Iran, Iraq, Kuwait


Sull'origine del petrolio



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Sull'origine del petrolio, o naftogenesi, si è discusso per più di un secolo e ancora vari aspetti risultano oscuri.
Secondo la teoria inorganica sostenuta nel secolo XIX da molti scienziati, tra cui M. P. E. Berthelot e D. I. Mendeleev, il petrolio si sarebbe formato per azione dell'acqua su carburi metallici di origine magmatica: in effetti alcuni carburi metallici, come quelli di alluminio, di uranio, ecc., vengono decomposti dall'acqua liberando metano, etilene, acetilene, benzene, ecc.
Ma questa teoria fu presto abbandonata soprattutto per l'incongruenza tra le modalità di formazione ipotizzate da tale teoria e le condizioni geologiche generali che si riscontrano per i giacimenti di petrolio.
La teoria dell'origine inorganica fu abbandonata per l'esistenza di prove concrete a favore della teoria di origine organica del petrolio, i giacimenti infatti si trovano quasi sempre nell'ambito di rocce sedimentarie di origine marina (anziché in rocce di origine magmatica).
Le principali sostanze organiche contenute nelle rocce sedimentarie e sulla prevalenza tra i componenti di tali sostanze del carbonio e dell'idrogeno, sulla presenza di azoto, componente essenziale delle proteine di tutte le sostanze viventi, e di pigmenti, sia pure in minime quantità, del gruppo delle porfirine in cui rientrano tanto la clorofilla quanto le emine e i citocromi; inoltre molti petroli presentano una debole attività ottica, attribuita alla presenza di prodotti di trasformazione del colesterolo.

Pur nell'ambito di una genesi organica, sono state formulate due distinte ipotesi sulla formazione del petrolio. Secondo l'una, dato che minime quantità di idrocarburi e di sostanze analoghe per composizione e struttura molecolare sono presenti nelle cellule di organismi marini viventi, il petrolio rappresenterebbe la frazione di tale contenuto sfuggita all'attacco delle popolazioni batteriche viventi sui fondi marini dopo la morte degli organismi e la caduta sul fondo dei loro resti. Anche ammettendo che tale frazione rappresenti meno dell'1% della quantità totale di idrocarburi presenti in tali organismi, il numero di questi è talmente elevato da giustificare pienamente le stime fatte sulle quantità complessive di petrolio presente nel sottosuolo. Secondo l'altra il petrolio deriverebbe dalla decomposizione in ambiente non ossidante di sostanze organiche, in particolare i grassi, depositatesi in ambiente per lo più marino, decomposizione operata da alcuni tipi di batteri capaci di sottrarre alle sostanze organiche ossigeno, zolfo e azoto sotto forma di acqua, solfuro di idrogeno e ammoniaca: la sostanza residua sarebbe per composizione simile al petrolio. Data l'enorme quantità di materia organica accumulatasi nei sedimenti nel corso dei tempi geologici, la trasformazione anche solo di una sua piccola frazione a opera di batteri giustificherebbe l'esistenza dei giacimenti petroliferi.

Il materiale sedimentario ricco di sostanze organiche, tanto di formazione marina quanto convogliato nelle fasce costiere dai corsi d'acqua, in decomposizione in ambiente non ossidante è indicato come sapropel: la trasformazione del sapropel a opera di batteri anaerobi e di catalizzatori sia organici (enzimi) sia inorganici, come vanadio, molibdeno, nichel, ecc., porterebbe prima alla formazione di una sostanza, detta protopetrolio, costituita per lo più da grassi, in quanto l'attacco batterico è molto più intenso su carboidrati e proteine, e successivamente, per ulteriore riduzione, ai petroli. I batteri anaerobi svolgono una parte essenziale nel processo di trasformazione delle materie organiche in quanto non solo favoriscono il mantenimento di un ambiente riducente e arricchiscono i sedimenti col materiale organico delle loro spoglie, ma anche producono direttamente idrocarburi, per esempio metano dalla riduzione del biossido di carbonio con idrogeno:

I processi che intervengono in queste trasformazioni sono prevalentemente endotermici e oltre che dall'azione batterica e catalitica sono influenzati da quella combinata del calore e della pressione e, secondo alcuni autori, anche dal bombardamento da parte di radiazioni emesse da elementi radioattivi; con esperienze di laboratorio si è ottenuta per esempio la formazione di idrocarburi paraffinici, bombardando con particelle α acidi grassi saturi, e di idrocarburi ciclici bombardando acidi naftenici.




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