Obtención de asfalto desde petróleo

El asfalto es un material de naturaleza viscosa de color negro que, entre otros usos, se emplea para su mezcla con grava y arena en la pavimentación de carreteras y autopistas.

Existen muchos más usos pero ese es el que más se conoce.

El asfalto proviene del crudo de petróleo de manera que es prácticamente en su totalidad betún también llamado bitumen.

Formación del petróleo

El petróleo es un producto fósil formado por una mezcla compleja de hidrocarburos. Es más ligero que el agua, de color negro y con olor.

Procede de la acumulación de restos de materia orgánica, sobre todo de vegetales y animales que vivieron sobre lagunas, pantanos y mares, en épocas del Jurásico hace más de 190 millones de años y del Cretácico, un poco más cerca, hace 100 millones de años.

De esta manera esos restos fueron cubiertos por sedimentos de modo creciente, lo que originó una presión y temperatura cada vez más grandes haciendo que esta sustancia orgánica se transformase por un lado, y por otro fluyera de manera ascendente hasta las llamadas trampas geológicas de roca que el petróleo no puedo atravesar.

Sin embargo, al margen de los procesos geológicos en que se ve envuelta esta materia, su transformación corre a cargo de las bacterias.

Esos microorganismos mediante procesos de transformación orgánica, hacen que esa materia orgánica muerta pase a ser otra sustancia bien distinta y con una estructura diferente.

Desde el punto de vista geológico y minero, el petróleo se puede considerar como un mineral de origen orgánico igual que lo es el carbón y el ámbar, o como ocurre en gemología con las perlas o el coral. Todos ellos tuvieron una procedencia orgánica y viva, bien como producto final o como resultado de una transformación de sus restos.

Existen muchísimos tipos de yacimiento pero todos son en su génesis parecidos al modelo anteriormente descrito.

Esa bolsa de petróleo está por lo general flotando sobre una base de agua salada y por encima de dicha bolsa hay una gran cantidad de gas que también se aprovecha.

Características y tipos de «crudos»: color, densidad y aditivos.

No obstante aunque llamemos petróleo a esta sustancia en todos los yacimientos, existen enormes diferencias en su composición química la cuál tiene una base común pero que tendrá distintos usos en el proceso de refinado final dependiendo del yacimiento del que se extraiga por sus aditivos particulares.

En este sentido, por poner un ejemplo, el petróleo que siempre se ha conocido de color negro, en algunos pozos es de color verde oscuro, en otros se ha encontrado que es rojo, amarillo y marrón e incluso lechoso.

Esos colores, aunque poco frecuentes, pasan por toda una gama de tonalidades intermedias que sorprende pensar que estemos hablando de la misma sustancia.

Estas variaciones se producen entre bolsas distintas así como dentro de una misma bolsa donde distintos pozos de extracción están separados por cientos de metros. Hay que considerar que esas bolsas no son uniformes y existen muchísimos intersticios con variaciones propias. De todos modos, siempre, de todo el conjunto, se extrae un producto final comprendido dentro de unas medidas calculadas que responden a una media.

Es lógico pensar que los cambios físicos y químicos responden ya no sólo al proceso propio de la transformación microbiana que tiene lugar sino al tipo de materia orgánica allí depositada. Prácticamente el cien por cien de estos vegetales y animales estaba compuesto por una base de carbono pero que también reunían otros elementos químicos en su interior.

Este color se debe a sus tintes naturales y agregados químicos de origen así como a su proceso de formación, un color que después de un proceso de filtrado y depuración en la refinería, desaparece.

La bolsa de petróleo atrapada en estas trampas geológicas sufren además de variaciones químicas distintos grados en su densidad siendo el crudo más o menos pesado.

Para definir esta densidad se adoptó una convención mediante las siglas API ( American Petroleum Institute ) según la cuál cuanto más denso sea el petróleo más baja será su densidad API.

Por lo general se considera a esta sustancia «crudo» cuando la densidad se sitúa entre los 30 y 40 grados API. Después de su extracción mediante los procesos a los que se someterá se hará más pesado.

Por esta razón, cuando llegan a la superficie, de todo el material que se extrae, es necesario analizarlo para, mediante etiquetado, colocarlo en uno u otro tanque de almacenamiento para su procesamiento posterior y que dependerá del uso que se le quiera dar después.

Cuando la refinería se encuentra en la misma planta de extracción, este proceso está automatizado. Así el crudo se reconduce directamente hasta un tanque de procesamiento donde, según su análisis anterior, servirá para las necesidades concretas del cliente final.

Todo este proceso requiere de una supervisión y planificación comercial para su explotación viable. Además requiere de una estricta revisión ingeniero-química constante, en donde un gran número de personas compuesto por ingenieros, técnicos y operarios, trabajan para adaptarse a estos procesos de extracción que pueden variar de muchas maneras.

También desde un punto de vista de ingeniería, el propio diseño y situación de los pozos de extracción en el campo petrolífero, dependerán de la situación geográfica, geológica y física de estas bolsas de petróleo.

Derivados del petróleo y la extracción de asfalto.

Como se explicó, la extracción del asfalto de este «crudo» se realiza por medio de una refinería.

La refinería es una planta de tratamiento en donde se procesa el crudo de petróleo y se separa en partes según su composición química, mediante distintos procesos, en los conocidos como derivados del petróleo.

Estos derivados lo componen distintos grupos de sustancias. El más conocido es el de las gasolinas líquidas. Están destinadas para aviones y automóviles en distintos grados.

El queroseno, dentro de ese grupo, es otro de estos derivados empleado como combustible para motores de avión. El gasóleo también forma parte de este grupo.

En otro grupo se sitúan los lubricantes, los cuales son aceites y grasas para su uso en motores y maquinarias. Existe toda una gama amplísima en la industria con miles de productos adaptados a cada uso según el tipo de máquina.

El Asfalto se obtiene de la parte más pesada de este crudo. Es la más densa de todas y la cuál se extrae mediante el empleo de una mayor temperatura.

Como se explicó acerca de las variaciones existentes en el crudo a nivel mundial, también los asfaltos serán distintos según su origen, de manera que tendrán una base química común pero con otras variaciones que pueden ser muy útiles.

También mencionar que a parte de este origen distinto, la innovación en el sector petroquímico, permite obtener distintos tipos de asfaltos por incorporación de aditivos y otros elementos que son posteriores a este proceso de refinado.

Otro componente presente en el petróleo es el alquitrán que aparece como sustancia líquida y viscosa mediante su destilación. Y del alquitrán también se obtiene la brea o pez.

Tanto el asfalto como el alquitrán son elementos imprescindibles en la creación de modernas carreteras y vías de comunicación.

Otro grupo derivado del crudo es aquel que reúne las ceras o parafinas las cuales se emplean para hacer velas, papel de parafina, vaselinas y compuestos destinados a farmacología.

Los conocidos como disolventes ( también llamados «Thinner» por su denominación inglesa ), son otros derivados del crudo. Se trata de una mezcla de disolventes orgánicos destinados a la disolución de sustancias que no se disuelven en el agua como por ejemplo la pintura.

El negro de humo que se emplea para la fabricación de neumáticos también es otro derivado, al igual que lo es el conocido como coque de petróleo.

El polietileno que es la materia prima en la fabricación de plásticos es otro de los derivados más cercanos que podemos encontrar, igual de cercanos que los barnices, fertilizantes, insecticidas, detergentes, cauchos artificiales, y otros mucho más.

En el crudo también hay presente un pequeño porcentaje de azufre que también se aprovecha, así como los gases presentes en su mezcla.

Futuro

Se puede decir acertadamente que toda la revolución industrial y tecnológica así como el progreso que disfrutamos hoy, nacieron del petróleo y sus derivados, los cuales han permitido carreteras y vías de comunicación para poder comunicarnos. También vehículos con los que poder movernos de un sitio a otro así como la energía necesaria para llevar la luz hasta nuestros hogares.

El petróleo desde hace varios años tiene muy mala prensa por su uso masivo y su consecuente influencia ambiental, así como todos esos conflictos armados asociados a su intento de control y dominio.

Sin embargo, no es en absoluto una sustancia contaminante, al menos no más que nuestra propia respiración. Se trata de un producto así como sus derivados, ecológico y reciclable.

Es muy seguro que aparecerán maneras más sostenibles de lograr energía a cómo lo hacemos hoy. Energía para desarrollar nuestros proyectos y cumplir nuestros sueños. Sin embargo, habrá usos para los que el petróleo seguirá siendo durante mucho tiempo insustituible por sus características.

Todo como siempre depende de la proporción en el uso y la intención de su propósito que ya no constituye un debate técnico y científico sino político y social.