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

ธาตุอาหารพืช (Plant Nutrients)

พืช เป็นสิ่งมีชีวิตที่ต้องการธาตุอาหารเพื่อใช้ในกระบวนการเจริญเติบ และกิจกรรมต่างๆ ภายในเซลล์ เช่นเดียวกับสิ่งมีชีวิตในอาณาจักรอื่นๆ ธาตุอาหารพืช (Plant Nutrients) คือ ธาตุเคมี (Chemical Elements) ในธรรมชาติที่จำเป็นต่อการเจริญเติบโตของพืช โดยธาตุอาหารของพืชประกอบด้วยธาตุทั้งหมด 17 ธาตุ โดยมีเพียงคาร์บอน (C) ออกซิเจน (O) และไฮโดรเจน (H) เท่านั้นที่พืชสามารถดึงมาใช้จากน้ำและอากาศ  ในขณะที่อีก 14 ธาตุ ได้แก่ ไนโตรเจน (N) ฟอสฟอรัส (P) โพแทสเซียม (K) แคลเซียม (Ca) แมกนีเซียม(Mg) กำมะถัน (S) เหล็ก (Fe) แมงกานีส (Mn) โบรอน (B) โมลิบดินัม (Mo) ทองแดง (Cu) สังกะสี (Zn) คลอรีน (Cl) และนิกเกิล (Ni) นับเป็นธาตุอาหารที่พืชส่วนใหญ่ดูดซับมาจากดิน […]

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 […]

มลพิษในดิน (Soil Pollution)

มลพิษในดิน (Soil Pollution) คือการเสื่อมถอยของคุณภาพดิน หรือภาวะการปนเปื้อนด้วยสารพิษ (Soil Pollutant) ในดินมากเกินไป ส่งผลให้คุณสมบัติของดินเกิดการเปลี่ยนแปลง จนเป็นอันตรายต่อความเป็นอยู่และการเจริญเติบโตของทั้งคน สัตว์ และพืช อีกทั้งยังทำให้ดินไม่เหมาะสมในการนำไปใช้ประโยชน์ในด้านอื่นๆ ด้วย ดิน (Soil) คือสสารที่เกิดจากการรวมตัวกันของแร่ธาตุต่างๆ (ร้อยละ 45) สารอินทรีย์ (ร้อยละ 5) น้ำ (ร้อยละ 25) และอากาศ (ร้อยละ 25) จากการสลายตัวของแผ่นเปลือกโลกและการย่อยสลายของซากพืชซากสัตว์ในธรรมชาติ โดยดินในแต่ละพื้นที่หรือภูมิภาคของโลกมักมีลักษณะและคุณสมบัติที่แตกต่างกันออกไป ขึ้นอยู่กับปัจจัยทางสภาพภูมิอากาศและภูมิประเทศ รวมไปถึงสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่ในอาณาบริเวณดังกล่าว แหล่งกำเนิดของ “ดินเสีย” หรือการเกิดมลพิษในดิน ดินเสียในธรรมชาติ เป็นผลมาจากการมีองค์ประกอบซึ่งเป็นอันตรายต่อการดำรงอาศัยอยู่ของสิ่งมีชีวิตในดิน หรือการมีคุณสมบัติไม่เหมาะสมต่อการนำไปใช้ประโยชน์ในด้านต่างๆ อย่างเช่น การมีส่วนผสมของเกลือหรือแร่ธาตุบางชนิดมากเกินไป ทำให้เกิดภาวะ “ดินเค็ม” (Saline Soil) จนเป็นอันตรายต่อพืช หรือดินที่มีการเจือปนของสารกัมมันตรังสีและโลหะหนัก (Heavy Metal) จากหินแหล่งต้นกำเนิดของดินที่ทำให้ดินเป็นพิษต่อสิ่งมีชีวิตและสิ่งแวดล้อม ดินเสียจากกิจกรรมของมนุษย์ เช่น การทิ้งขยะและของเสียในย่านชุมชน ไม่ว่าจะเป็นขยะมูลฝอย ชิ้นส่วนพลาสติก ขยะอิเล็กทรอนิกส์ […]

ความหมายและความสำคัญของ พื้นที่ชุ่มน้ำ

พื้นที่ชุ่มน้ำ (Wetlands) คือ พื้นที่ซึ่งมีน้ำเป็นปัจจัยหลักในการกำหนดหรือควบคุมสภาพแวดล้อมและลักษณะการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต โดยทั่วไปแล้ว พื้นที่ชุ่มน้ำ เกิดจากการที่ระดับน้ำใต้ดิน (Water Table) อยู่ใกล้กับผิวดินมาก ส่งผลให้พื้นที่ดังกล่าวมีน้ำเอ่อล้นขึ้นมาหรืออาจถูกน้ำท่วมขังเป็นบริเวณกว้าง ดังนั้น ความหมายของพื้นที่ชุ่มน้ำจึงครอบคลุมถึงทุกพื้นที่ซึ่งมีลักษณะทางภูมิประเทศเป็นที่ราบลุ่ม พื้นที่ชื้นแฉะ หรือเป็นแหล่งน้ำที่มีระดับน้ำเปลี่ยนแปลงได้ตลอดเวลา มีการไหลเวียนของน้ำตามฤดูกาล หรืออาจมีระดับน้ำขังคงที่ถาวร รวมไปถึงบริเวณริมชายฝั่งทะเลและพื้นที่ในทะเลบางส่วนที่มีความลึกหรือระดับน้ำไม่เกิน 6 เมตร เมื่อกระแสน้ำลดลงถึงจุดต่ำสุด จากลักษณะทางกายภาพที่กล่าวมา ส่งผลให้พื้นที่ชุ่มน้ำมีองค์ประกอบของพืชพรรณและสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ที่หลากหลาย เนื่องจากมีระบบนิเวศที่อยู่ทั้งในเขตน้ำจืด น้ำกร่อย และน้ำเค็ม รวมถึงพื้นที่ชุ่มน้ำที่เกิดขึ้นจากการสร้างสรรค์ของมนุษย์ เช่น  นาข้าว นากุ้ง และอ่างเก็บน้ำ เป็นต้น พื้นที่ชุ่มน้ำสามารถจำแนกออกเป็น 6 ประเภท ดังนี้   พื้นที่ชุ่มน้ำทางทะเลและชายฝั่ง (Marine and Coastal Wetlands) หมายถึง บริเวณในทะเลและริมชายฝั่งทะเล ซึ่งเป็นพื้นที่ที่ไม่อยู่ภายใต้อิทธิพลของกระแสน้ำจากแม่น้ำ เช่น ทะเลสาบน้ำเค็ม (Lagoon) หาดทราย (Beach) และแนวปะการัง (Coral Reef) […]