Нефть — исчерпаемый ресурс?

Однако нефть состоит из тысяч соединений, которые абиогенным путем образоваться не могли. Например, среди них углеводороды-биомаркеры, сохранившие черты строения биологических молекул. На сегодняшний день, несмотря на многочисленные усилия, неорганическим путем в лабораториях не получено ни капли нефти.

Основное внимание в органической (осадочно-миграционной) гипотезе образования углеводородов нефти уделяется термическим и термокаталитическим процессам преобразования органического вещества эукариот: животных, растений и грибов. Сначала из останков этих организмов образуется нерастворимое органическое вещество — геобиополимер кероген. Под воздействием температуры кероген с различной скоростью выдает нефтяные углеводороды различных классов. Интересно то, что все нефти мира содержат одни и те же углеводороды, но относительное содержание их разное, и оно зависит от исходного органического вещества, из которого формировался кероген.

Гораздо меньше внимания в образовании углеводородов нефти уделяют прокариотам: бактериям и археям. Как правило, им отводят роль лишь на начальных этапах преобразования эукариотического органического вещества.

Рекомендуем по этой теме:

Наука нефти

Курс по современным технологиям добычи углеводородов

Учитывая этапы эволюции живых организмов, можно предположить, что первичным источником нефти являются именно прокариоты. По всей вероятности, процессы образования нефти из биомассы остатков прокариотических организмов продолжаются и в настоящее время. С учетом широкого распространения прокариот и высокой скорости их размножения происходит накопление огромных количеств органического вещества, которое может быть источником углеводородов. Однако этот вопрос практически не исследован.

В настоящее время запасы нефти считаются исчерпаемыми. Интересно было выяснить, почему останки животных, растений и грибов могут быть исходным материалом для нефти, а бактерий и архей в таком качестве никто не рассматривал. Иными словами, смоделировать процесс образования нефтяных углеводородов из биомассы прокариотических организмов.

Для этого мы нарастили биомассу прокариот. Потом с помощью центрифуги отделили ее от питательной среды, затем лиофилизировали Лиофилизация — высушиваемый препарат замораживают и помещают в вакуумную камеру, где и происходит возгонка (сублимация) растворителя. и получили исходную биомассу прокариот для наших экспериментов. После лиофильной сушки биомасса выглядит как порошок. Как показали наши исследования, этот «порошок» состоит из растворимой и нерастворимой части. Чтобы выделить растворимую часть биомассы, мы проводили экстракцию. Отделив растворимую часть, мы исследовали нерастворимую часть биомассы, которая, по нашему предположению, является частью керогена. Ранее профессором Г.Н. Гордадзе было показано, что из керогена путем мягкого термического разложения (термолиза) образуются нефтяные углеводороды. Аналогичным превращениям мы подвергли и нерастворимую часть биомассы бактерий: поместили ее в запаянную ампулу, после чего нагревали при температуре 330 градусов в течение пяти-шести часов.

Мы показали, что значительный вклад в образование нефти, наряду с эукариотами, вносит биомасса прокариот. Как в растворимой части, так и в продуктах термолиза и термокаталитических превращений нерастворимой части биомассы бактерий и архей образуются все те углеводороды, которые есть в нефтях, — н-алканы, изопренаны, стераны, терпаны, — а в продуктах термокатализа и углеводороды алмазоподобного строения — адамантаны и диамантаны. Это свидетельствует о том, что образование нефтяных углеводородов происходит и в настоящий момент.

Результат этого эксперимента имеет теоретическое значение с точки зрения происхождения нефти и практическое значение — для поиска месторождений и возобновления запасов нефти.