Petróleo

Monday, October 23, 2006

Formação do Petróleo.

Formação do petróleo

Há duas teorias sobre a origem de hidrocarbonetos naturais: a teoria biogênica e a teoria abiogênica. Essas teorias foram intensamente debatidas desde 1860 e com menor intensidade após a descoberta de vastas acumulações de petróleo. A postulação de que o petróleo seria formado por detritos orgânicos soterrados foi originalmente proposta pelo cientista russo Mikhail Lomonossov, em 1757.
Biogênica (ortodoxa): remanescentes soterrados de vida vegetal e animal (detritos orgânicos) a centenas de metros de profundidade. A ação da pressão e temperatura com tempo em escala geológica converte o querogênio em hidrocarbonetos (catagênese).
Na atualidade, essa hipótese biogênica pode ser considerada obsoleta, embora ainda com maior influência na comunidade científica do mundo ocidental. Isto decorre de uma série de fatores como exemplo: desconhecimento dos processos de formação da terra e do sistema solar; dos avanços no entendimento dos processos geológicos endógenos profundos ligados ao manto terrestre; da natureza dos meteoritos, sobretudo os concritos carbonáceos ou carbonosos; do não entendimento das temperaturas e pressões relacionadas com a estabilidade termodinâmica dos sistemas C-H (carbono-hidrogênio) e negligência da 2a. Lei da Termodinâmica; do balanço de massa do carbono não-oxidado e oxidado presente na superfície e no interior da terra; das bactérias primitivas relacionadas com a biosfera profunda e que estão na base da "árvore da vida" (arqueobactérias); e talvez como mais relevante, o fato de que a exploração dos hidrocarbonetos (petróleo, gás) ter se iniciado muito antes dos grandes avanços obtidos posteriormente com as descobertas da astronomia e astrofísica, que hoje revelam a comum existência de hidrocarbonetos em outros corpos do sistema solar. Devido ao desconhecimento ou negligência dos avanços cientíticos, para muitos, o paradoxo do petróleo ainda permenece .

Abiogênica: depósitos profundos de hidrocarbonetos aprisionados durante a formação do planeta. A centenas de quilômetros de profundidade as moléculas de hidrocarbonetos (principalmente metano) migram do manto para a crosta ocorrendo complexação das moléculas. Nesta migração, gases primordiais como hélio e nitrogênio podem estar presentes e auxiliam no transporte. A presença de moléculas biológicas associadas aos hidrocarbonetos é estritamente relacionada à contaminação por microorganismos (bactérias). Praticamente a totalidade dos hidrocarbonetos que quimicamente formam o petróleo são gerados em grandes profundidades por processos abiogênicos e, portanto, os depósitos de petróleo em níveis crustais mais rasos representam simples deslocamento de hidrocarbonetos de seu ambiente original de formação, ou seja, do manto da terra. Uma variação da teoria abiogênica sugere que o petróleo seja formado através de reações tipo Síntese Fischer-Tropsch a partir de serpentinização do manto peridotítico, através de reações de hidrólise, produzindo hidrogênio que ao reagir com outros compostos de carbono ou carbonatos produz hidrocarbonetos que posteriormente migram para níveis mais rasos.

*Formação do carvão

Biogênica (ortodoxa): carvão é um material oriundo de restos orgânicos (vegetais) que foi soterrado e comprimido.
Abiogênica: Carvão mineral (preto) é um material com presença de compostos orgânicos, mas que foi preenchido por hidrocarbonetos inorgânicos, principalmente metano, que migraram através de emanações uniformes vindos de grandes profundidade e que atingiram esses depósitos. Os hidrocarbonetos preservam muito bem os restos e os tecidos celulares de vegetais. Tal situação pode ocorrer na superfície com migração de metano e petróleo sobre áreas de pântanos ou turfas.
Diversos metais como Níquel, Vanádio, Cromo, Cádmio, Mercúrio, Arsênio, Chumbo, Selênio, entre outros, também estão presentes no carvão. Muitos carvões são por vezes betuminosos e também possuem elevados conteúdos de enxofre. Tal como no petróleo, esses metais são oriundos de profundezas no interior da terra manto. Também não é rara a associação de urânio aos depósitos de carvão. Em muitas jazidas de carvão no mundo é comum a presença de camadas denominadas de tonsteins, constituídas de material caulínico, por vezes interpretados como cinzas vulcânicas. No estado do Wyoming (EUA), na Powder River Basin há uma camada de carvão com cerca de 60 metros de espessura; seria dífícil imaginar um pântano pretérito que pudesse originar tamanha espessura após a compactação. Um fato comum nas ocorrências de carvão em todo o mundo é a forte relação de sua localização nas regiões produtoras de hidrocarbonetos, conforme já salientado pelo Dr. Thomas Gold. Esse mesmo autor aponta que somente o carvão de cor marrom (linhito) seria considerado biogênico. Um fato interessante é que as várias ocorrências de carvão mineral no mundo têm forte relação com campos de gás ou petróleo subjacentes ou nos arredores.
O geólogo russo Nikolai Alexandrovitch Kudryavtsev foi o primeiro a propor a moderna teoria do petróleo abiótico, em 1951. Ele analisou a geologia dos arenitos betuminosos de Athabasca em Alberta, Canadá Athabasca Tar Sands e concluiu que nenhuma rocha geradora poderia formar o enorme volume de hidrocarbonetos presentes nessas areias betuminosas (hoje estimada em cerca de 1,7 trilhões de barris) e portanto, a explicação mais plausível é que o petróleo é abiótico, abiogênico, inorgânico e que provém de grandes profundidades do interior da terra, através de falhas profundas. A teoria Russo-Ucraniana do petróleo, baseada em cálculos termodinâmicos, foi iniciada na Ucrânia pelo cientista Professor Emmanuil B. Chekaliuk (1967), cujos estudos apontaram que o petróleo provém e é originado a altas pressões e temperaturas no manto da terra, sem a participação de carbono de origem orgânica (Plantas ou animais). Esta teoria é suportada por diversos estudos experimentais de laboratório conduzidos nos Estados Unidos pelo Dr. J.F. Kenney e outros cientistas russos. Kudryavtsev trabalhou com brilhantes cientistas como — Petr N. Kropotkin, Vladimir B. Porfir'ev, Emmanuil B. Chekaliuk, Vladilen A. Krayushkin, Georgi E. Boyko, Georgi I. Voitov, Grygori N. Dolenko, Iona V. Greenberg, Nikolai S. Beskrovny, Victor F. Linetsky e muitos outros. O cientista astrônomo e astrofísico Thomas Gold foi um dos mais proeminentes proponentes da Teoria Abiogênica no ocidente. Ele afirma que o petróleo é uma substância primordial, formada a grandes profundidades no interior da terra e também de outros planetas (sobretudo na forma de metano). A ascensão do metano, por vezes junto com hélio e nitrogênio, atingem níveis mais rasos na crosta terrestre, onde os hidrocarbonetos interagem com bactérias, que contaminam biologicamente o petróleo primordial. Os carvões minerais pretos, segundo Gold, representam o estágio de extrema perda de hidrogênio na ascenção dos hidrocarbonetos (quando não oxidados) do manto para a superfície terrestre. Ele também afirma que os campos de petróleo e gás podem se recuperar naturalmente com novos pulsos de migração de hidrocarbonetos. Gold também sugere que os terremotos têm causa relacionada com grandes volumes de migração de gases como metano primordial.
"hidrocarbonetos não são produto biologia retrabalhada por geologia (como a visão tradicional poderia sustentar), mas certamente geologia retrabalhada por biologia." (Thomas Gold)
Uma das predições das teorias abiogênicas é que outros planetas do sistema solar ou seus satélites possuem oceanos de hidrocarbonetos (metano, etano). Esses hidrocarbonetos ou estariam presentes na formação do sistema solar ou seriam produtos de subsequentes reações químicas. A Associação Americana de Geólogos de Petróleo (AAPG) tem efetuado conferências sobre as questões quanto a origem do petróleo (Biogênico/Abiogênico) e a implicação na exploração e produção de petróleo.

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