Գետ-Գիտութեան. Քարիւղը (Մաս Ա.) Քարիւղը Հանածոյ Վառելանիւթ Է Եւ Ուժանիւթի Ոչ Վերականգնուող Աղբիւր

Պատրաստեց` ՔՐԻՍՏ ԽՐՈՅԵԱՆ

Միլիոնաւոր տարիներ առաջ լօռերն (algae) ու բոյսերը կ՛ապրէին ծովերու մակերեսին: Մեռնելէ եւ ծովուն յատակը սուզուելէ ետք օրկանական անոնց նիւթը խառնուած է այլ նստոյցներու (sediments) հետ եւ թաղուած` այնտեղ: Միլիոնաւոր տարիներու ընթացքին բարձր ճնշման եւ ջերմաստիճանի պայմաններու մէջ այս օրկանիզմներու մնացորդները վերածուեցան այսօրուան շատերուն ծանօթ բրածոյ վառելանիւթին (fossil fuel): Ածուխը, բնական կազը եւ քարիւղը հանածոյ վառելանիւթեր են, որոնք ձեւաւորուած են նմանատիպ պայմաններու մէջ:

Այսօր քարիւղը կը գտնուի ընդարձակ ստորգետնեայ ամբարներու մէջ, ուր կը գտնուէին հնագոյն ծովերը: Քարիւղի ամբարներ կարելի է գտնել ցամաքի կամ ովկիանոսի յատակը: Հում քարիւղը կ՛արտահանուի հսկայ հորատող մեքենաներով:

Հում քարիւղը սովորաբար սեւ կամ գոց սրճագոյն է, բայց կրնայ ըլլալ նաեւ դեղնաւուն, կարմրաւուն, շագանակագոյն կամ նոյնիսկ` կանաչաւուն: Գոյնի տատանումները ցոյց կու տան անոր տարբեր պաշարներու բնորոշ քիմիական բաղադրութիւնը: Քարիւղը (Petrolium), որ կը պարունակէ թիւով քիչ մետաղներ կամ ծծումբ, օրինակ, աւելի թեթեւ է (երբեմն` համարեա՛ թափանցիկ):

Քարիւղը կ՛օգտագործուի պենզին պատրաստելու համար, որ կարեւոր արտադրանք մըն է մեր առօրեայ կեանքին մէջ: Անով նաեւ կը մշակուի հազարաւոր տարբեր իրերը, որոնց կարգին են դօղերը (անիւի շրջանակ), սառնարանները, փրկարար բաճկոնները եւ անզգայացնող դեղատեսակները:

Երբ քարիւղային արտադրանքները, ինչպիսին է պենզինը, կ՛այրեն ուժանիւթ ստանալու համար, անոնք կ՛արտանետեն թունաւոր կազեր եւ մեծ քանակութեամբ ածխաթթու կազ (carbon dioxide)` ջեռոցային կազ մը: Ածխածինը (Carbon) կ՛օգնէ կարգաւորելու Երկիր մոլորակի մթնոլորտի ջերմաստիճանը, եւ բրածոյ վառելանիւթի այրման միջոցով այդ մթնոլորտի բնական հաւասարակշռութիւնը կը խախտի եւ բացասական ազդեցութիւն կ՛ունենայ մեր կլիմային վրայ:

Երկրի մակերեւոյթին տակ եւ կուպրի (tar) փոսերուն մէջ կայ հսկայական քանակութեամբ քարիւղ, որ կը պղպջայ դէպի Երկրի մակերես: Քարիւղը նաեւ կը գտնուի շատ աւելի խոր այն խոր հորերէն, որոնք շինուած են քարիւղ արտահանելու համար:

Այնուամենայնիւ, քարիւղը, ինչպէս` ածուխը եւ բնական կազը, ուժանիւթի ոչ վերականգնուող աղբիւրներ են: Անոնց ձեւաւորումը կը պահանջէ միլիոնաւոր տարիներ, եւ երբ կ՛արդիւնահանուին եւ սպառուին, չենք կրնար փոխարինել զանոնք:

Քարիւղի պաշարները կամաց-կամաց պիտի սպառին: Ի վերջոյ, աշխարհը կը հասնի «քարիւղի գագաթնակէտին»(1), կամ` արդիւնահանման ամենաբարձր մակարդակին: Որոշ փորձագէտներ կը կանխատեսեն, որ քարիւղի գագաթնակէտին կրնանք հասնիլ մօտաւորապէս 2050 թուականին: Քարիւղի այլընտրանք գտնելը անհրաժեշտ է ուժանիւթի համաշխարհային օգտագործման համար, եւ այդ մէկը բազմաթիւ ոլորտներու ուշադրութեան կեդրոնն է:

Քարիւղի ձեւաւորում

Երկրաբանական պայմանները, որոնք ի վերջոյ քարիւղը կը ստեղծեն, ձեւաւորուած են միլիոնաւոր տարիներ առաջ, երբ բոյսերը, լօռերը եւ փլանքթոնները (2) կը սուզուէին ովկիանոսներու եւ ծանծաղ ծովերու մէջ: Այս օրկանիզմները իրենց կեանքի շրջանառութեան աւարտին սուզուեցան ծովու յատակը: Ժամանակի ընթացքին անոնք թաղուեցան եւ տրորուեցան միլիոնաւոր թոներ կշռող նստոյցի եւ նոյնիսկ մեծաքանակ բոյսերու բեկորներու շերտերու տակ:

Ի վերջոյ, հնագոյն ծովերը չորցան, եւ մնացին «հովտային չոր աւազանները», որոնք կը կոչուին նաեւ նստուցային հովտային աւազաններ (sedimentary basins) (3): Աւազանի յատակի խորերուն մէջ օրկանական նիւթը սեղմուած է Երկրի ծածկոցին (mantle) տակ` շատ բարձր ջերմաստիճաններու մէջ, եւ` վրան ունենալով միլիոնաւոր թոներ կշռող ժայռեր եւ նստոյցներ:

Այս պայմաններու մէջ թթուածինը գրեթէ ամբողջութեամբ կը բացակայի, եւ օրկանական նիւթերը կը սկսին վերածուիլ քերոժեն (4) կոչուող մոմային նիւթին:

Աւելի շատ տաքութեան, ժամանակի եւ ճնշման պատճառով քերոժենը վերածուեցաւ ածխաջրածիններու: Ածխաջրածինները քիմիական նիւթեր են, որոնք կազմուած են հիմնականօրէն ջրածինէ (hydrogen) եւ ածխածինէ (carbon): Ջերմութեան եւ ճնշման տարբեր համակցութիւնները կրնան ստեղծել ածխաջրածիններու տարբեր միաւորներ եւ ձեւեր:

Քարիւղի հիմնական աղբիւրներն են նստուցային հովտային աւազանները, ուր անցեալին եղած են հին ծովու նստոյցները: Ափրիկէի` Նիկերիոյ տելթայի նստուցային հովտային աւազանը կ՛ընդգրկէ Նիկերիոյ, Քամերունի եւ Հասարակածային Քենիոյ հողերը: Աւելի քան 500 քարիւղային հանքավայրեր յայտնաբերուած են Նիկերիոյ տելթայի նստուցային աւազանին մէջ, եւ անոնք կը կազմեն Ափրիկէի քարիւղային ամէնէն արդիւնաւէտ հանքավայրերէն մէկը:

Պենզինը, զոր կ՛օգտագործենք մեր ինքնաշարժներուն համար որպէս վառելանիւթ, մեր պայուսակներու եւ կօշիկներու տարրական բաղադրիչները եւ քարիւղէ պատրաստուած մեր օգտագործած հազարաւոր տարբեր իրերը կը ներկայանան կայուն (հետեւողական) ու վստահելի ձեւերով: Այնուամենայնիւ, հում քարիւղը, որմէ կը պատրաստուին այս ապրանքները, ո՛չ հետեւողական է եւ ո՛չ ալ միատեսակ:

Քիմիագիտութիւն

Հում քարիւղը կազմուած է ածխաջրածիններէ, որոնք հիմնականին մէջ կազմուած են ջրածինէ (մօտ` 13 առ հարիւր) եւ ածխածինէ (մօտ` 85 առ հարիւր): Այլ տարրեր, ինչպիսիք են` բորոկածինը (nitrogen) (մօտ` 0,5 առ հարիւր), ծծումբը (0,5 առ հարիւր), թթուածինը (1 առ հարիւրը) եւ մետաղները, ինչպիսիք` են երկաթը, նիքելը եւ պղինձը (0,1 առ հարիւրէն պակաս),  նոյնպէս կրնան փոքր քանակութեամբ խառնուիլ ածխաջրածիններու հետ:

Ածխաջրածիններու մէջ մասնիկներու (molecule) տեղադրման ձեւը արդիւնք է լօռերու, բոյսերու կամ փլանքթոնի միլիոնաւոր տարիներ առաջ ունեցած սկզբնական կազմին: Տաքութեան եւ ճնշման չափը, որուն ենթարկուած են բոյսերը, նոյնպէս կը նպաստեն ածխաջրածիններու եւ հում քարիւղի յայտնաբերուած տատանումներուն:

Այս փոփոխութեան պատճառով հում քարիւղը, որ կը ժայթքի ընդերքէն դուրս, կրնայ բաղկացած ըլլալ հարիւրաւոր տարբեր քարիւղային միացութիւններէ: Թեթեւ քարիւղը (light oil) կրնայ պարունակել մինչեւ 97 առ հարիւր ածխաջրածիններ, մինչդեռ աւելի ծանր քարիւղը (heavy oil) կրնայ պարունակել միայն 50 առ հարիւր ածխաջրածիններ եւ աւելի մեծ քանակութեամբ այլ տարրեր: Օգտակար արտադրանք ստանալու համար միշտ ալ անհրաժեշտ է հում քարիւղը վերամշակել:

Դասակարգում

Քարիւղը կը դասակարգուի ըստ երեք հիմնական հանգամանքներու` աշխարհագրական դիրքը, ուր այդ մէկը հորատուած է, ծծումբի պարունակութիւնը եւ անոր API ձգողականութիւնը (5) (խտութեան չափանիշ):

Դասակարգում

Ա.- Աշխարհագրութիւն

Քարիւղը կը հորատուի ամբողջ աշխարհի մէջ: Այնուամենայնիւ, կան հում քարիւղի հիմնական երեք աղբիւրներ, որոնք չափանիշ կը հանդիսանան եւ կը դասակարգեն քարիւղի այլ արտադրանքները եւ կը ճշդորոշեն անոնց սակը: Այդ աղբիւրներն են` Brent crude-ը, West Texas Intermediate-ը եւ Տուպայն ու Օմանը (որպէս մէկ աղբիւր):

Brent crude-ը խառնուրդ մըն է, որ կու գայ Սկովտիոյ եւ Նորվեկիոյ միջեւ Հիւսիսային ծովուն շուրջ գտնուող 15 տարբեր քարիւղահանքերէ: Այս հանքավայրերը քարիւղ կը մատակարարեն Եւրոպայի մեծ մասին:

West Texas Intermediate-ը (WTI) աւելի թեթեւ քարիւղ է, որ կ՛արտադրուի հիմնականօրէն ԱՄՆ-ի Թեքսաս նահանգին մէջ: Այդ մէկը կը նկատուի բաւականաչափ «քաղց» եւ բարձրորակ: WTI քարիւղը կը մատակարարէ Հիւսիսային Ամերիկայի մեծ մասին:

Տուպայի քարիւղը, որ նաեւ յայտնի է որպէս Ֆաթեհ կամ Տուպայ-Օման քարիւղ, թեթեւ եւ «թթու» քարիւղ է, որ կ՛արտադրուի  Արաբական Միացեալ Էմիրութիւններու մէկ մասին` Տուպայի մէջ: Մօտակայ Օման երկիրը նաեւ վերջերս սկսած է քարիւղ արդիւնահանել: Տուպայի եւ Օմանի արտադրանքը կ՛օգտագործուի ճշդորոշելու համար սակերը Պարսից ծոցի քարիւղներու, որոնք հիմնականին մէջ կ՛արտահանուին Ասիոյ տարբեր երկիրներ:

OPEC-ի (6) միջին սակը քարիւղի որակի ճշդորոշման եւս մէկ կարեւոր աղբիւր է: OPEC-ը քարիւղ արտահանող երկիրներու կազմակերպութիւնն է: OPEC-ի 12 անդամ երկիրներն են` Ալճերիա, Անկոլա, Էքուատոր, Իրան, Իրաք, Քուէյթ, Լիպիա, Նիկերիա, Քաթար, Սէուտական Արաբիա, Արաբական Միացեալ Էմիրութիւններ եւ Վենեզուելա:

Բ. Ծծումբի պարունակութիւն

Քարիւղի մէջ ծծումբը կը համարուի «աղտոտուածութիւն»: Հում քարիւղի ծծումբը անոր վերամշակման ժամանակ կրնայ վնասել մետաղը եւ օդի ապականութիւն պատճառել: 0,5 առ հարիւրէն աւելի ծծումբով քարիւղը կը կոչուի «թթու», մինչդեռ 0,5 առ հարիւրէն պակաս ծծումբով քարիւղը «քաղցր» կը նկատուի:

«Քաղցր» քարիւղը սովորաբար շատ աւելի արժէքաւոր է, քան` «թթուն», որովհետեւ չի պահանջեր աւելորդ զտում եւ նուազ վնասակար է շրջակայ միջավայրի համար:

Գ. API ձգողականութիւն

Քարիւղի ամերիկեան հիմնարկը (API) քարիւղի եւ բնական կազի արդիւնաբերութեան ձեռնարկութիւններու առեւտրային ընկերութիւն մըն է: API-ը սահմանած է չափանիշներու ընդունուած համակարգեր` քարիւղի եւ կազի հետ կապուած շարք մը ապրանքներու համար, ինչպիսիք են` չափակները (gauge), հեղահանները (pump) եւ հորատման մեքենաները: API-ը նաեւ սահմանած է չափման քանի մը միաւոր: «API միաւորը», օրինակ, կը չափէ կամա ճառագայթումը քարիւղի հորերուն մէջ:

API-ի ձգողականութիւնը չափորոշիչ է քարիւղային հեղուկի խտութեան (density)` համեմատած ջուրի հետ: Եթէ քարիւղային հեղուկի API-ի ձգողականութիւնը 10-էն մեծ է, ապա այդ «թեթեւ» է եւ կը ծփայ ջուրի վրայ: Եթէ API-ի ձգողականութիւնը 10-էն պակաս է, ապա այդ «ծանր» է եւ կը սուզուի ջուրին տակ:

Նախընտրելի են թեթեւ քարիւղները, որովհետեւ անոնք ունին ածխաջրածիններու աւելի մեծ հասոյթ: Աւելի ծանր քարիւղները ունին մետաղներու եւ ծծումբի աւելի բարձր մակարդակներու եւ կը պահանջեն աւելի շատ զտում:

———–

(1)  Այն կէտը կամ ժամանակաշրջանը, երբ քարիւղի արդիւնահանումը կը հասնի իր առաւելագոյն մակարդակին, որմէ ետք ամբողջ արդիւնահանումը կը նուազի:
(2) Մանրադիտակային ջրային օրկանզիմներ:
(3) Երկրի մակերեւոյթի անկում, որ կամաց-կամաց լեցուած է աւազի, քարի եւ այլ բեկորներու (նստոյցներու) շերտերով:
(4) Քարի տեսակ, որ տաքութեան ենթարկուելու պարագային կը քայքայուի ածխաջրածիններու (carbohydrates), ինչպիսիք են քարիւղը կամ բնական կազը:
(5) Չափանիշ, որ կը պարզէ թէ որքա՛ն թեթեւ է  քարիւղային հեղուկը ջուրի հետ համեմատած:
(6) Քարիւղ արտահանող երկիրներու կազմակերպութիւն:

Աղբիւր` National Geographic