ปิโตรเลียม เกิดขึ้นในธรรมชาติได้อย่างไร และจำแนกเป็นกี่ประเภท

ปิโตรเลียม ทรัพยากรธรรมชาติที่สำคัญทางเศรฐกิจ

มนุษย์ค้นพบ ปิโตรเลียม และใช้ประโยชน์จากทรัพยากรธรรมชาติชนิดนี้มาเป็นเวลานาน แม้ว่าที่ผ่านมา มนุษย์เราได้รับประโยชน์มากมายจากิโตรเลียม แต่ในขณะเดียวกัน ผลจากการใช้พลังงานชนิดนี้ก็กำลังส่งผลกระทบต่อชีวิตมนุษย์

ปิโตรเลียม (Petroleum) คือ สารประกอบไฮโดรคาร์บอน (Hydrocarbon) ที่มีโครงสร้างอันสลับซับซ้อน เป็นสสารในธรรมชาติที่มีธาตุไฮโดรเจน (H) และคาร์บอน (C) เป็นองค์ประกอบหลัก จากการย่อยสลายของอินทรียสารที่ทับถมกันจำนวนมากในมหาสมุทร ภายใต้ความร้อนและความดันอันมหาศาลที่เกิดขึ้นตลอดระยะเวลาหลายล้านปีในชั้นหินใต้พื้นผิวโลก

[ปิโตรเลียม มีรากศัพท์มาจากคำว่า “เพตรา” (Petra) ที่แปลว่า “หิน” และ “โอเลียม” (Oleum) ที่แปลว่า “น้ำมัน” ในภาษาละติน ซึ่งมีความหมายร่วมกันว่า “น้ำมันจากหิน”] 

ปิโตรเลียม, น้ำมัน, พลังงานฟอสซิล

แหล่งกำเนิดและกระบวนการสะสมปิโตรเลียม

ปิโตรเลียม คือ เชื้อเพลิงฟอสซิล (Fossil fuel) ที่ถือกำเนิดขึ้นจากการทับถมกันของซากพืชซากสัตว์ใต้ทะเลลึกเมื่อหลายล้านปีก่อน ซากสิ่งมีชีวิตที่เกิดการเน่าเปื่อยผุพังและย่อยสลายกลายเป็นอินทรียสารที่สะสมรวมตัวกับตะกอนต่าง ๆ ทับถมกันจนเกิดชั้นตะกอนหนาแน่น ซึ่งจมตัวลงจากแรงกดทับของชั้นการสะสมต่าง ๆ และการเปลี่ยนแปลงของแผ่นเปลือกโลก 

ภายใต้ความดันและความร้อนที่สูงจัด อินทรียวัตถุเหล่านี้ถูกแปรสภาพกลายเป็นสารประกอบที่เรียกว่า “คีโรเจน” (Kerogen) ปะปนอยู่ร่วมกับเศษหินดินทรายหรือ “หินต้นกำเนิด” (Source Rock) จนกระทั่งเกิดการแปรสภาพอีกครั้ง จากอุณหภูมิที่สูงขึ้นและแรงทับถมของชั้นตะกอนที่เปลี่ยนแปลงคีโรเจนในชั้นหินให้กลายเป็นสารประกอบไฮโดรคาร์บอนในรูปของเหลวและก๊าซ ซึ่งสะสมตัวอยู่ตามช่องว่าง รอยแยก และรูพรุนของชั้นหิน กลายเป็นสสารที่เรารู้จักกันดีในชื่อปิโตรเลียม

ปิโตรเลียม, น้ำมัน, พลังงานฟอสซิล

ปัจจัยของสภาวะแวดล้อมที่เหมาะสมต่อการเกิดปิโตรเลียม

  • มีสภาพภูมิประเทศเป็นแอ่งใต้ท้องน้ำหรือใต้ท้องทะเล (Sedimentary Basin) ที่สามารถสะสมและกักเก็บอินทรียสารและตะกอนต่าง ๆ ไม่ให้ถูกพัดพาไปตามกระแสน้ำ
  • มีการไหลเวียนของกระแสน้ำอย่างเชื่องช้า ซึ่งส่งผลให้ตะกอนไม่ถูกพัดพาไปก่อนการสะสมหรือถูกย่อยสลายและทำลายลงก่อนเกิดการทับถมเป็นชั้นตะกอน
  • มีออกซิเจนและซัลเฟตในปริมาณต่ำ ซึ่งทำให้ซากสิ่งมีชีวิตไม่ถูกย่อยสลายโดยจุลินทรีย์ใต้ท้องทะเลก่อนการสะสมเป็นชั้นตะกอน
  • มีชั้นหินกักเก็บ (Reservoir Rock) ที่มีโครงสร้างแบบปิดกั้น (Trap) เช่น โครงสร้างในลักษณะของประทุนคว่ำ (Antincline) หรือโครงสร้างรูปโดม (Dome) ซึ่งทำให้ปิโตรเลียมไม่สามารถเคลื่อนที่ขึ้นสู่ด้านบนผิวน้ำหรือซึมรั่วไหลออกไปจนหมด เนื่องจากน้ำมันดิบและก๊าซธรรมชาติมีน้ำหนัก (มวล) เบากว่าน้ำภายนอกชั้นหิน

ปิโตรเลียม, น้ำมัน, พลังงานฟอสซิล

ประเภทของปิโตรเลียม  

  1. น้ำมันดิบ (Crude Oil) คือ ปิโตรเลียมในสถานะของเหลว ซึ่งประกอบด้วยสารประกอบไฮโดรคาร์บอนชนิดระเหยง่ายเป็นส่วนใหญ่ และโดยทั่ว น้ำมันดิบมักจะมีสีดำหรือสีน้ำตาล ภายหลังกระบวนการกลั่น เกิดเป็นผลิตภัณฑ์น้ำมันชนิดต่าง ๆ เช่น น้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับเครื่องยนต์ น้ำมันก๊าด และยางมะตอย เป็นต้น
  2. ก๊าซธรรมชาติ (Natural Gas) คือ ปิโตรเลียมในสถานะก๊าซ ซึ่งประกอบด้วยสารประกอบไฮโดรคาร์บอนราวร้อยละ 95 โดยมีองค์ประกอบหลัก คือ ก๊าซมีเทน (CH4) ซึ่งอาจมีไนโตรเจน (N) และคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ปะปนอยู่เล็กน้อย สามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงและนำมาเป็นวัตถุดิบในอุตสาหกรรมปิโตรเคมีต่าง ๆ

สืบค้นและเรียบเรียง
คัดคณัฐ ชื่นวงศ์อรุณ


ข้อมูลอ้างอิง

National Geographic Society – https://www.nationalgeographic.org/encyclopedia/petroleum/

กรมเชื้อเพลิงธรรมชาติ – https://dmf.go.th/public/list/data/index/menu/652/mainmenu/652/

ศูนย์การเรียนรู้วิทยาศาสตร์โลกและดาราศาสตร์ – http://www.lesa.biz/earth/lithosphere/fuel/oil

บริษัท ปตท.สำรวจและผลิตปิโตรเลียม จำกัด (มหาชน)  – https://www2.pttep.com/energyliteracy/PTTEP/issue.aspx?id=21


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : ชั้นดินและองค์ประกอบของดิน

เรื่องแนะนำ

ค้นพบอวัยวะใหม่ของมนุษย์ “Interstitium”

อวัยวะดังกล่าวมีชื่อว่า interstitium มันอยู่ใต้ผิวหนังของพวกเราก่อนที่จะถึงอวัยวะภายใน การค้นพบครั้งนี้อาจมีส่วนช่วยรักษาการแพร่กระจายของโรคมะเร็งในอนาคต

ถั่งเช่า ขุมทองแห่งทิเบต

ถั่งเช่า ซึ่งมีสรรพคุณทางยา และมีราคาสูงลิ่วในประเทศจีน กำลังทำให้เศรษฐกิจของที่ราบสูงทิเบตเฟื่องฟู สิ่งที่ซื่อหลางกำลังคลานเข่าค้นหาอยู่ ณ ความสูง 4,700 เมตร เหนือระดับน้ำทะเล ของที่ราบสูงทิเบต เป็นสิ่งมีชีวิตที่แปลกประหลาดอย่างยิ่ง ส่วนที่อยู่เหนือพื้นดินขึ้นมานั้น คือเห็ดราดอกเล็ก ๆ ไร้หมวก เป็นแค่ก้านสีน้ำตาลบางพอ ๆ กับก้านไม้ขีดไฟ โผล่จากดินโคลนขึ้นมาไม่กี่เซนติเมตร ซื่อหลาง ยางผี กับภรรยาและญาติมิตรกลุ่มใหญ่ ทำงานวันละ11 ชั่วโมง ตั้งแต่ต้นเดือนพฤษภาคมจนถึงปลายเดือนมิถุนายน เพื่อค้นหา “ถั่งเช่า” เมื่อซื่อหลางพบเห็ดราดังกล่าว เขาก็ตะโกนออกมาด้วยความดีใจ ภรรยาของเขา หยางจิน น่าหมู่ จะเดินเข้ามาสมทบทันที เขาจัดแจงใช้เกรียงแซะรอบก้านเห็ด แล้วค่อย ๆ ยกดินก้อนหนึ่งขึ้นมาอย่างระมัดระวัง หลังจากปัดดินที่ติดอยู่ออก สิ่งที่ปรากฏอยู่บนฝ่ามือดูคล้ายหนอนผีเสื้อสีเหลืองสดที่ตายแล้ว ส่วนที่งอกอยู่บนหัวของมัน คือก้านเห็ดเรียวบางสีน้ำตาล ซื่อหลางหยิบซองบะหมี่กึ่งสำเร็จรูปสีแดงออกมาจากกระเป๋า เขาหย่อนสมบัติที่พบลงไปในซอง รวมกับชิ้นอื่น ๆ ก่อนหน้านี้ แล้วม้วนปิดซองอย่างเบามือ “เห็ดหนอน” เหล่านี้ คือที่มาของรายได้ก้อนโตจากทั้งหมดที่พวกเขาหาได้ทั้งปี ทั่วทั้งที่ราบสูงทิเบต สิ่งมีชีวิตเหล่านี้ไม่เพียงพลิกโฉมเศรษฐกิจในชนบท แต่ยังก่อให้เกิด “การตื่นทอง” […]

ฤๅดาวเคราะห์น้อยจะเป็นจุดกำเนิดของชีวิต?

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าดาวเคราะห์น้อยมีส่วนช่วยให้ชีวิตบนโลกถือกำเนิดขึ้น นอกจากนั้นการศึกษาดาวเคราะห์น้อยยังช่วยขยายองค์ความรู้ที่เรามีต่อชีวิตนอกโลก

วิวัฒนาการของมนุษย์ (Human Evolution)

วิวัฒนาการของมนุษย์ และสิ่งมีชีวิตนั้น เป็นผลมาจาก “การคัดเลือกโดยธรรมชาติ” วิวัฒนาการของมนุษย์ และสิ่งมีชีวิตอื่นๆ คือ กระบวนการการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมและการพัฒนาของสิ่งมีชีวิต โดยถ่ายทอดลักษณะการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นไปยังสิ่งมีชีวิตรุ่นต่อไป เพื่อให้เกิดการปรับตัวและเพิ่มโอกาสการมีชีวิตรอดในสภาพแวดล้อมที่แตกต่าง ในปี 1859 ชาร์ลส์ ดาร์วิน (Charles Darwin) นักธรรมชาติวิทยาชาวอังกฤษ กล่าวถึงหลักการของวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตว่า วิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตนั้น เป็นผลมาจาก “การคัดเลือกโดยธรรมชาติ” (Natural Selection) ทำให้เกิดการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตในสภาพแวดล้อมต่างๆ เพื่อเพิ่มโอกาสของการอยู่รอด โดยจะเกิดการถ่ายทอดลักษณะพิเศษจากการปรับตัวที่เกิดขึ้น ส่งผ่านไปยังสิ่งมีชีวิตในรุ่นต่อไป เช่น สี ขนาด รูปร่าง การสืบพันธุ์ หรือคุณสมบัติอื่นๆ 12 ทฤษฎี เราวิวัฒนาการมาเป็นมนุษย์ได้อย่างไร? วิวัฒนาการเป็นกระบวนการที่เกิดขึ้นอย่างค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งอาจใช้เวลาหลายแสนจนถึงหลายล้านปี เพื่อสร้างสิ่งมีชีวิตสายพันธุ์ใหม่ (Species) ในขณะที่สิ่งมีชีวิตที่ไม่ได้ปรับตัวให้เหมาะสมต่อสภาพแวดล้อม อาจมีจำนวนประชากรลดลง หรืออาจถึงขั้นสูญพันธุ์จากโลกไปในท้ายที่สุด เปรียบเสมือนการต่อสู้กับทั้งธรรมชาติและตนเอง เพื่อความอยู่รอด (Survival of the Fittest) วิวัฒนาการของมนุษย์  ต้นกำเนิดของตระกูลมนุษย์ หรือที่เรียกว่า “โฮมินิดส์” (Hominids) แยกตัวออกจากกลุ่มสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจำพวกลิงใหญ่หรือลิงไม่มีหาง […]