Ing Petroleos

Isaac Asimov

Cómo descubrimos el petróleo

A Marilyn Infeld Kass, Donna Gassen y Barbara Coleman, alegres hipodermicistas.

COLECCIÓN CÓMO DESCUBRIMOS...

En cada uno de los libros de esta colección dedicada a la historia de la ciencia, se destaca el proceso que llevó al descubrimiento de un determinado hecho científico.

ESPACIO

ENERGÍA NUCLEAR

ORÍGENES DEL HOMBRE

NÚMEROS

ÁTOMOS

PETRÓLEO

AGUJEROS NEGROS

COMETAS

Índice

Índice 2

1.- La formación del petróleo 3

2.- Usos primitivos del petróleo 6

3.- La combustión del petróleo 10

4.- La creciente importancia del petróleo 15

5.- El futuro del petróleo 19

1.- La formación del petróleo

Hace cientos de millones de años, los océanos estaban habitados por organismos vivos muy sencillos. Todavía no existían los peces (no había merluzas, ni tiburones, ni langostas), sino tan sólo animales y plantas unicelulares en abundancia.

Estos organismos primitivos contenían ya grasas y aceites, lo mismo que nuestro cuerpo. Las grasas y los aceites están formados por tres tipos de átomos: carbono, hidrógeno y oxígeno.

Cuando varios de estos átomos se unen, forman una estructura muy pequeña que recibe el nombre de «molécula». Una molécula de grasa o de aceite está compuesta, por tanto, por una cadena de átomos de carbono. Estas cadenas pueden ser cortas, por ejemplo, de tan sólo 4 átomos de carbono, o muy largas, de hasta 24. A cada átomo de carbono se unen, a su vez, átomos de hidrógeno (por lo general, en número doble que el de átomos de carbono). Por último, en un extremo de la cadena se sitúan 2 átomos de oxígeno.

Si un organismo unicelular se come a otro, este último es engullido y digerido por la célula. Durante este proceso, las moléculas son separadas, pero los fragmentos vuelven a unirse, aunque de una manera ligeramente diferente, dando así lugar a la formación de nuevas moléculas de grasa.

Cuando un organismo unicelular muere por cualquier otra causa, sus restos suelen ser devorados, más tarde o más temprano, por otro animal.

Así pues, las moléculas se separan y se unen en un ciclo constante. Los seres vivos comen o son comidos, y mientras unos nacen, otros mueren; los átomos, en cambio, son utilizados una y otra vez.

Cuando una célula muere y cae al fondo del mar en una zona poco profunda, es posible que quede cubierta por la arena antes de que otro animal la descubra y la devore. También en este caso, las moléculas se separan y se unen, pero a un ritmo mucho más lento. El calor, la presión o las reacciones químicas de la arena son los responsables de tales cambios, que –sin embargo– difieren de los que originaría la intervención de un ser vivo.

Uno de estos cambios afecta directamente a las moléculas de grasa: se separan los 2 átomos de oxígeno de uno de los extremos de la cadena molecular, la cual se queda sólo con los átomos de hidrógeno. La sustancia resultante, compuesta únicamente por átomos de hidrógeno y de carbono, recibe el nombre de «hidrocarburo».

A veces sucede también que las cadenas de carbono se rompen, originando moléculas con 3, 2 o incluso 1 átomo de carbono, mientras que en otros casos se produce el fenómeno contrario; es decir, varias cadenas se unen para formar otra más larga.

Por supuesto, las moléculas no siempre están intactas, sino que en ocasiones se encuentran tan sólo trocitos de origen diverso y hasta anillos de átomos de carbono. De vez en cuando se «cuelan» átomos de otro tipo, por ejemplo, de nitrógeno o de azufre. Esto constituye, sin embargo, una excepción; en la mayoría de los casos, las células enterradas experimentan una serie de cambios muy complejos que las convierten en moléculas de hidrocarburo de diversa índole.

Las propiedades de estas moléculas dependen en parte de la longitud de la cadena de carbono. Si la molécula contiene solamente de 1 a 4 átomos de carbono, la sustancia resultante es un gas. Si lo metiéramos en una botella, su aspecto sería idéntico al del aire, y si lo destapásemos se escaparía inmediatamente.

Las moléculas que poseen cadenas más largas, a partir de 5 átomos de carbono, se convierten en líquidos. Metidas en una botella, presentan el mismo aspecto que el agua, aunque el olor y las propiedades son, por supuesto, diferentes.

Los hidrocarburos líquidos se evaporan con suma facilidad. Por ello, si los vertemos en un recipiente, el líquido se convierte en gas y se mezcla al instante con el aire, es decir, se evapora. Si calentamos ligeramente el líquido, la evaporación será aun más rápida.

Cuanto más larga es una cadena de carbono, tanto más lenta es la evaporación y tanto más calor hay que aplicar para acelerar dicha evaporación.

Cuando se calienta un hidrocarburo líquido, al llegar a una temperatura determinada comienza a hervir. Esta temperatura es lo que se llama «punto de ebullición». Cuanto más larga es la cadena de carbono, más alto es el punto de ebullición.

En las cadenas cortas sucede lo contrario, dándose el caso de que la temperatura a la que el agua se congelaría basta para hacer entrar en ebullición el hidrocarburo líquido. Esta es la razón de que las cadenas de carbono corto sean gases; o sea, que ya han hervido.

Los hidrocarburos que poseen cadenas de carbono muy largas son sustancias sólidas, maleables, pegajosas, de aspecto grasiento y, con frecuencia, de color negro. Al calentarlos se funden y se transforman en líquidos.

Al contrario de lo que cabría esperar, si se calientan aun más no entran en ebullición ni se convierten en gas, sino que tienden a disgregarse en otras cadenas más pequeñas. Dicho de otro modo, las moléculas se «rompen».

El proceso por el que los organismos que están enterrados debajo de la arena o de las rocas se convierten en hidrocarburos implica la formación de una compleja mezcla de sustancias gaseosas, líquidas y sólidas.

En la mayoría de los casos, esta mezcla es empujada a una profundidad cada vez mayor por las sucesivas capas de arena y arenisca que la cubren y que forman el «sedimento». A medida que esta capa de arena y de otros materiales se va haciendo más espesa, su propio peso obliga a las partículas de materia a unirse, dando así lugar a lo que se conoce con el nombre de «roca sedimentaria».

Estas rocas se forman bajo el agua y, por lo general, en zonas poco profundas próximas a la costa. Con el paso de los años, o mejor dicho de los siglos, algunas afloran a la superficie cuando el mar se retira, pero en su interior conservan la mezcla de hidrocarburos.

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