Petrol kelimesi, Latince petra, “rock” ve oleum, “oil” den gelir.
4000 yılı aşkın bir süredir farkında olunan petrol, başlangıçta tıbbi, aydınlatma, sur ve kalelerin yapımı, asfaltlanması gibi, şu ya da bu şekilde, eski zamanlardan beri kullanılmakta ve modern yaşamda ekonomi, politika ve teknoloji dahil olmak üzere toplum genelinde önemlidir. Öneminin artışı, içten yanmalı motorun icadı, ticari havacılıktaki artış ve petrolün endüstriyel organik kimyadaki önemi, özellikle de plastik, gübre, çözücü, yapıştırıcı ve pestisit sentezinden kaynaklanıyor.
Dünya yüzeyinin altındaki jeolojik oluşumlarda bulunan, doğal olarak oluşan, sarımsı siyah bir sıvıdır. Rafine edilerek çeşitli yakıt türleri elde edilir. Petrolün bileşenleri, fraksiyonel damıtma adı verilen, bir sıvı karışımın bir bölme sütunu kullanılarak, kaynama noktasında farklılık gösteren fraksiyonlara ayrılması tekniğiyle ayrıştırılır.
Doğal olarak oluşan, çeşitli moleküler ağırlıklarda hidrokarbonlardan oluşur ve çeşitli organik bileşenler içerir. Petrol adı, hem doğal olarak oluşan işlenmemiş ham petrolü hem de rafine ham petrolden oluşan petrol ürünlerini kapsar. Bir fosil yakıt olan petrol, ölü organizmaların, çoğunlukla zooplankton ve alglerin, tortul kayaların altına gömülmesi, yoğun ısı ve basınca maruz kalmasıyla oluşur.
Petrol Üretimi
Petrol çoğunlukla petrol sondajıyla geri kazanılmaktadır. Sondaj, yapısal jeoloji (rezervuar ölçeğinde), sedimanter havza analizi ve rezervuar karakterizasyonu (özellikle jeolojik rezervuar yapılarının gözenekliliği ve geçirgenliği açısından) çalışmaları tamamlandıktan sonra gerçekleştirilir.
En kolay şekilde damıtma yoluyla, benzin ve kerosenden asfalta ve kimyasal reaktiflere (etilen, propilen, buten, akrilik asit, para-ksilen), plastik, böcek ilacı ve ilaç yapımında kullanılan sayısız tüketici ürününe ayrıştırılır. Petrol çok çeşitli malzemelerin üretiminde kullanılmaktadır ve dünyanın her gün yaklaşık 95 milyon varil tükettiği tahmin edilmektedir.
Petrolün yakıt olarak kullanılması, küresel ısınmanın ve okyanus asitlenmesinin önemli bir nedeni. Petrol de dahil olmak üzere fosil yakıtlar kullanımdan kalkmadıkça, insanlar ve ekosistemler için ciddi, yaygın ve geri döndürülemez etkileri olacaktır.
Petrole erişim, petrol tesislerinin önemli bir stratejik varlık olduğu ve kapsamlı bir şekilde bombalandığı II.Dünya Savaşı da dahil olmak üzere, yirminci yüzyılın çeşitli askeri çatışmalarında önemli bir faktördü ve hala da öyle.
1973’te Suudi Arabistan ve diğer Arap ülkeleri, Ekim 1973’teki Arap-İsrail Savaşı’nda İsrail’i destekleyen Amerika Birleşik Devletleri, Birleşik Krallık, Japonya ve diğer Batı ülkelerine petrol ambargosu uyguladılar. Ambargo, küresel siyaset ve küresel ekonomi üzerinde birçok kısa ve uzun vadeli etkileri olan bir petrol krizine neden oldu.
Günümüzde araç yakıt ihtiyacının yaklaşık yüzde 90’ı petrol ile karşılanmaktadır. Petrol ayrıca Amerika Birleşik Devletleri’nde toplam enerji tüketiminin yüzde 40’ını oluşturuyor, ancak elektrik üretiminin yalnızca yüzde 1’inden sorumlu. Taşıtların büyük çoğunluğuna güç sağlayan taşınabilir, yoğun bir enerji kaynağı olarak ve birçok endüstriyel kimyasalın temeli olarak petrolün değeri, onu dünyanın en önemli mallarından biri haline getirmektedir.
En Büyük Petrol Üreticileri
En çok petrol üreten üç ülke Rusya, Suudi Arabistan ve ABD’dir. 2018’de, kısmen hidrolik kırma ve yatay sondajdaki gelişmeler nedeniyle, Amerika Birleşik Devletleri dünyanın en büyük üreticisi oldu. Dünyanın kolayca erişilebilen rezervlerinin yaklaşık yüzde 80’i Orta Doğu ve yüzde 62,5’i Suudi Arabistan, Birleşik Arap Emirlikleri, Irak, Katar ve Kuveyt’te bulunuyor. Dünyanın toplam petrolünün büyük bir kısmı, Athabasca petrol kumlarındaki bitüm ve Orinoco Kuşağı’ndaki ekstra ağır petrol gibi alışılmadık kaynaklar olarak bulunmaktadır. Özellikle Kanada’da petrol kumlarından önemli miktarlarda petrol çıkarılırken, petrol çıkarma büyük miktarda ısı ve su gerektirdiğinden, net enerji içeriğini geleneksel ham petrole göre oldukça düşük hale getirdiğinden lojistik ve teknik engeller barındırmaktadır. Bu nedenle, Kanada’nın petrol kumlarının öngörülebilir gelecekte günde birkaç milyon varilden fazlasını sağlaması beklenmiyor.
Oluşumu
Fosil petrol
Petrol, zooplankton ve alg gibi eski fosilleşmiş organik maddelerden türetilen bir fosil yakıttır. Bu kalıntıların büyük bir kısmı, durgun suyla (çözünmüş oksijeni olmayan su) veya çamur ve silt gibi tortularla aerobik olarak ayrışabileceklerinden daha hızlı kaplandıkları deniz veya göl tabanlarına yerleşir. Bu tortunun yaklaşık 1 m altında sıcaklıklar sabit kalır.
Deniz veya göl yatağına daha fazla katman yerleştikçe, aşağı bölgelerde yoğun ısı ve basınç oluşur. Bu süreç, organik maddenin daha fazla ısıyla sıvı ve gaz hidrokarbonlara dönüşmesine neden olur. Petrol oluşumu, hidrokarbon pirolizinden, yüksek sıcaklıkta veya basınçta veya her ikisinde de esas olarak çeşitli endotermik reaksiyonlarda meydana gelir.
Rezervuarlar
Petrol rezervuarlarının oluşması için üç koşul mevcut olmalıdır:
Yeraltı ısısının onu yağa dönüştürmesi için yeterince derine gömülmüş hidrokarbon malzemesi bakımından zengin bir kaynak, birikebileceği gözenekli ve geçirgen bir rezervuar kayası, petrolün yüzeye çıkmasını önlemek için bir başlık (conta) veya başka bir mekanizma. Bununla birlikte petrol tabakasının altında bir su tabakası ve üzerinde bir gaz tabakası vardır. Çoğu hidrokarbon, kaya veya sudan daha az yoğun olduğu için ya yüzeye ulaşana ya da yukarıdaki geçirimsiz kayalar tarafından gözenekli kayalarda (rezervuar olarak bilinir) hapsoluncaya kadar bitişik kaya katmanlarından yukarı doğru göç ederler. Bununla birlikte, süreç yeraltı su akışlarından etkilenerek petrolün bir rezervuarda sıkışıp kalmadan önce kilometrelerce yatay olarak, hatta kısa mesafeler aşağıya doğru göç etmesine neden olur. Hidrokarbonlar bir kıskaçta yoğunlaşınca, sıvının delinerek ve pompalanarak çıkarılabileceği bir petrol sahası oluşur.
Geleneksel olmayan petrol rezervuarları
Petrol yiyen bakteriler yüzeye kaçan kısmı biyolojik olarak parçalar. Yağlı kumlar, hala kaçma ve biyolojik olarak parçalanma sürecinde olan kısmen biyolojik olarak bozulmuş petrol rezervuarlarıdır, ancak o kadar çok göç eden petrol içerirler ki, çoğu kaçmış olmasına rağmen, geleneksel petrol rezervuarlarında bulunabileceğinden daha fazla miktarlarda petrol ihtiva ederler. Örneğin, Kanada’da ham bitüm olarak adlandırılan son derece ağır bir ham petrol formu veya Venezuela’da ekstra ağır ham petrol içeren rezervuarlar bu tür oluşumlardır. Bu iki ülke dünyanın en büyük petrol kumu yataklarına sahip.
Öte yandan, petrol şistleri, sıkışmış hidrokarbonlarını ham petrole dönüştürecek kadar uzun süre ısıya veya basınca maruz kalmayan kaynak kayalardır. Teknik olarak ifade edersek, petrol kayaları (shale). Pek çok ülkede bulunmasına rağmen, Amerika Birleşik Devletleri dünyanın en büyük shale yataklarına sahiptir.
Kompozisyon
Petrol sadece ham petrolü değil, tüm sıvı, gazlı ve katı hidrokarbonları içerir. Yüzey basıncı ve sıcaklık koşulları altında, daha hafif hidrokarbonlar metan, etan, propan ve bütan gaz olarak bulunurken, pentan ve daha ağır hidrokarbonlar sıvı veya katı formundadır. Bununla birlikte, bir yeraltı petrol rezervuarında gaz, sıvı ve katı oranları yer altı koşullarına ve petrol karışımının faz diyagramına bağlıdır.
Bir petrol kuyusu, içinde bir miktar çözünmüş doğalgazla birlikte ağırlıklı olarak ham petrol üretir. Basınç yeraltına göre yüzeyde daha düşük olduğu için, gazın bir kısmı çözeltiden çıkacak ve ilişkili gaz veya çözelti gazı olarak geri kazanılacaktır (veya yakılacaktır). Bir gaz kuyusu ağırlıklı olarak doğal gaz üretir. Ancak yer altı sıcaklığı ve basıncı yüzeydekinden daha yüksek olduğu için gaz, gaz halinde pentan, heksan ve heptan gibi daha ağır hidrokarbonlar içerebilir. Yüzey koşullarında bunlar gazdan yoğunlaşarak “doğal gaz yoğunlaşması” oluştururlar, bu kondensat görünüş olarak benzine benzer ve bileşim olarak uçucu hafif ham petrole benzer.
Ham petroldeki hidrokarbonlar çoğunlukla alkanlar, sikloalkanlar ve çeşitli aromatik hidrokarbonlardır, diğer organik bileşikler ise nitrojen, oksijen, kükürt ve eser miktarda demir, nikel, bakır, vanadyum gibi metaller içerir. Birçok petrol rezervuarı canlı bakteri içermektedir. Ham petrolün tam moleküler bileşimi, oluşumdan oluşuma büyük ölçüde değişir, ancak kimyasal elementlerin oranı, oldukça dar sınırlar üzerinde değişiklik gösterir.
Sondaj
Petrol çıkarma, basitçe petrolün rezervuardan (petrol havuzu) çıkarılmasıdır. Petrol genellikle su emülsiyonu olarak geri kazanılır ve petrolü sudan ayırmak için emülsiyonlaştıncı adı verilen özel kimyasallar kullanılır. Petrol çıkarma maliyetlidir ve genellikle çevreye zarar verir. Açık deniz keşif ve petrol çıkarma, çevredeki deniz ortamını rahatsız etmekte.
Ham petrolü çıkarmak için petrol rezervuarlarında kuyular açılır. Petrolü yüzeye çıkarmak için doğal rezervuar basıncına dayanan “doğal kaldırma” üretim yöntemleri, rezervuarlara ilk kez uygulandıktan sonra genellikle bir süre yeterlidir. Orta Doğu gibi bazı rezervuarlarda doğal basınç uzun bir süre için yeterlidir. Bununla birlikte, çoğu rezervuardaki doğal basınç eninde sonunda dağılır. Ardından “yapay kaldırma” araçları kullanılarak petrolün çıkarılması gerekir.
Zamanla, bu “birincil” yöntemler daha az etkili hale gelir ve “ikincil” üretim yöntemleri kullanılabilir. Yaygın bir ikincil yöntem, basıncı artırmak ve petrolü delinmiş şafta veya “kuyu deliğine” zorlamak için “su taşması” veya rezervuara su enjeksiyonudur.
Sonunda, rezervuara buhar, karbon dioksit ve diğer gazlar veya kimyasallar enjekte edilerek petrolün akış özelliklerini artırmak için “üçüncül” veya “geliştirilmiş” petrol geri kazanım yöntemleri kullanılabilir. Amerika Birleşik Devletleri’nde, birincil üretim yöntemleri günlük olarak üretilen petrolün yüzde 40’ından daha azını oluşturuyor, ikincil yöntemler yaklaşık yarısını ve üçüncül geri kazanım kalan yüzde 10’unu oluşturuyor.
Petrol / katran kumu ve bitümlü şist yataklarından petrolün (veya “bitümün”) çıkarılması, kum veya şistin çıkarılmasını ve ısıtılmasını veya ısıtılmış sıvıların birikintiye enjekte edilmesi ve ardından pompalanması gibi yöntemler kullanılmasını gerektirir.
Petrol Sınıflandırmaları
Ham petrol, yoğunluğu düşükse hafif, yoğunluğu yüksekse ağır kabul edilebilir ve önemli miktarda kükürt içeriyorsa ekşi veya nispeten az kükürt içeriyorsa tatlı olarak adlandırılabilir.
Rafineriye ulaşım maliyetlerini etkilediği için coğrafi konum önemlidir. Hafif ham petrol, daha yüksek bir benzin verimi ürettiği için ağır petrolden daha çok arzu edilirken, tatlı petrol, ekşi petrolden daha yüksek bir fiyat talep etmektedir, çünkü daha az çevre sorunu vardır ve tüketen ülkelerde yakıtlara uygulanan kükürt standartlarını karşılamak için daha az rafine etme gerektirir.
Ham petrolün moleküler özelliklerinin belirlendiği ve petrolün sınıflandırıldığı petrol dünya çapında fiyatlandırma referansı olarak kullanılmaktadır. Yaygın ham petrol referanslarının bazıları şunlardır:
- West Texas Intermediate (WTI), Kuzey Amerika petrolü için referans olan, Cushing, Oklahoma’da satılan çok yüksek kaliteli, tatlı, hafif petrol.
- Brent Blend, Kuzey Denizi’nin Doğu Shetland Havzasındaki Brent ve Ninian sistemlerindeki kaynaklardan elde edilen petrol. Avrupa, Afrika ve Orta Doğu’daki petrol üretimine, bir referans noktası oluşturur.
- Dubai-Umman, Asya-Pasifik bölgesine akan Orta Doğu ekşi ham petrolü için,
- Tapis, Malezya, hafif Uzak Doğu petrolü için
- Minas, Endonezya, ağır Uzak Doğu petrolü için referans noktası olarak kullanılmıştır
- Çeşitli OPEC (Petrol İhraç Eden Ülkeler Örgütü) ülkelerinden ağırlıklı ortalama petrol karışımları olan OPEC Referans Sepeti
- Kaliforniya’daki ağır petrolün fiyatlandırıldığı Midway Sunset Heavy
- Batı Kanada’da çıkan ağır, yüksek TAN (asidik) ham petrol için karşılaştırma ölçütü
Petrol Piyasasında geçerli olan ve rafineriler tarafından kullanılan petrol referansları Brent, WTI ve Umman petrolüdür. Diğer iyi bilinen ölçütler, OPEC Referans Sepeti, Dubai Ham Petrolü, Şangay Ham Petrolü ve Urallar Petrolü olarak sıralanabilir. Dünya üzerindeki petrol anlaşmalarının üçte ikisi Brent petrol üzerinde gerçekleşmektedir. Dolayısıyla Brent petrol için en yaygın petrol referans türü diyebiliriz.
Sanayi
Petrol endüstrisi, küresel arama, çıkarma, arıtma, nakliye (genellikle petrol tankerleri ve boru hatları ile) ve petrol ürünlerinin pazarlanması süreçlerinde yer almaktadır. Sektörün en büyük hacimli ürünleri akaryakıt ve benzindir. Petrol aynı zamanda farmasötikler, çözücüler, gübreler, böcek ilaçları ve plastikler de dahil olmak üzere birçok kimyasal ürünün hammaddesidir.
Petrol birçok endüstri için hayati öneme sahiptir ve endüstrileşmiş uygarlığın sürdürülmesi için önemlidir ve bu nedenle birçok ülke için kritik bir endişe kaynağıdır. Petrol, Avrupa ve Asya için yüzde 32 gibi düşük bir oranla Orta Doğu, Kuzey Amerika, (%40) Güney ve Orta Amerika (%44), Afrika (%41) için en yüksek yüzde 53’e kadar değişen dünya enerji tüketiminin büyük bir yüzdesini oluşturmaktadır.
Dünya genel olarak yılda 30 milyar varil (4,8 km3) petrol tüketiyor ve en büyük petrol tüketicileri büyük ölçüde gelişmiş ülkelerden oluşuyor. Aslında, 2004’te tüketilen petrolün yüzde 24’ü yalnızca Amerika Birleşik Devletleri’ne gitti, ancak 2007’de bu dünya tüketilen petrolün yüzde 21’ine düştü.
Nakliye
1950’lerde, Basra Körfezi’nden Amerika Birleşik Devletleri’ne taşınan petrol fiyatının yüzde 33’ünü nakliye maliyetleri oluşturuyordu, ancak 1970’lerde süper tankerlerin gelişmesi nedeniyle nakliye maliyeti, petrol fiyatının sadece yüzde 5’ine düştü. ABD’de İran petrolünün fiyatı, son 30 yılda ham petrolün değerinin artması nedeniyle, sevkiyat maliyetinin teslim edilen malın nihai maliyeti üzerindeki payı 2010 yılında%3’ten az olmuştur.
Fiyat
1985 yılında OPEC tarafından yönetilen fiyatlandırma sisteminin çökmesinden ve netback fiyatlandırmasıyla ilgili kısa süreli bir deneyden sonra, petrol ihraç eden ülkeler piyasaya bağlı bir fiyatlandırma mekanizması benimsedi. İlk olarak 1986’da PEMEX tarafından benimsenen piyasaya bağlı fiyatlandırma geniş çapta kabul gördü ve 1988’de ham petrolün uluslararası ticarette fiyatlandırılmasında ana yöntem haline geldi ve hala da öyle.
Çevresel etkiler
Sızıntı ve dökülme
Petrol doğal olarak oluşan bir madde olduğu için, çevredeki varlığının kazalar ve rutin faaliyetler (sismik keşif, sondaj, çıkarma, arıtma ve yakma) gibi insansal nedenlerinin sonucu olması gerekmez. Doğal sızıntılar ve katran çukurları gibi, petrolün insan müdahalesi olmadan etkilediği alanlar örnek gösterilebilir. Kaynağından bağımsız olarak, çevreye salındığında petrolün etkileri benzerdir.
Küresel ısınma
Petrol yandığında bir sera gazı olan karbondioksit salgılar. Kömürün yakılmasıyla birlikte, petrol yanması, atmosferik CO2’deki artışa en büyük katkıdır. Atmosferik CO2, son 150 yılda, önceki 800 bin yılın 180-300 ppmv’inden, 415 ppmv’nin üzerinde mevcut seviyelere yükseldi. Sıcaklıktaki bu artış, minimum Arktik buz paketini 4.320.000 km2’ye (1.670.000 sq mi) düşürdü, bu da uydu ölçümlerinin 1979’da başlamasından bu yana neredeyse yarı yarıya azaldı. Bu eriyik nedeniyle daha fazla petrol rezervi ortaya çıktı. Dünyadaki keşfedilmemiş petrolün yaklaşık yüzde 13’ü Kuzey Kutbu’nda bulunuyor.
Okyanus asitlenmesi
Okyanus asitlenmesi, karbondioksit (CO2) salımının neden olduğu Dünya okyanuslarının asitliğindeki artıştır. Asitlikteki bu artış, tüm deniz yaşamını etkiler. Küçük organizmalar ve kabuklu organizmalar üzerinde daha büyük bir etkiye sahiptir.
Katran Topu
Katran topu, okyanusta yüzen, bozulmuş, kütlevi bir ham petrol damlasıdır (çam ağaçlarından elde edilen veya petrolden rafine edilmiş insan yapımı bir ürün olan katranla karıştırılmamalıdır). Tarball’lar, örneğin Kaliforniya Santa Barbara Kanalı’nda veya Teksas açıklarındaki Meksika Körfezi’nde olduğu gibi suda yaşayan bir kirletici olarak doğal bir şekilde meydana gelebilirler.
Balinalar
Gazyağının ortaya çıkması, balina yağı için ucuz bir ikame sağlayarak, bazı büyük balina türlerini yok olmaktan kurtardığını ve böylece açık deniz tekne balina avcılığının ekonomik zorunluluğunu ortadan kaldırdığını iddia edenler var.
Elektrik
Rafineri kapasitesi az olan petrol üreten ülkelerde, bazen elektrik üretmek için petrol yakılır. Güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, mikro hidro, biyokütle ve biyoyakıtlar gibi yenilenebilir enerji teknolojileri kullanılmaktadır, ancak birincil alternatifler büyük ölçekli hidroelektrik, nükleer ve kömür yakıtlı üretim olmaya devam etmektedir.
Alternatif yakıtlar
Doğal gazlı araçlar, saf etanollü araçlar, esnek yakıtlı araçlar, biyodizel ile çalışan araçlar, propan otogaz ve hidrojenli araçlar gibi standart veya modifiye içten yanmalı motorlarda kullanılan alternatif yakıtları kullanan araçlar.
Pilli elektrikli araçlar, plug-in hibrit elektrikli araçlar, hibrit elektrikli araçlar ve hidrojen yakıt hücreli araçlar gibi petrol kullanımını azaltan veya ikame eden gelişmiş tahrik sistemlerine sahip araçlar.
Sonuç
Neredeyse tüm ekonomik sektörler büyük ölçüde petrole dayandığından, petrolün zirvesi gerçekleştiğinde, piyasaların kısmen veya tamamen çökmesi söz konusu. Bir anlamda yerkürenin kanalizasyon altyapı sisteminde oluşan, ve direnaj hatları boyunca hareket eden, yeryüzüne çıkarılsa da, çıkarılmasa da dert olan, dünyanın dışkısı, son derece aktif bir ekonomik unsur. Belki de, insan marifetiyle işlenmediği takdirde, bir yol bulup yeryüzüne çıkması da dünyayı ve canlı yaşamı tehdit edeceğinden, ekonomik bir meta olarak kullanılması ve insanlığın bu süreçte karşılaşılan tehdit unsurlarıyla meşgul olması en hayırlısı.
Tarihsel olarak en yüksek petrol arzına çok fazla odaklanılmış olsa da, gittikçe daha fazla ülke yenilenebilir enerjiye geçer ve sonrasında dünya yenilenebilir enerji kaynaklarına tam olarak geçmeyi becerebilirse, 156 ülkenin jeopolitik konumunun nasıl değişebileceği değerlendiriliyor. Bu durumda, eski petrol ihracatçılarının güç kaybetmesi beklenirken, eski petrol ithalatçılarının ve yenilenebilir enerji kaynakları bakımından zengin ülkelerin konumlarının güçlenmesi bekleniyor.
