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

เคยเห็นลูกแมงกะพรุนไฟกันไหม?

เคยเห็น ลูกแมงกะพรุนไฟ กันไหม? เจ้าสิ่งมีชีวิตตัวจ้อยที่แหวกว่ายไปมาในน้ำเหล่านี้คือ ลูกแมงกะพรุนไฟ สัตว์แปลกที่ไม่มีกล้ามเนื้อ มันสมอง และหัวใจ โดยจากในวิดีโอเป็นตัวอ่อนในขั้นอีฟีราที่กำลังจะพัฒนาไปเป็นตัวเต็มวัยแล้วในอีกไม่กี่เดือนข้างหน้า โดยเมื่อถึงเวลานั้นมันจะมีขนาดตัวที่ใหญ่กว่าที่เห็นถึง 700 เท่าเลยทีเดียว วงจรชีวิตของแมงกะพรุนนั้นก็แปลกพอๆ กับร่างกายของมัน เมื่อตัวอ่อนถือกำเนิดขึ้นจากไข่มันจะลอยไปหาที่ที่เหมาะสมและฝังตัวเป็น “พลานูลา” จากนั้นพลานูลาจะเติบโตเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีหน้าตาคล้ายกับดอกไม้ทะเลเล็กๆ เราเรียกขั้นนี้ว่า “โพลิป” จากนั้นเมื่อเติบโตขึ้นลูกแมงกะพรุนจิ๋วที่เรียกว่า “อีฟีรา” หรือ “เมดูซ่า” จะหลุดออกมาและล่องลอยไปตามกระแสน้ำ เติบโตเป็นแมงกะพรุนในที่สุด   อ่านเพิ่มเติม พบลูกสิงโตขาวในป่าแอฟริกาใต้

แมงดาทะเล (Horseshoe Crab)

แมงดาทะเล สัตว์ที่แทบไม่เปลี่ยนแปลงรูปร่างไปจากบรรพบุรุษ แมงดาทะเล (Horseshoe Crab) คือสัตว์ทะเลชนิดหนึ่งซึ่งในทางชีววิทยามักถูกเรียกรวมกับแมงมุม เห็บ กุ้ง ปู กิ้งกือ ตะขาบ และแมลงชนิดต่าง ๆ เรียกรวมว่า “สัตว์ขาข้อ” (Arthropod) ที่ไม่มีกระดูกสันหลัง (Invertebrate) ในไฟลัมอาร์โทรโพดา (Arthropoda) โดยแมงดาทะเลถูกจัดจำแนกอยู่ในหมวดชั้น (Class) เมอโรสโตมาตา (Merostomata) หรือกลุ่มแมงดา แมงดาทะเลนับเป็นหนึ่งในสิ่งมีชีวิตดึกดำบรรพ์ที่ยังคงดำรงอาศัยอยู่บนโลก ณ เวลานี้ จากการถือกำเนิดขึ้นเป็นครั้งแรกเมื่อกว่า 400 ล้านปีมาแล้ว ในปัจจุบัน โลกของเราเหลือแมงดาทะเลอยู่เพียง 4 ชนิด มี 2 ชนิดที่อาศัยอยู่ตามพื้นที่ชายฝั่งทะเลของประเทศไทย และอีก 2 ชนิด อาศัยอยู่ในพื้นที่มหาสมุทรแอตแลนติกและมหาสมุทรอินเดีย-แปซิฟิก แมงดาทะเลเป็นสิ่งมีชีวิตที่มีวิวัฒนาการมายาวนาน แต่โครงสร้าง รูปร่างทางสรีรวิทยา และรูปลักษณ์ภายนอกของพวกมัน ไม่ได้มีการเปลี่ยนแปลงไปจากบรรพบุรุษของแมงดาทะเลทั้งหลายมากนัก โครงสร้างหลักทางชีววิทยา แมงดาทะเลมีส่วนหัว (Prosoma) และส่วนอก (Opisthosoma) ที่เชื่อมติดกัน มีโครงร่างแข็งภายนอก ลักษณะคล้ายเกือกม้า […]

การเกิดผลและเมล็ด : โครงสร้างของผลและเมล็ด

การเกิด ผลและเมล็ด เป็นกระบวนการของพืชสำหรับขยายพันธุ์เป็นต้นใหม่ต่อไป เมื่อสิ้นสุดกระบวนการปฏิสนธิของพืช กระบวนการต่อไปคือ การเกิด ผลและเมล็ด รังไข่ภายในเกสรตัวเมียจะเจริญกลายเป็นผล (fruit) ส่วนผนังรังไข่จะเปลี่ยนเป็นเพริคาร์ป (pericarp) ซึ่งมีลักษณะหรือรูปร่างแตกต่างกันไป เพอริคาร์ปประกอบด้วยเนื้อเยื่อ 3 ชั้น ได้แก่ เอ็กโซคาร์ป (Exocarp) มีโซคาร์ป (Mesocarp) และเอนโดคาร์ป (Endocarp) เอ็กโซคาร์ป (exocarp) เป็นชั้นนอกสุดของผลที่มักเรียกว่าเปลือก โดยทั่วไปประกอบด้วยเนื้อเยื่อเอพิเดอร์มิส (Epidermis) เพียงชั้นเดียว แต่มีผลไม้บางชนิดที่เอกโซคาร์ประกอบด้วยเนื้อเยื่อหลายชั้นและอาจมีปากใบด้วย เอกโซคาร์ปของพืชแต่ละชนิดอาจมีพื้นผิวที่มีความเฉพาะ เช่น เรียบเหนียวเป็นมัน ขรุขระ หรืออาจมีหนาม มีขน หรือต่อมน้ำมัน มีโซคาร์ป (mesocarp) เป็นชั้นกลางถัดจากเอกโซคาร์ปเข้ามา ผลบางชนิดนั้นมีโซคาร์ปหนา บางชนิดบางมาก มีโซคาร์ปของผลบางชนิดเป็นเนื้ออ่อนนุ่มใช้รับประทานได้ เอนโดคาร์ป (endocarp) เป็นชั้นในสุดของเพอริคาร์ป ประกอบด้วยเนื้อเยื่อที่มีความหนาชั้นเดียวหรือหลายชั้นจนมีลักษณะหนามาก บางชนิดเป็นเนื้อนุ่มใช้รับประทานได้ ผลของพืชบางชนิดมีเพอริคาร์ปเชื่อมติดกันจนแยกไม่ออก เช่น ข้าวโพด ถั่วเขียว ถั่วเหลือง บางชนิด ส่วนเอกโซคาร์ปและมีโซคาร์ปเชื่อมติดกันหรือแยกกันไม่เด่นชัด เช่น […]

เซลล์สัตว์ และส่วนประกอบภายในเซลล์

เซลล์สัตว์ เป็นส่วนที่เล็กที่สุดของสัตว์ ซึ่งภายในเซลล์ประกอบด้วยออร์แกเนลล์ (organelles) ต่างๆ เซลล์ คือ หน่วยย่อยพื้นฐานที่ไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่า และเป็นหน่วยที่เล็กที่สุดของสิ่งมีชีวิต สำหรับใน เซลล์สัตว์ มีส่วนประกอบต่างๆ ดังนี้ เยื่อหุ้มเซลล์ (Cell membrane) พบในเซลล์สิ่งมีชีวิตทุกชนิด ยกเว้นไวรัส เยื่อหุ้มเซลล์ทำให้เซลล์คงรูปอยู่ได้ และเป็นเยื่อเลือกผ่าน คือ มีคุณสมบัติยอมให้สารบางชนิดผ่านเข้าออกเท่านั้น ควบคุมการเข้าออกของสารต่าง ๆ จากสิ่งแวดล้อมเข้าสู่เซลล์ เยื่อหุ้มเซลล์ประกอบด้วย ฟอสโฟลิพิด (Phospholipid bilayer) โปรตีน คาร์โบไฮเดรต และคอเลสเตอรอล นิวเคลียส (Nucleus) มีลักษณะค่อนข้างกลม อยู่บริเวณกลางเซลล์ ประกอบด้วยเยื่อหุ้มนิวเคลียส และนิวคลีโอพลาซึมซึ่งเป็นส่วนที่อยู่ภายในเยื่อหุ้มนิวเคลียส นิวเคลียสทำหน้าที่ควบคุมการทำงานต่าง ๆ ภายในเซลล์ แบ่งเซลล์ และบรรจุสารพันธุกรรม DNA ไซโทพลาซึม (Cytoplasm) อยู่ระหว่างนิวเคลียสและเยื่อหุ้มเซลล์ ประกอบด้วยส่วนที่เป็นของเหลว เรียกว่าไซโทซอล (Cytosol) และส่วนที่เป็นของแข็ง เรียกว่า ออร์แกเนลล์ (Organelle) ร่างแหเอนโดพลาซึม […]