'impianto.

BPD

(in migliaia)

      %   

 

USA 13.057 14,09
Arabia Saudita 11.951 12,89
Russia 11.257 12,15
Iran 4.982 5,38
Canada 4.831 5,21
Iraq 4.520 4,88
Emirati Arabi 3.935 4,25
Cina 3.846 4,15
Kuwait 3.025 3,28
Brasile 2.734 2,95
Altri 28.511 30,77
Totale mondiale      92.649

Petroliera

 

Il petrolio viene trasportato dai luoghi di estrazione sia con oleodotti (spesso lunghi migliaia di km attraverso deserti o territori che passano su più Paesi), sia con grandi navi cisterna (petroliere) che solcano i mari per portarlo ai Paesi di consumo. Convenzioni internazionali (Marpol) disciplinano le condizioni di trasporto e le caratteristiche di queste navi, per prevenire e/o limitare i danni durante le operazioni di carico/scaricoscarico
Qualsiasi immissione di acque reflue in acque superficiali, sul suolo, nel sottosuolo e in rete fognaria, indipendentemente dalla loro natura inquinante, anche sottoposte a preventivo trattamento di depurazione. Sono esclusi i rilasci di acque previsti all'art. 114 (rilasci da diga).
del prodotto ed il trasporto via mare.

 

Il petrolio è la principale fonte primaria energetica al mondo (particolarmente nel settore dei trasporti) ma non nella generazione elettrica, coprendo il 32% del fabbisogno energetico globale ma essendo quasi scomparso nella generazione elettrica sia mondiale che nazionale (3.7% e 1.2%), soppiantato dal gas naturalegas naturale
Idrocarburo che ha un'origine simile al petrolio, che si forma a partire dalla decomposizione anaerobica (cioè in assenza di ossigeno (O2) di microorganismi, attraverso processi biologici avvenuti nel corso delle ere geologiche. La composizione del gas naturale varia notevolmente a seconda del sito di formazione, ma in genere presenta un'alta percentuale di metano (dal 70 al 95 %), anidride carbonica (CO2), azoto (N2) e idrogeno solforato (H2S).
.

 

CONSUMO MONDIALE DI ENERGIA PRIMARIAENERGIA PRIMARIA
Energia riferita direttamente al combustibile impiegato nelle centrali di produzione elettrica. È definita primaria perché deriva direttamente dallae caratteristiche della fonte, così come si trova in natura, senza trasformazioni in nessun'altra forma.
2016 (13.761 Mtoe)

CONSUMO MONDIALE DI ENERGIA PRIMARIA 2016

 

FONTI PER LA GENERAZIONE ENERGIA ELETTRICAENERGIA ELETTRICA
Forma di energia ottenibile dalla trasformazione di altre forme di energia primaria (combustibili fossili o rinnovabili) attraverso tecnologie e processi di carattere termodinamico (ovvero che coinvolgono scambi di calore) che avvengono nelle centrali elettriche. La sua qualità principale sta nel fatto che è facilmente trasportabile e direttamente utilizzabile dai consumatori finali. Si misura in Wh (wattora), e corrisponde all'energia prodotta in 1 ora da una macchina che ha una potenza di 1 W.
MONDO 2016 (25.082 TWh)

FONTI PER LA GENERAZIONE ENERGIA ELETTRICA MONDO 2016

 

EVOLUZIONE 1985-2017: GENERAZIONE ENERGIAENERGIA
Fisicamente parlando, l'energia è definita come la capacità di un corpo di compiere lavoro e le forme in cui essa può presentarsi sono molteplici a livello macroscopico o a livello atomico. L'unità di misura derivata del Sistema Internazionale è il joule (simbolo J)
ELETTRICA MONDIALE - PER FONTE

EVOLUZIONE 1985-2017: GENERAZIONE ENERGIA ELETTRICA MONDIALE PER FONTE

 

Nel fuel mix elettrico italiano il ruolo dei derivati del petroliio è molto marginale. 

FUEL MIX 2016 - 2017 ITALIA

(Fonte: TERNA)

FUEL MIX 2016-2017 ITALIA

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