Petróleo — métodos de extração

“HAJA luz.” Nos Estados Unidos do século 19, buscava-se uma nova fonte de luz artificial para substituir as inconveniências da luz trêmula produzida por gorduras, óleo de baleia e outras substâncias. Qual seria a solução? Petróleo! Onde poderia ser encontrado?

Em 1859, Edwin L. Drake, um maquinista de trem aposentado, usando uma velha máquina a vapor, perfurou um poço de 22 metros até a primeira reserva de óleo cru descoberta perto de Titusville, Pensilvânia, EUA. Isso marcou o início da era do petróleo. As sucessivas descobertas de petróleo em muitas partes do mundo causaram grandes repercussões econômicas e políticas. Mostrou ser a fonte de luz artificial de alta qualidade que o mundo ansiosamente esperava.

Em pouco tempo, a frenética compra de terras e perfuração de poços de petróleo tornou-se uma das atividades principais nas chamadas regiões do petróleo, nos Estados Unidos. Naqueles anos, era comum ouvir falar de pessoas que haviam enriquecido de repente e de outras que, mais tarde, haviam perdido toda a sua fortuna. Ironicamente, Edwin Drake, o homem que perfurou o primeiro poço na Pensilvânia, foi um dos que perderam tudo.

Apesar de sua expansão fenomenal, ou talvez por causa dela, a indústria petrolífera na Pensilvânia logo teve seu primeiro baque. O preço do barril de petróleo caiu de 20 dólares para 10 centavos de dólar! Com a superprodução e a especulação,  os preços desabaram e alguns poços secaram rapidamente. Uma lembrança especial daqueles tempos é Pithole City, na Pensilvânia, que hoje é uma cidade-fantasma. Ela foi fundada, prosperou e ficou deserta — em pouco mais de um ano e meio. Esses altos e baixos tornaram-se parte da história do petróleo.

Em 1870, John D. Rockefeller e alguns sócios formaram a Standard Oil Company. Essa empresa dominou o mercado de querosene até surgirem concorrentes, especialmente na indústria petrolífera russa. Um dos rivais foi Marcus Samuel, um dos fundadores da atual Royal Dutch/Shell Group. Além disso, em resultado da engenhosidade dos irmãos Nobel, * foi estabelecida na Rússia uma poderosa empresa petrolífera com o óleo extraído de jazidas em Baku.

Esses foram os primórdios da história de uma série de empresas petrolíferas. Desde então, formaram-se alianças e organizações para evitar a instabilidade dos preços e da produção dos primeiros tempos. Uma delas é a Organização dos Países Exportadores de Petróleo (OPEP), cujos 11 membros possuem em conjunto a maior parte das reservas de óleo cru conhecidas no mundo. — Veja o quadro na página 7.

Quanto petróleo existe, e onde se encontra?

No fim do século 19, a popularização da eletricidade poderia ter significado a falência das empresas petrolíferas. No entanto, outra invenção notável havia revertido drasticamente a situação — o motor de combustão interna, usado principalmente em automóveis. A gasolina, um derivado do petróleo, passou a ser essencial para os veículos automotores, que em fins dos anos 20 já circulavam na maioria das nações  industrializadas. Precisava-se agora de muito mais petróleo para movimentar a frota de veículos, mas onde se poderia encontrá-lo?

Com o passar dos anos, a supremacia do petróleo no mercado mundial foi sendo consolidada pela constante descoberta de novos campos petrolíferos em várias partes do mundo — já cerca de 50.000! Mas, em termos de produção, o fator importante não é a quantidade de campos descobertos, mas sim o seu tamanho. Qual é o tamanho deles?

Campos que contenham pelo menos cinco bilhões de barris de óleo recuperável, chamados de supergigantes, são os maiores na classificação, ao passo que os que vêm em segundo lugar (500 milhões a cinco bilhões de barris), são chamados de gigantes. Embora cerca de 70 países estejam alistados no “Levantamento Geológico Americano da Disponibilidade Mundial de Petróleo 2000” (em inglês) como tendo alguma reserva de petróleo, poucos deles têm campos gigantes. (Veja o quadro na página 7.) O maior número de campos de petróleo supergigantes se concentra na bacia sedimentar árabo-iraniana, que abrange a área dentro e ao redor do golfo Pérsico.

A busca de novas jazidas de petróleo não terminou. Ao contrário, tem sido intensificada pela tecnologia de ponta. Atualmente, a região do mar Cáspio, que compreende as nações do Azerbaijão, Casaquistão, Irã, Rússia, Turcomenistão e Usbequistão, tem atraído a atenção dos produtores de petróleo. Segundo a Administração de Informações sobre Energia, dos EUA, essa região tem um potencial enorme para a exploração de óleo e gás natural. Estudam-se rotas de exportação alternativas, tais como através do Afeganistão. Outras possíveis reservas foram encontradas no Oriente Médio, na Groenlândia e em partes da África. Converter esses hidrocarbonetos  descobertos em energia e em itens de uso cotidiano é uma história à parte.

Como se extrai o petróleo?

Geólogos e topógrafos procuram lugares em que o óleo cru possa estar retido no subsolo. Depois de realizar algumas medidas específicas e coletar amostras, eles perfuram o solo para confirmar, ou não, a existência do óleo. Nos primórdios, quando a broca atingia o óleo em geral provocava um jorro de lama e óleo, com a conseqüente perda do fluxo inicial e risco de explosão. Contudo, por meio de instrumentos de medição e válvulas especiais, a aparelhagem de perfuração moderna impede que isso aconteça. Hoje é possível também fazer perfurações de diâmetro menor e mais profundas.

A pressão que impulsiona o óleo e o gás para cima por fim diminui, tendo de ser mantida pela injeção de água, substâncias químicas, dióxido de carbono e outros gases, como o nitrogênio. Dependendo da região, o óleo pode ter diferentes graus de densidade. Naturalmente, o óleo leve é de longe o preferido, pois é mais fácil de obter e de refinar.

Conforme explicado pelo Instituto Americano do Petróleo, a tecnologia moderna inclui a perfuração horizontal, feita quase em linha paralela à crosta terrestre, o que diminui o número de poços que precisam ser perfurados. A extração na plataforma submarina, que começou em 1947 no golfo do México, aumentou muito a produção de petróleo. Naturalmente, o método de extração usado tem um efeito direto no preço do produto final. *

Como o óleo é transportado?

Em 1863, na Pensilvânia, para transportar o óleo foram construídos tubos de madeira de pequeno calibre, pois eram mais baratos e mais práticos do que barris de 159 litros transportados em carretas a cavalo. * Hoje, os sistemas de oleodutos evoluíram e se multiplicaram. Segundo a Associação de Linhas de Oleoduto, só nos Estados Unidos existe uma rede de 300.000 quilômetros de oleodutos de petróleo!

Tais oleodutos, em geral feitos de metal, não só transportam óleo cru para as refinarias como também produtos finais para os distribuidores. Na moderna tecnologia de oleodutos, sistemas automáticos monitoram o fluxo e a pressão. Também foram desenvolvidos os chamados pigs inteligentes (ferramentas de inspeção de centenas de quilômetros de tubulações), a inspeção Magnética de Vazamento no Fluxo e a inspeção ultra-sônica in-line. No entanto, tudo o que o consumidor comum dos produtos finais provavelmente verá é um letreiro indicando a existência de um oleoduto subterrâneo e o alerta de que não se deve cavar no local.

 Por mais úteis que sejam, porém, os oleodutos não são práticos para o transporte transoceânico de grandes quantidades de óleo. Mas os primeiros empresários do setor encontraram uma solução para isso também — superpetroleiros. São navios fabricados especialmente para esse fim, chegando a ter 400 metros de comprimento. São os maiores navios a singrar os oceanos e podem transportar um milhão ou mais de barris de óleo. Infelizmente, por mais imponentes que pareçam, os petroleiros têm uma vulnerabilidade ainda não resolvida, como mostra o quadro “Derramamentos de óleo”. Barcaças e vagões-tanque também são meios de transporte de óleo comuns. Não obstante, na trajetória do petróleo, o transporte é apenas metade da história.

Uma chama saindo de um alto cano vertical — que serve de válvula de segurança — é uma boa indicação de que você está vendo uma refinaria de petróleo. Basicamente, nessas enormes refinarias, o óleo cru é aquecido e enviado a uma torre de destilação atmosférica, onde ele é separado em várias frações. Essas frações vão desde as mais leves — gases, como o butano — até as mais pesadas, transformadas em lubrificantes, entre outros produtos. (Veja as páginas 8-9.) Mas resta a pergunta: O petróleo é ao mesmo tempo uma bênção e uma maldição?

[Nota(s) de rodapé]

[Quadro/Foto na página 5]

BARRIS OU TONELADAS?

As primeiras empresas petrolíferas da Pensilvânia despachavam o óleo em barris de vinho de 180 litros. Depois passaram a colocar apenas 159 litros, para prevenir o derramamento durante o transporte. Até hoje são usados barris de 159 litros no comércio do petróleo.

Desde o início, o petróleo para a Europa era transportado pelo mar e, em geral, era calculado pelo peso, em toneladas, como é hoje.

[Crédito]

Fonte: Instituto Americano do Petróleo

[Quadro na página 6]

COMO SE FORMOU O PETRÓLEO?

A opinião que prevalece entre a maioria dos cientistas desde os anos 1870 é chamada de teoria biogênica. Ela “sustenta que detritos biológicos enterrados em sedimentos se transformam em óleo e em gás natural no curso de um longo período, e que esse óleo se torna concentrado nos poros de rochas sedimentares nas camadas mais superiores da crosta [da Terra]”. Esse então é o processo que produz o petróleo, cujos constituintes principais são os hidrocarbonetos — isto é, hidrogênio e carbono. Mas, desde os anos 1970, vez por outra alguns cientistas questionam essa teoria.

A revista Proceedings of the National Academy of Sciences, de 20 de agosto de 2002, publicou o artigo “A gênese dos hidrocarbonetos e a origem do petróleo”. Os autores argumentam que a formação do petróleo natural obrigatoriamente ocorre nas profundezas “bem dentro do manto da Terra” e não nas profundezas bem menores em geral aceitas.

O físico Thomas Gold tem apresentado algumas teorias controversiais e explica em detalhes suas razões no seu livro The Deep Hot Biosphere​—The Myth of Fossil Fuels (A Profunda Biosfera Quente — o Mito dos Combustíveis Fósseis). Ele escreve: “A teoria da origem biológica dos hidrocarbonetos teve tanta aceitação nos Estados Unidos e em grande parte da Europa que efetivamente acabou com as pesquisas ou debates sobre o ponto de vista contrário. Não foi assim nos países da ex-União Soviética.” Isso “provavelmente porque o reverenciado químico russo Mendeleyev havia defendido o conceito abiogênico [não biológico]. Os argumentos que ele apresentou são até mesmo mais fortes hoje em dia, considerando as informações bem mais amplas que temos agora”. Em que consiste o conceito abiogênico?

Gold diz: “A teoria abiogênica sustenta que os hidrocarbonetos eram um dos componentes da matéria que formou a Terra, por meio da acreção de sólidos, uns 4,5 bilhões de anos atrás.” Segundo essa teoria, os elementos do petróleo já estavam nas profundezas do solo desde a formação da Terra. *

[Nota(s) de rodapé]

 [Quadro/Foto nas páginas 10, 11]

DERRAMAMENTOS DE ÓLEO

▪ A quantidade de óleo derramado por petroleiros entre 1970 e 2000 é de 5.322.000 toneladas

▪ O maior derramamento ocorreu em 1979 quando o Atlantic Empress colidiu com o Aegean Captain no Caribe, resultando num vazamento de 287.000 toneladas de óleo

▪ O vazamento do petroleiro Exxon Valdez foi apenas o 34.° maior em extensão

▪ Embora a maioria dos vazamentos de petroleiros resulte de operações de carga, descarga e abastecimento, os maiores derramamentos relacionam-se com colisões e encalhes

▪ Alguns dos maiores derramamentos de óleo não causados por petroleiros:

● Explosão do poço exploratório Ixtoc I em 1979, no golfo do México. Total derramado: 500.000.000 de litros

● Explosão de uma plataforma num poço no golfo Pérsico em 1983. Total derramado: 300.000.000 de litros

● Vazão proposital em 1991, no golfo Pérsico. Total derramado: 900.000.000 de litros

[Foto]

O petroleiro “Erika” afunda perto de Penmarch Point, França, em 13 de dezembro de 1999

[Crédito]

Fontes: International Tanker Owners Pollution Federation Limited, “Oil Spill Intelligence Report,” “The Encarta Encyclopedia”

© La Marine Nationale, França

 [Diagrama/Fotos nas páginas 8, 9]

(Para o texto formatado, veja a publicação)

ESQUEMA DA PRODUÇÃO DE PETRÓLEO

1​—EXPLORAÇÃO

SATÉLITE

O Sistema de Posicionamento Global emite sinais exatos usados para o levantamento topográfico

GEOFONES

CAMINHÃO VIBRADOR

HIDROFONES

NAVIO SÍSMICO

Medição sísmica, um dos métodos usados, registra as reflexões do subsolo de ondas sonoras geradas artificialmente

2​—EXTRAÇÃO

POÇOS TERRESTRES

PLATAFORMA MARÍTIMA

POÇO SUBMARINO

Métodos de extração incluem o uso de poços terrestres e submarinos. Para manter a pressão, pode-se injetar gases ou substâncias químicas

[Foto]

POÇO DE ÓLEO SUBMARINO

Submarinos operados por controle remoto são usados para construir instalações de produção no leito do mar

[Foto]

PERFURAÇÃO HORIZONTAL

Motores operados por controle remoto por um engenheiro fazem girar a broca e sensores detectam as propriedades da rocha

3—​TRANSPORTE

OLEODUTOS

PETROLEIRO

O óleo é transportado por oleodutos de superfície, subterrâneos e submarinos. Ou por meio de navios petroleiros, barcaças e vagões-tanque

4—​REFINAÇÃO

REFINARIA

O óleo cru é aquecido, destilado e partido em frações que podem ser usadas para fabricar produtos de uso cotidiano

TORRE DE DESTILAÇÃO

Quando o viscoso e negro óleo cru é aquecido em uma fornalha, os hidrocarbonetos se transformam em gases. Esses gases se condensam de novo em líquidos a diferentes temperaturas. Dessa forma o óleo é separado em partes ou frações

20 °C → GASES DE REFINO Incluem metano, etano,

propano e butano

20 ° - 70 °C → GASOLINA Usada como combustível de automóvel

e matéria-prima para plástico

70 ° - 160 °C → NAFTA Pode ser transformada em plásticos,

combustível de automóvel e outras

substâncias químicas

160 ° - 250 °C → QUEROSENE Transformado em combustível para

jatos e em óleo de calefação

250 ° - 350 °C → GASÓLEO Transformado em combustível para

motores diesel e caldeiras

400 °C → RESÍDUOS Transformados em combustíveis de

refinação, óleo diesel pesado,

cera parafínica, graxas e asfalto

FORNALHA

CRAQUEAMENTO CATALÍTICO

Os hidrocarbonetos são aquecidos a vapor e misturados com o catalisador térmico de alumina e sílica-gel pulverizados. Esse processo provoca o craqueamento, ou fracionamento, dos hidrocarbonetos em moléculas menores e mais úteis

Catalisador pulverizado se mistura com hidrocarboneto no vapor

↓ ↓ ↓

ETANOL PLÁSTICOS ADITIVO PARA GASOLINA

Este solvente O poliestireno, O intensificador

é usado na por exemplo, é feito de octano evita

fabricação de por polimerizar a ignição rápida

tintas, o estireno demais da gasolina

cosméticos, perfumes, no motor, melhorando

sabões e corantes seu desempenho

[Crédito]

Foto por cortesia de Phillips Petroleum Company

[Gráfico na página 7]

(Para o texto formatado, veja a publicação)

PRINCIPAIS FONTES DE PETRÓLEO

Quantidades em bilhões de barris. Não incluem recursos não descobertos

Membro da OPEP

País que tem um ou mais campos supergigantes

Produção cumulativa

Reservas

▪ • ◆ 332,7 ARÁBIA SAUDITA

▪ • ◆ 216,5 ESTADOS UNIDOS

▪ • ◆ 192,6 RÚSSIA

▪ • ◆ 135,9 IRÃ

▪ • ◆ 130,6 VENEZUELA

▪ • ◆ 125,1 KUWAIT

▪ • ◆ 122,8 IRAQUE

▪ • ◆ 113,3 EMIRADOS ÁRABES UNIDOS

▪ • ◆ 70,9 MÉXICO

▪ • ◆ 42,9 CHINA

▪ • ◆ 41,9 LÍBIA

▪ • ◆ 33,4 NIGÉRIA

▪ • ◆ 21,2 CANADÁ

▪ • ◆ 21,0 INDONÉSIA

▪ • ◆ 20,5 CASAQUISTÃO

▪ • ◆ 18,3 ARGÉLIA

▪ • ◆ 17,6 NORUEGA

▪ • ◆ 16,9 REINO UNIDO

[Fotos na página 4]

Primeiro poço de óleo cru, Titusville, Pensilvânia, 1859

Óleo jorrando de um poço no Texas, EUA

[Crédito]

Brown Brothers

[Foto na página 5]

Primitivo campo de petróleo, Beaumont, Texas, EUA

[Foto na página 5]

Carreta a cavalo transportando barris de petróleo

[Foto na página 10]

Incêndio em poço de petróleo no Kuwait

[Crédito das fotos na página 5]

Todas as fotos: Brown Brothers