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Earth

화석연료 석유를 알고싶다.

by 감사로운 2024. 4. 22.
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화석연료 석유는 어떻게 만들어 졌을까요? 

 

석유 생성에 유기기원설, 무기기원설, 자연발생설  3가지 가설이 있습니다.
유기기원설에 대해 알아보겠습니다.
5억 년 전 지구는 물로  덮여 있었습니다.  시기에 살았던 어류, 원생동물, 갑각류 등이 죽어서  사체들이 물아래로 가라앉아 공기가 차단된 상태로 진흙이나 먼지등과 함께 침전되어 퇴적물로 함께 묻혔습니다.
유기물이 금속화합물과 반응할 때, 특수박테리아는 에너지를 얻기 위해 금속화합물을 사용합니다. 이렇게 해서 유기물을 분해합니다.
오랜 시간 지층이 높은 온도와 압력으로  유기물층의 성분이 변해 점성이 있는 탄화수소 화합물로 변합니다.  화합물은 자연상태에서 탄소와 수소로만 구성된  작고 가벼운 화합물로 분해됩니다.
분해된 화합물이 액체가 되면 석유, 기체가 되면 천연가스가 됩니다.
유기기원설은 석유가 퇴적층이 많은 얕은 바다나 호수 밑에서 발견되고 있고, 유기물의 단백질이 분해하면서 질소와 황이 발생된다는 점에서 가장 설득력이 있는 이론입니다.
무기기원설은 지구내부에 풍부한 금속탄화물이 물과 만나 지층의 높은 온도와 압력을 받아 가스가   액체인 탄화수소가 되었다는 가설입니다.
그런데 석유를 만들 만큼 엄청난 양의 금속탄화물은 어떻게 만들어졌는지 근거가 없어 신뢰가 떨어집니다.
자연발생설은 1950년대 등장한 가설입니다.
러시아 학자들은 운석 충돌로 지각 균열과 솟아 나온 부분에 지하 저유지가 만들어져 지구 깊은 곳에서 자연적으로 생겼다고 주장합니다.
석유를 뽑아내기 위한 조건으로 석유가 고여있을  있게 트랩 구조가 형성되어야 합니다.
근원암과 저류암 그리고 덮개암이 있어야 트랩이 형성됩니다. 근원암은 유기물질을 석유 또는 천연가스로 전환시키는 암석으로 이곳에서 생성된 석유는 틈이 많고 푹신한 암석들 사이에 물과 천연가스와 함께 갇혀 있는 상태가 됩니다.
푹신한 암석인 저류암에 석유, 천연가스 그리고 물이 갇혀있어 스펀지 같습니다. 덮개암은 석유나 천연가스가 바깥으로 빠져나가지 못하게 뚜껑을 덮듯이 저류암을 둘러쌓은 암석입니다.

석유산업의 역사

트랩구조로부터 생성된 석유는 과거 오래전부터 사용된 기록이 있습니다. 기원전 3000년경 고대 이집트인은 석유를 출혈과 발열을 멈추게 하는 약으로 사용했고 기원전 2000년경 수메르의 주술사는 석유가 뿜어지는 형태를 보고 점을 쳤다고 합니다.
그러다 1850년경 석유는 본격적으로 활용되었습니다. 유럽과 미국은 석유에서 등유를 추출하여 램프의 연료로 사용했고 등유 정제과정에서 만들어진 휘발유를 이용하여 1885년 독일의 고트리프다임러가 휘발유 내연기관을 발명하였습니다. 1892년에는 루돌프 디젤이 경유를 이용한 디젤 엔진을 발명하였습니다.
이후, 산업이 발달되면서 석유를 기반으로 하는 다양한 연료들과 제품들이 개발되었고 폭발적인 경제적 성장을 증진시키는 원동력이 되었습니다.
석유로 만들어지는 폴리프로필렌, 파라-자일렌, 벤젠  수많은 원료는 플라스틱, 합성섬유, 의약품, 고무, 화장품  다양한 물건들의 재료가 되었습니다.
연료로써의 석유뿐만 아니라 우리 일상 곳곳에 활용되고 있으며 주요 산업들을 지탱하고 있습니다.

 

탄화수소 화합물인 원유를 채굴해서 증류과정을 통해 끊는점이 낮은 것 부터 높은 순으로 석유를 추출합니다. 

휘발유, 나프타, 등유, 경유, 중유 등으로 정제하여 다양한 석유제품이 만들어집니다.  

활용도가 광범위하여 인류의 생활에 빼놓을 수 없는 중요한 자원입니다.

셰일오일

석유자원이 고갈될 것이라는 우려가 있었지만 앞으로도 200년 이상 충분히 사용할 석유가 지하에 매장되어 있다고 합니다.
지하 2~4km 깊이의 셰일층에는 입자의 크기가 0.005mm 이하의 작은 진흙이 퇴적되어 오랜 세월 동안 쌓이면서 단단하게 굳어져 형성된 퇴적암이 있습니다.
이곳에는 셰일가스나 셰일오일이 빠져나가지 못하고 갇혀있습니다.
오래전부터 존재를 알고 있었지만 추출할 방법이 없어 보존되고만 있었습니다. 그러나 추출기술이 점점 발전해 가면서 세계의 오일시장이 변하고 있습니다.

현재, 세계 제일의 산유국은 러시아와 사우디아라비아를 제치고 미국입니다.

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