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

ไก่เองก็สนใจมนุษย์

พฤติกรรมแปลกๆ ในสัตว์ เมื่อดูเหมือนว่าไก่มักนิยมชมชอบคนที่หน้าตาดีมากกว่าคนที่หน้าตาธรรมดา

“ถ้ำ” สถานที่ฝึกทีมเวิร์คของนักบินอวกาศ

เครือข่ายถ้ำที่ยาวเหยียดและสลับซับซ้อนในอิตาลี คือสถานที่ที่เหมาะสมอย่างยิ่งในการฝึกฝนให้นักบินอวกาศเรียนรู้ถึงวิธีการทำงานร่วมกันก่อนภารกิจสำรวจโลกใหม่จะเกิดขึ้นจริงในอนาคต

เส้นทางการบิน

หากนกทิ้งรอยบินไว้บนฟ้าได้ ภาพที่ปรากฏจะเป็นอย่างไร? ชมผลงานที่ผสานระหว่างศิลปะและวิทยาศาสตร์