Không chỉ là xăng: 8 thứ quen thuộc từ bữa cơm đến viên kẹo được sinh ra từ dầu mỏ

Nguồn gốc dầu mỏ

Con người đã sử dụng dầu mỏ từ hàng nghìn năm trước, nhưng phải đến năm 1859, khi Edwin "Đại tá" Drake tìm thấy mỏ dầu lớn ở Pennsylvania, người ta mới bắt đầu khai thác dầu mỏ trên quy mô lớn. Với kỹ thuật khoan tương tự, dù đã được hiện đại hóa, được sử dụng ở Trung Quốc hơn 1.500 năm trước đó, Drake đã tìm thấy một mỏ dầu ở độ sâu 21 mét, và ngành công nghiệp dầu mỏ của Mỹ ra đời.

Dầu thô, được cấu tạo từ các chuỗi đơn giản của carbon và hydro, hình thành từ tàn tích của động vật và thực vật chìm xuống đáy đầm lầy, hồ và đại dương. Trải qua hàng triệu năm, các lớp cát và đá đã phủ lên chúng, và sức nóng cùng áp suất cực lớn đã biến những tàn tích này thành dầu và khí tự nhiên. Sau đó, chúng bị giữ lại trong các mỏ chứa – một số gần bề mặt, một số khác nằm sâu hàng nghìn mét – với khí nằm trên một lớp dầu.

Dầu thô có màu từ vàng đến đen, có mật độ và độ nhớt khác nhau. Sau khi được khai thác từ các mỏ dưới lòng đất, dầu thô được chế biến thành các sản phẩm bao gồm xăng, dầu diesel, nhiên liệu máy bay phản lực, dầu sưởi, nhựa đường và dầu bôi trơn.

Trong suốt 165 năm qua, dầu thô đã làm thay đổi hầu hết mọi khía cạnh của xã hội. Nếu dầu mỏ biến mất vào ngày mai, thương mại toàn cầu sẽ sụp đổ khi ngành vận tải biển và hàng không ngừng hoạt động. An ninh lương thực sẽ trở nên bấp bênh, vì không có dầu mỏ để cung cấp nhiên liệu cho nông nghiệp quy mô lớn hoặc bao bì để giữ thực phẩm tươi sống. Chăm sóc y tế sẽ bị thụt lùi nhiều thế hệ nếu thiếu các thiết bị vô trùng cần thiết trong bệnh viện. Các dự án năng lượng tái tạo sẽ bị đóng băng nếu thiếu các linh kiện cần thiết để sản xuất tấm pin mặt trời hoặc tua bin gió.

Con người phụ thuộc vào dầu mỏ ra sao?

Theo thống kê của World Population Review, kể từ năm 2020, tiêu thụ dầu toàn cầu đã phục hồi mạnh mẽ, đạt mức cao kỷ lục khoảng 102,2 triệu thùng mỗi ngày vào năm 2023 khi nhu cầu tăng vọt sau đại dịch.

Trong đó, 10 quốc gia tiêu thụ dầu mỏ hàng đầu chiếm khoảng 60% tổng lượng tiêu thụ dầu mỏ toàn cầu, trong khi tất cả các quốc gia còn lại cộng lại chiếm khoảng 40% tổng lượng tiêu thụ dầu mỏ toàn cầu.

Hoa Kỳ vừa là nhà sản xuất dầu lớn nhất vừa là nhà tiêu thụ lớn nhất với gần 19 triệu gallon mỗi ngày, nhiều hơn toàn bộ Liên minh châu Âu (10,5 triệu gallon). Con số này chiếm khoảng 15-20% tổng lượng tiêu thụ dầu mỏ toàn cầu. Tiếp theo là Trung Quốc, tiêu thụ khoảng 16,6 triệu thùng dầu mỗi ngày, và Ấn Độ, tiêu thụ khoảng 5,4 triệu thùng mỗi ngày. Chỉ riêng Hoa Kỳ, Trung Quốc và Ấn Độ đã chiếm hơn một phần ba tổng lượng tiêu thụ dầu mỏ toàn cầu. Cả ba quốc gia này đều có dân số lớn nhất thế giới.

Vậy, mỗi ngày con người sử dụng dầu mỏ như nào?

Nếu bạn nghĩ mình có thể sống tách biệt khỏi chuỗi cung ứng dầu mỏ thì hãy nhìn vào mâm cơm, quần áo, y tế, và rất nhiều khía cạnh trong cuộc sống đang diễn ra hàng ngày.

Ứng dụng làm nhựa đường để xây dựng đường xá

Một trong những ứng dụng quan trọng của dầu mỏ là sản xuất nhựa đường (asphalt), nguyên liệu chủ yếu trong việc xây dựng các tuyến đường giao thông. Nhựa đường được chiết xuất từ dầu thô qua quá trình chưng cất và tinh chế.

Dầu mỏ cung cấp các hydrocarbon nặng, có khả năng chịu lực và chống ma sát cao, rất phù hợp để tạo ra một lớp phủ bền vững cho các con đường. Bằng cách kết hợp dầu mỏ với các vật liệu như cát và đá, người ta có thể tạo ra nhựa đường chất lượng cao, giúp các tuyến đường giao thông không chỉ bền vững mà còn tiết kiệm chi phí trong xây dựng và bảo trì.

Ứng dụng sản xuất vải tổng hợp (polyester, nylon)

Dầu mỏ cũng đóng vai trò quan trọng trong ngành công nghiệp dệt may, đặc biệt là trong sản xuất các loại vải tổng hợp như polyester và nylon. Các hợp chất từ dầu mỏ, bao gồm polyethylene và polyamide, là nguyên liệu chính để sản xuất những sợi vải này.

Polyester và nylon đều có tính chất bền, dễ bảo quản và chi phí sản xuất thấp, vì vậy chúng được sử dụng rộng rãi trong các sản phẩm như quần áo, túi xách, thảm và nhiều ứng dụng khác trong đời sống hằng ngày. Những loại vải này cũng dễ dàng tái chế, giúp giảm thiểu lượng rác thải nhựa trong môi trường.

Ứng dụng làm mỹ phẩm

Chắc hẳn ít ai biết rằng dầu mỏ có mặt trong nhiều sản phẩm mỹ phẩm mà chúng ta sử dụng mỗi ngày. Các hợp chất từ dầu mỏ như paraffin (sáp parafın) và petrolatum (dầu khoáng) thường được sử dụng trong các loại kem dưỡng da, son môi, mascara và các sản phẩm chăm sóc tóc.

Dầu mỏ trong mỹ phẩm có tác dụng tạo lớp màng bảo vệ da khỏi khô ráp, giúp duy trì độ ẩm và tạo độ bóng cho tóc. Nhờ vào tính chất nhẹ, không gây kích ứng và dễ dàng hấp thụ, các sản phẩm này trở nên phổ biến trong việc dưỡng da và làm đẹp.

Ứng dụng làm sáp nến

Dầu mỏ được sử dụng để sản xuất sáp parafin, một chất sáp dẻo và không màu, thường được dùng trong sản xuất nến, bao bì, và một số vật dụng khác. Nến parafin không chỉ có giá thành rẻ mà còn cháy lâu, ổn định, tạo ra ánh sáng dịu nhẹ.

Ứng dụng sản xuất thuốc Aspirin

Aspirin là một trong những loại thuốc giảm đau và hạ sốt phổ biến nhất trên thế giới, và dầu mỏ đóng vai trò quan trọng trong việc sản xuất thuốc này. Quá trình sản xuất aspirin bắt đầu từ các hợp chất hữu cơ có nguồn gốc từ dầu mỏ. Các hợp chất này được xử lý hóa học để tạo ra acid salicylic, thành phần chính trong aspirin.

Dù dầu mỏ không trực tiếp có mặt trong thuốc, nhưng những thành phần hóa học từ dầu mỏ đóng vai trò là nguyên liệu quan trọng trong ngành dược phẩm.

Ứng dụng làm kẹo cao su

Kẹo cao su là một món ăn vặt rất phổ biến, và dầu mỏ chính là nguyên liệu để tạo ra một số loại cao su tổng hợp dùng trong sản xuất kẹo cao su. Các hợp chất cao su tổng hợp, được chiết xuất từ dầu mỏ, giúp tạo ra tính đàn hồi cần thiết cho kẹo cao su.

Chúng không chỉ mang lại cảm giác dẻo, dai mà còn giúp kéo dài thời gian nhai và giữ hương vị lâu hơn. Ngoài ra, dầu mỏ cũng được sử dụng trong các sản phẩm khác như bao bì kẹo, tạo độ bóng và bảo quản sản phẩm tốt hơn.

Gia dụng

Dầu mỏ là nguồn nhiên liệu để sản xuất các sản phẩm thiết yếu trong gia dụng như:

Dầu nhờn: Sử dụng bôi trơn máy móc trong gia đình và công nghiệp.

Sơn và dung môi: Dầu mỏ là nguyên liệu chính cho sản xuất sơn, vecni, và các dung môi công nghiệp.

Chất cách điện: Dầu mỏ được sử dụng trong các máy biến áp và hệ thống điện.

Nông nghiệp

Trong nông nghiệp, dầu mỏ cung cấp nguyên liệu cho sản xuất:

Phân bón hóa học: Tăng năng suất cây trồng.

Thuốc trừ sâu và thuốc diệt cỏ: Bảo vệ cây trồng khỏi sâu bệnh.

Có thể nói, dầu mỏ không chỉ là nhiên liệu cho xe cộ. Nó đã ăn sâu vào mọi ngóc ngách của cuộc sống và nền kinh tế công nghiệp hiện đại. Đằng sau giá của một chiếc nĩa nhựa, một viên thuốc giảm đau hay thậm chí hóa đơn siêu thị mỗi tuần là cả một chuỗi cung ứng toàn cầu xoay quanh những thùng “vàng đen”.

Năng lượng tái tạo có thể thay thế dầu mỏ trong tương lai?

Có thể bạn chưa biết, trước khi dầu mỏ phổ biến, dầu cá voi (đặc biệt từ cá nhà táng) là nguồn năng lượng chính cho thắp sáng và bôi trơn máy móc. Nó được dùng làm nến, xà phòng, mỹ phẩm và dầu ăn, đóng vai trò quan trọng trong tiến bộ công nghiệp ban đầu trước khi bị thay thế bởi dầu hỏa.

Trong hơn 100 năm, cơn khát mỡ cá voi đã đẩy cá voi xanh, cá voi lưng gù và cá voi đầu bò Bắc Đại Tây Dương đến bờ vực tuyệt chủng. Mà Live Science ví von rằng, đây là quá trình đẫm máu đã mang lại ánh sáng cho xã hội.

Song đến nay, việc săn bắt cá voi thương mại gần như bị cấm hoàn toàn, mỡ cá voi chỉ được sử dụng trong một số ít sản phẩm, và quần thể cá voi đã phục hồi phần nào. Điều này chính là minh chứng rõ ràng nhất cho câu nói, không điều gì có thể tồn tại mãi mãi.

Một sự thay đổi lớn tương tự sắp xảy ra đối với ngành dầu khí, mặc dù thời điểm và cách thức diễn ra vẫn còn vô cùng mơ hồ.

"Ngành công nghiệp săn bắt cá voi là một ví dụ rất tốt," David MacDonald , giáo sư địa chất dầu khí tại Đại học Aberdeen ở Anh nói. Vào thời kỳ đỉnh cao, "ngành công nghiệp săn bắt cá voi rất lớn. Nhưng qua nhiều thập kỷ, nó đã suy giảm không thể tránh khỏi," ông nói.

Theo Live Science, trong 50 năm tới, phần lớn lượng dầu tiêu thụ do ô tô gây ra có thể được loại bỏ.

Theo các dự báo của IEA, sự mở rộng nhanh của xe điện có thể thay thế một phần đáng kể nhu cầu xăng trong giao thông đường bộ, vốn là lĩnh vực tiêu thụ dầu lớn nhất hiện nay. Ngoài ra, nhiên liệu sinh học như ethanol và biodiesel cũng đang được sử dụng rộng rãi tại nhiều quốc gia nhằm giảm sự phụ thuộc vào dầu mỏ trong vận tải.

Các lĩnh vực khó thay thế nhiên liệu hóa thạch như hàng không và vận tải biển cũng đang thử nghiệm các giải pháp năng lượng mới.

Boeing dự định sẽ trang bị cho tất cả máy bay thương mại của mình khả năng bay bằng Nhiên liệu hàng không bền vững (SAF)  vào năm 2030. BP ước tính rằng nếu chúng ta mạnh mẽ cắt giảm lượng khí thải carbon, đến năm 2050, SAF sẽ chiếm từ 30% đến 45% tổng lượng nhiên liệu hàng không.

Theo các nghiên cứu về lộ trình đạt phát thải ròng bằng 0, nhiên liệu sinh học bền vững, hydrogen và các loại nhiên liệu tổng hợp có thể cung cấp phần lớn năng lượng cho các ngành này trong dài hạn.

Ngoài hydrogen và nhiên liệu sinh học, nhiều nhà khoa học cũng đang nghiên cứu các loại nhiên liệu tổng hợp được sản xuất từ điện tái tạo, thường được gọi là e-fuels hoặc Power-to-X fuels.

Các loại nhiên liệu này có thể được tạo ra bằng cách sử dụng điện từ gió hoặc mặt trời để sản xuất hydrogen, sau đó kết hợp với carbon dioxide để tạo thành nhiên liệu lỏng có đặc tính tương tự xăng hoặc dầu diesel.

Tuy nhiên, nhiều chuyên gia cho rằng quá trình thay thế hoàn toàn dầu mỏ sẽ diễn ra trong thời gian dài.

"Ngành công nghiệp dầu mỏ sẽ không sụp đổ chỉ vì chúng ta hết dầu, vẫn còn rất nhiều dầu," MacDonald nói.

Nhưng đến một thời điểm nào đó, các công nghệ năng lượng sạch sẽ trở nên rẻ đến mức việc khoan và khai thác dầu mỏ sẽ không còn mang lại lợi nhuận nữa.