Pétrole

Figure 1. Un vérin de pompage est utilisé pour extraire le pétrole d'un puits.

En général, le pétrole est un liquide composé de molécules organiques. Cependant, dans le contexte du secteur de l'énergie mondial le pétrole, ou plus précisément le pétrole brut, est le combustible fossile liquide qui est extrait du sol. Environ 1/3 de l'énergie primaire mondiale provient de ce combustible primaire. Chimiquement, le pétrole est composé principalement de carbone et d'hydrogène avec d'autres éléments traces. Puisque le pétrole est principalement composé d'atomes de carbone et d'hydrogène, il est connu comme un hydrocarbure (bien que d'un point de vue chimique, il ne s'agisse souvent pas d'un véritable hydrocarbure). La composition chimique spécifique du pétrole brut peut varier considérablement en fonction de l'endroit où il a été foré et des conditions dans lesquelles il s'est formé.

Le pétrole s'est formé il y a des millions d'années lorsque la matière organique en vie est devenue morte et a été enterrée avant d'avoir pu être décomposée en présence d'air. Le carbone est resté enfermé dans le sous-sol où la chaleur et la pression ont entraîné des modifications chimiques et physiques. Ces changements, sur de longues périodes, ont transformé l'ancienne énergie provenant de la photosynthèse du soleil en énergie stockée dans le pétrole lui-même. Puisque le pétrole est le principal composant liquide des produits pétroliers, on le considère comme un produit pétrochimique.

Histoire

Figure 2. Edwin Drake, le foreur du premier puits de pétrole productif.

Le pétrole a été largement utilisé au cours de l'histoire, même lorsqu'il ne servait pas à alimenter les véhicules ou à générer de l'électricité. Historiquement, le pétrole était utilisé comme imperméabilisant et dans certains médicaments, mais on ne le trouvait que dans des suintements naturels où le pétrole sortait du sol. Le 27 août 1859, le pétrole a été pompé du sol pour la première fois par Edwin Drake en Pennsylvanie et des milliers de puits ont été forés depuis. À l'origine, la plupart du pétrole était transformé en kérosène et utilisé comme combustible pour les lampes, mais au fil du temps, il a été utilisé pour alimenter les voitures et produire de l'électricité.

Extraction

Le pétrole conventionnel est retenu sous terre dans des pièges ou des réservoirs, retenus dans les minuscules pores des roches poreuses et perméables. Le pétrole non conventionnel, principalement le pétrole de schiste, est retenu dans des gisements de schiste non perméable. Ils sont donc plus difficiles à extraire et nécessitent une fracturation hydraulique pour y accéder. En général, l'extraction nécessite un puits qui est foré dans un réservoir contenant du pétrole brut. Le puits peut être vertical, directionnel ou horizontal, en fonction de l'accès nécessaire au gisement. Le forage directionnel et horizontal permet à une plus grande partie du puits d'être dans le gisement lui-même, ce qui augmente le débit du pétrole. Ensuite, le pétrole est extrait et raffiné. Il peut être distillé ou subir un craquage d'hydrocarbures pour créer des produits et des carburants qui seront utiles.

Usage

Le pétrole est utilisé pour de nombreuses choses différentes, et il est largement utilisé pour les transports. Le pétrole peut être utilisé de différentes manières, avant ou après son raffinage :

• Carburants de transport
• Engrais
• Chauffage
• Plastiques
• Solvants
• Production électrique

Certaines de ces utilisations nécessitent un raffinage plus poussé du pétrole brut pour devenir utiles, mais elles utilisent toutes du pétrole d'une manière ou d'une autre. Selon l'EIA, la majorité du pétrole utilisé aux États-Unis provient des transports (par l'utilisation d'essence et de diesel), ce qui représente les deux tiers du pétrole utilisé.

Le pétrole est particulièrement utile comme combustible en raison de sa haute densité énergétique. Comme mentionné précédemment, la source d'énergie originelle du pétrole est le Soleil, car c'est l'énergie stockée dans la matière organique morte qui crée le pétrole brut au fil du temps. Lorsqu'il est brûlé en présence d'oxygène, le pétrole subit une réaction de combustion d'hydrocarbures, créant du dioxyde de carbone et de la vapeur d'eau. L'énergie libérée lors de la combustion dépend de la densité énergétique de la substance spécifique soumise à la combustion. Le pétrole brut a une densité énergétique relativement élevée, 1 kilogramme de pétrole brut contient [math]\displaystyle{ 5,3 \times 10^7 J }[/math].

Impacts environnementaux

Bien que le pétrole soit actuellement un combustible extrêmement important, la production de dioxyde de carbone par la combustion du pétrole brut et de ses produits raffinés contribue au changement climatique. Hormis le dioxyde de carbone et les autres émissions produits lors de la combustion des produits pétroliers, les processus de production, de transport, de raffinage et de forage ont tous leurs propres impacts environnementaux. Certaines substances chimiques produites contribuent au smog, tandis que d'autres sont des gaz à effet de serre qui contribuent au réchauffement de la Terre. Parmi les polluants les plus nocifs figurent les NOx et le monoxyde de carbone. Les émissions atmosphériques ne sont pas le seul problème, car la destruction des terres exploitées pendant l'extraction et la possibilité d'une marée noire peuvent détruire des zones écologiques potentiellement importantes.

Graphique interactif

Le pétrole est largement utilisé dans le monde entier, et le graphique ci-dessous permet de déterminer les régions qui utilisent le plus ou le moins de ces produits.

En savoir plus

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