คณะ/สาขา ที่ผมสนใจมากๆๆๆ

             ทันตแพทยศาสตร์ (อังกฤษ : dentistry) เป็นสาขาวิชาที่ประเมิน วินิจฉัย ป้องกัน และรักษาโรค ความผิดปกติ หรือภาวะในช่องปาก บริเวณใบหน้าขากรรไกร และ/หรือบริเวณใกล้เคียงและโครงสร้างอื่นๆ ที่เกี่ยวข้อง และผลกระทบต่อร่างกายมนุษย์ บุคคลที่ประกอบอาชีพที่กระทำหัตถการดังกล่าวจะเรียกว่า ทันตแพทย์ (dentist)
ทันตแพทย์เป็นวิชาชีพทางสาธารณสุขที่ผ่านการศึกษาและฝึกฝนจนสำเร็จการศึกษา ซึ่งในประเทศไทยจะได้รับปริญญาบัตรทันตแพทยศาสตร์บัณฑิต (ท.บ.) หรือเทียบเท่ากับ Doctor of Dental Surgery (DDS) สำหรับในต่างประเทศยังมีวุฒิการศึกษาอื่นๆ ที่เทียบเท่า เช่น Doctor of Dental Medicine (DMD) , Bachelor of Dentistry (BDent) , Bachelor of Dental Science (BDSc) , หรือ Bachelor of Dental Surgery/Chirurgiae (BDS หรือ BChD) ในประเทศไทยนอกจากจะต้องผ่านการศึกษาในคณะทันตแพทยศาสตร์เป็นเวลา 6 ปีแล้วจะต้องได้รับอนุมัติใบอนุญาตประกอบวิชาชีพทันตกรรม ซึ่งออกโดยทันตแพทยสภา

ถ่านหิน

ถ่านหิน คือ หินตะกอนชนิดหนึ่งที่เกิดจากการตกตะกอนสะสมของซากพืชในยุคดึกดำบรรพ์เป็นเวลายาวนานหลายล้านปี จนตะกอนนั้นได้เปลี่ยนสภาพไปและมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นธาตุคาร์บอน โดยมีธาตุอื่นๆทั้งที่เป็นก๊าซและของเหลวปนอยู่ด้วยในสัดส่วนที่น้อยกว่าและเป็นแร่เชื้อเพลิงสามารถติดไฟได้ มีสีน้ำตาลอ่อนจนถึงสีดำ มีทั้งชนิดผิวมันและผิวด้าน น้ำหนักเบา ถ่านหินประกอบด้วยธาตุที่สำคัญ 4 อย่างได้แก่ คาร์บอน ไฮโดรเจน ไนโตรเจน และออกซิเจน นอกจากนั้น มีธาตุหรือสารอื่น เช่น กำมะถัน เจือปนเล็กน้อย ถ่านหินที่มีจำนวนคาร์บอนสูงและมีธาตุอื่น ๆ ต่ำ เมื่อนำมาเผาจะให้ความร้อนมาก ถือว่าเป็นถ่านหินคุณภาพดี

ประเภทของถ่านหิน

การเกิดถ่านหินมีความหลากหลายทั้งจากปัจจัยของแหล่งกำเนิด ระยะเวลาและสภาวะต่างๆ ทำให้ถ่านหินจากแหล่งต่างกันมีองค์ประกอบและคุณสมบัติต่างกันและถูกแบ่งประเภทไว้เป็นศักดิ์ (RANK) ตามความสมบูรณ์ทางธรณีวิทยาที่กลายเป็นถ่านหิน (Coalification Process) สามารถแยกประเภทตามลำดับชั้นได้เป็น 5 ประเภท คือ^[1]

1. พีต (Peat) เป็นขั้นแรกในกระบวนการเกิดถ่านหิน ประกอบด้วยซากพืชซึ่งบางส่วนได้สลายตัวไปแล้ว แต่ซากพืชบางส่วนยังสลายตัวไม่หมด ยังมองเห็นเป็นลำต้น กิ่ง หรือใบ มีสีน้ำตาลถึงสีดำ มีปริมาณคาร์บอนต่ำ ประมาณร้อยละ 50-60 โดยมวล มีปริมาณออกซิเจนและความชื้นสูงแต่สามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงได้
2. ลิกไนต์ (Lignite) เป็นถ่านหินที่มีสีน้ำตาลผิวด้าน มีซากพืชหลงเหลืออยู่เล็กน้อย มีคาร์บอนร้อยละ 60-75 มีออกซิเจนค่อนข้างสูง มีความชื้นสูงถึงร้อยละ 30-70 เมื่อติดไฟมีควันและเถ้าถ่านมาก มีความชื้นมาก เป็นถ่านหินที่ใช้เป็นเชื้อเพลิงสำหรับผลิตกระแสไฟฟ้า บ่มใบยาสูบ
3. ซับบิทูมินัส (Subbituminous) เป็นถ่านหินที่ใช้เวลาในการเกิดนานกว่าลิกไนต์ มีสีน้ำตาลถึงสีดำ ผิวมีทั้งด้านและเป็นมัน มีทั้งเนื้ออ่อนและเนื้อแข็ง มีความชื้นประมาณร้อยละ 25-30 มีคาร์บอนสูงกว่าลิกไนต์ เป็นเชื้อเพลิงที่มีคุณภาพเหมาะสมในการผลิตกระแสไฟฟ้าและงานอุตสาหกรรม
4. บิทูมินัส (Bituminous) เป็นถ่านหินที่ใช้เวลาในการเกิดนานกว่าซับบิทูมินัส เนื้อแน่น แข็ง มีสีน้ำตาลถึงสีดำสนิท ประกอบด้วยชั้นถ่านหินสีดำมันวาว ใช้เป็นเชื้อเพลิงเพื่อการถลุงโลหะ และเป็นวัตถุดิบเพื่อเปลี่ยนเป็นเชื้อเพลิงอื่นๆ
5. แอนทราไซต์ (Anthracite) เป็นถ่านหินที่ใช้เวลาในการเกิดนานกว่าบิทูมินัส มีลักษณะดำเป็นเงา มันวาวมาก มีรอยแตกเว้าแบบก้นหอย มีปริมาณคาร์บอนประมาณร้อยละ 90-98 ความชื้นต่ำประมาณร้อยละ 2-5 มีค่าความร้อนสูงแต่ติดไฟยาก เมื่อติดไฟให้เปลวไฟสีน้ำเงิน ไม่มีควัน ใช้เป็นเชื้อเพลิงในอุตสาหกรรมต่างๆ

 การใช้ประโยชน์ถ่านหิน

ถ่านหินถูกนำมาใช้ประโยชน์อย่างแพร่หลาย เนื่องจากมีแหล่งสำรองกระจายอยู่ทั่วโลกและปริมาณค่อนข้างมาก การขุดถ่านหินขึ้นมาใช้ประโยชน์ไม่ยุ่งยากซับซ้อน ถ่านหินราคาถูกกว่าน้ำมัน ถ่านหินส่วนใหญ่จึงถูกนำมาเป็นเชื้อเพลิงในอุตสาหกรรมต่าง ๆ ที่ใช้หม้อน้ำร้อนในกระบวนการผลิต เช่น การผลิตไฟฟ้า การถลุงโลหะ การผลิตปูนซีเมนต์ การบ่มใบยาสูบ และการผลิตอาหาร เป็นต้น นอกจากนั้นยังมีการใช้ประโยชน์ในด้านอื่น เช่น การทำถ่านสังเคราะห์ (Activated Carbon) เพื่อดูดซับกลิ่น การทำคาร์บอนด์ไฟเบอร์ (Carbon Fiber) ซึ่งเป็นวัสดุที่มีความแข็งแกร่งแต่มีน้ำหนักเบา และการแปรสภาพถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงเหลว (Coal liquefaction) หรือ เป็นแปรสภาพก๊าซ (Coal Gasification) ซึ่งเป็นการใช้ถ่านหินแบบเชื้อเพลิงสะอาดเพื่อช่วยลดมลภาวะจากการใช้ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงได้อีกทางหนึ่ง ภายใต้กระบวนการแปรสภาพถ่านหิน จะสามารถแยกเอาก๊าซที่มีฤทธิ์เป็นกรดหรือเป็นพิษ และสารพลอยได้ต่าง ๆ ที่มีอยู่ในถ่านหินนำไปใช้ประโยชน์อื่นได้อีก เช่น กำมะถันใช้ทำกรดกำมะถันและแร่ยิปซัม แอมโมเนียใช้ทำปุ๋ยเพื่อเกษตรกรรม เถ้าถ่านหินใช้ทำวัสดุก่อสร้าง เป็นต้น

 แหล่งถ่านหินในประเทศไทย

ประเทศไทยมีแหล่งถ่านหินกระจายอยู่ทั่วทุกภาค มีปริมาณสำรองทั้งสิ้น ประมาณ 2,197 ล้านตัน แหล่งสำคัญอยู่ในภาคเหนือประมาณ 1,803 ล้านตัน หรือร้อยละ 82 ของปริมาณสำรองทั่วประเทศ ส่วนอีก 394 ล้านตัน หรือ ร้อยละ 18 อยู่ภาคใต้ ถ่านหินส่วนใหญ่มีคุณภาพต่ำอยู่ในขั้นลิกไนต์และซับบิทูมินัส มีค่าความร้อนระหว่าง 2,800 - 5,200 กิโลแคลอรี่ต่อกิโลกรัม หรือ ถ่านลิกไนต์ 2 - 3.7 ตัน ให้ค่าความร้อนเท่ากับน้ำมันเตา 1 ตัน ลิกไนต์เป็นถ่านหินที่พบมากที่สุดในประเทศไทย ที่แม่เมาะ จ.ลำปาง และ จ.กระบี่ จัดว่าเป็นลิกไนต์ที่คุณภาพแย่ที่สุด พบว่าส่วนใหญ่ มีเถ้าปนอยู่มากแต่มีกำมะถันเพียงเล็กน้อย คาร์บอนคงที่อยู่ระหว่างร้อยละ 41 - 74 ปริมาณความชื้นอยู่ระหว่างร้อยละ 7 - 30 และเถ้าอยู่ระหว่างร้อยละ 2 - 45 โดยน้ำหนัก ในช่วงที่ราคาน้ำมันยังไม่แพงประเทศไทยไม่นิยมใช้ลิกไนต์มากนักแต่ภายหลังที่เกิดวิกฤติน้ำมัน จึงได้มีการนำลิกไนต์มาใช้แทนน้ำมันเชื้อเพลิงมากขึ้นทั้งในด้านการผลิตกระแสไฟฟ้าและอุตสาหกรรม แหล่งถ่านหินที่มีการสำรวจพบบางแหล่งได้ทำเหมืองผลิตถ่านหินขึ้นมาใช้ประโยชน์แล้ว แต่บางแหล่งยังรอการพัฒนาขึ้นมาใช้ประโยชน์ต่อไป
ในฐานะเป็นเชื้อเพลิงตัวหนึ่งถ่านหินก้อมีข้อดีข้อด้อยในตัวเองเช่นเดียวกับเชื้อเพลิงน้ำมัน ก๊าซ และเชื้อเพลิงหมุนเวียน การพิจารณานำมาใช้ก็ขึ้นอยู่กับความเหมาะสมต่อสถานการณ์แตกต่างกันไป โดยข้อดีและข้อด้อยของเชื้อเพลิงชนิดต่างๆสามารถสรุปเปรียบเทียบได้ดังนี้

เชื้อเพลิง	ข้อดี	ข้อเสีย
ถ่านหิน	มีอยู่มาก ไม่ขาดแคลน ขนส่ง และเก็บง่าย ราคาถูก ปลอดภัย ไม่เสี่ยง	มีองค์ประกอบเป็นคาร์บอนมากที่สุด ปัญหาการยอมรับของสังคมทำให้ต้องมีการจัดการลดก๊าซ CO₂ มาก
น้ำมัน	เหมาะสมกับภาคขนส่ง ใช้สะดวก ขนส่งและเก็บง่ายแหล่งเชื้อเพลิงกระจุกตัว	มีองค์ประกอบเป็นคาร์บอนมาก ปริมาณสำรองเหลือน้อย
ก๊าซ	มีประสิทธิภาพสูง ไม่เหลือกากหรือเศษที่ต้องกำจัด เหมาะสมกับภาคครัวเรือน	มีองค์ประกอบเป็นคาร์บอนมาก แปลงเป็นเชื้อเพลิงอื่น หรือผลิตภัณฑ์ได้สะดวก ราคาผันผวนมาก ไม่มั่นคง มีแหล่งเชื้อเพลิงกระจุกตัว มีความเสี่ยงขณะขนส่ง และเก็บ
นิวเคลียร์	เชื้อเพลิงราคาถูก ให้พลังงานมาก ปราศจากคาร์บอน	การจัดการกับกากนิวเคลียร์ยังเป็นประเด็นปัญหา ปัญหาการยอมรับ ความเสี่ยงเรื่องความคุ้มค่าของสังคม เงินลงทุนสูงมาก
เชื้อเพลิงหมุนเวียน	เกิดมลภาวะน้อย ใช้ได้ยั่งยืน	ความเสี่ยงสูงจากภัยธรรมชาติ หรือการก่อการร้าย ปริมาณจำกัด ขึ้นอยู่กับพื้นที่และฤดูกาล มีไม่พอกับความต้องการ แต่พลังงานน้อย ใช้พื้นที่กองเก็บมาก ราคาผันผวน พลังงานแสงอาทิตย์ใช้พื้นที่มาก ให้พลังงานต่อน้ำหนักน้อย

 การใช้ถ่านหินในโลก

ถ่านหินเป็นเชื้อเพลิงหลักในการผลิตไฟฟ้าของโลก โดยมีสัดส่วนประมาณร้อยละ 41 มากกว่าเชื้อเพลิงชนิดอื่น เนื่องจากมีราคาถูก และสามารถจัดหาได้ง่าย การใช้ถ่าน การใช้ถ่านหินเพื่อผลิตไฟฟ้าในโรงไฟฟ้าทั่วไปจะใช้ความร้อนจากการเผาไหม้ถ่านหินมาต้มน้ำให้เกิดไอน้ำโดยใช้หม้อไอน้ำ (Steam Boiler) หรือเครื่องกำเนิดไอน้ำ (Steam Generator)และส่งไอน้ำไปขับเคลื่อนกังหันไอน้ำ (Steam Turbine)และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า (Generator)เพื่อผลิตไฟฟ้า
นอกจากใช้ถ่านหินเพื่อผลิตไฟฟ้าแล้ว ถ่านหินยังเป็นแหล่งพลังงานความร้อนที่สำคัญในภาคอุตสาหกรรม เช่น อุตสาหกรรมถลุงเหล็ก ปูนซีเมนต์ กระดาษ อาหาร เป็นต้น สารเคมีต่างๆ ในถ่านหินยังสามารถแยกออกมาเพื่อผลิตพลาสติก น้ำมันทาร์ ไฟเบอร์สังเคราะห์ ปุ๋ย และยาได้
แหล่งถ่านหินนั้นมีกระจายอยู่เกือบทุกประเทศทั่วโลก ซึ่งแหล่งที่สามารถขุดขึ้นมาใช้ประโยชน์ได้ (Recoverable Reserves) มีประมาณ 70 ประเทศ ซึ่งจากการประมาณปริมาณสำรองถ่านหินของโลก โดย Energy Information Administration ประเทศสหรัฐอเมริกา พบว่าในปี พ.ศ. 2546 ทั่วโลกมีปริมาณสำรองถ่านหิน 1,000,912 ล้านตัน โดยพื้นที่ที่มีปริมาณสำรองถ่านหินอยู่มาก ได้แก่ ในทวีปอเมริกาเหนือ โดยเฉพาะประเทศสหรัฐอเมริกา ทวีปยุโรป โดยเฉพาะประเทศโปแลนด์ เยอรมัน และทวีปเอเชีย โดยเฉพาะประเทศจีน ออสเตรเลีย อินเดีย และประเทศรัสเซีย
เนื่องจากถ่านหินมีราคาถูก สามารถจัดหาได้ง่ายและกองเก็บไว้ในโรงไฟฟ้าได้ทำให้การผลิตไฟฟ้าเพื่อรองรับไฟฟ้าขั้นต่ำ (Base Load Demand)ส่วนความผันผวนของราคาถ่านหิน เนื่องจากถ่านหินเป็นสินค้า (Commodity)ชนิดหนึ่งซึ่งมีการซื้อขายกันในตลาดโลกเช่นเดียวกับน้ำมัน ราคาถ่านหินจึงอาจมีแนวโน้มสูงขึ้นหรือต่ำลงในลักษณะเดียวกับน้ำมันได้ ซึ่งเป็นไปตามสภาวะเศรษฐกิจ ความต้องการใช้ และการเก็งกำไรในตลาด อย่างไรก็ตามถ่านหินยังคงมีราคาถูกเมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงชนิดอื่น

 การใช้ถ่านหินในประเทศไทย

ถ่านหินส่วนใหญ่ที่พบในประเทศไทยเป็นลิกไนต์ (Lignite) ที่มีคุณภาพค่อนข้างต่ำ คือมีค่าความร้อนต่ำ ความชื้นสูง เถ้าสูง และบางแหล่งมีปริมาณซัลเฟอร์สูง ดดยมีแหล่งใหญ่ที่สุดอยู่ที่ อ.แม่เมาะ จ.ลำปาง
นอกจากนั้นแล้ว ยังมีถ่านหินที่มีคุณภาพสูงขึ้นคือ ซับบิทูมินัส (Sub bituminous) และแอนทราไซต์ (Anthracite)อยู่เพียงเล็กน้อย ที่จังหวัดเลย สำหรับปริมาณปริมาณถ่านหินสำรองของประเทศไทย แบ่งเป็นลิกไนต์สำหรับผลิตไฟฟ้า มีปริมาณ 1,140 ล้านตัน และซับบิทูมินัส ที่ใช้สำหรับอุตสาหกรรม ประมาณ 200 ล้านตัน
ปัจจุบันประชาชนชาวไทยยังไม่ยอมรับเชื้อเพลิงถ่านหินเนื่องจากประสบการณ์ในอดีตของโรงไฟฟ้าแม่เมาะ ซึ่งเทคโนโยยีในสมัยนั้นยังไม่ทันสมัยและการลงทุนติดตั้งเครื่องมืออุปกรณ์ควบคุมมลภาวะอาจยังไม่คุ้มค่าทางเศรษฐศาสตร์ ประกอบกับแหล่งถ่านหินในประเทศเป็นถ่ายหินที่คุณภาพไม่ดีนัก ถึงแม้ภายหลังจะได้รับการบริหารจัดการเป็นอย่างดี ทั้งด้านเทคโนโลยีที่สะอาดและการได้รับความยอมรับในพื้นที่ แต่ก็ยังเป็นที่กังวลของหลายฝ่าย จึงทำให้ความรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีถ่านหินยังไม่แพร่หลายมากนักในประเทศไทย

 อ้างอิง

1. ^ สำราญ พฤกษ์สุนทร, คัมภีร์เคมี ฉบับสมบูรณ์ ม.4-5-6, สำนักพิมพ์ พ.ศ.พัฒนา, พิมพ์ที่ โรงพิมพ์เพิ่มทรัพย์การพิมพ์, หน้า 313-314, ISBN 978-974-9719-57-2

 อ้างอิง

ทางเลือกเชื้อเพลิง ทางออกไฟฟ้าไทย กระทรวงพลังงาน

ปิโตรเลียม

ปิโตรเลียม (ละติน: petroleum มาจากภาษากรีก petra (หิน) กับภาษาละติน oleum (น้ำมัน)^[1] รวมหมายถึง "น้ำมันที่ได้จากหิน") หรือเรียกว่า น้ำมันดิบ บางครั้งเรียกอย่างไม่เป็นทางการว่า "ทองคำสีดำ" หรือ "น้ำชาเท็กซัส" คือเป็นของเหลวที่ขุ่นข้นมีสีน้ำตาลเข้มหรือสีเขียวเข้ม
ปิโตรเลียมเป็นสารไฮโดรคาร์บอนที่เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติ โดยมีธาตุองค์ประกอบหลัก 2 ชนิด คือ คาร์บอนและไฮโดรเจน ซึ่งอาจมีธาตุอโลหะชนิดอื่นปนอยู่ด้วย เช่น กำมะถัน ออกซิเจน ไนโตรเจน ทั้งนี้ปิโตรเลียมเป็นได้ทั้ง 3 สถานะ คือ ของแข็ง ของเหลว หรือแก๊ส โดยจะขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของปิโตรเลียม รวมถึงความร้อนและความดันของสภาพแวดล้อมในการเกิดและการกักเก็บปิโตรเลียม
ปิโตรเลียม แบ่งตามสถานะได้เป็น 2 ชนิดหลักๆ คือ น้ำมันดิบ (Oil) และแก๊สธรรมชาติ (Natural Gas)

1. น้ำมันดิบ จะประกอบด้วยสารไฮโดรคาร์บอนชนิดระเหยง่ายเป็นหลัก นอกจากนั้นจะเป็นสารจำพวกกำมะถัน ไนโตรเจน และสารประกอบออกไซด์อื่นปนอยู่
2. แก๊สธรรมชาติ เป็นปิโตรเลียมที่อยู่ในรูปของแก๊ส ณ อุณหภูมิ และความดันที่ผิวโลก ซึ่งประกอบด้วยสารไฮโดรคาร์บอนเป็นหลัก โดยอาจมีสัดส่วนสูงถึงร้อยละ 95 ส่วนที่เหลือจะเป็นสารจำพวกไนโตรเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ บางครั้งอาจจะพบไฮโดรเจนซัลไฟด์ปนอยู่ด้วย โดยจะหมายรวมถึง แก๊สธรรมชาติเหลว ซึ่งเมื่ออยู่ในแหล่งกักเก็บใต้ผิวโลกซึ่งมีอุณหภูมิและความดันสูงจะมีสภาพเป็นแก๊ส และจะกลายสภาพเป็นของเหลวเมื่อขึ้นมาสู่พื้นผิว เนื่องจากประกอบด้วยไฮโดรคาร์บอนในกลุ่มเดียวกันกับแก๊สธรรมชาติ แต่มีจำนวนคาร์บอนอะตอมในโครงสร้างโมเลกุลสูงกว่าแก๊สธรรมชาติ จึงเรียกว่า แก๊สธรรมชาติเหลว

 กำเนิดปิโตรเลียม

ปัจจุบันนักธรณีวิทยามีความเชื่อว่า ปิโตรเลียมมีต้นกำเนิดมาจากการตายทับถมกันของซากพืชซากสัตว์ภายใต้พื้นโลกเป็นเวลาล้านๆ ปี จนกลายเป็นชั้นหิน และด้วยอุณหภูมิ และความดันที่สูง ซึ่งเป็นผลมาจากการเคลื่อนตัวของชั้นหินและอุณหภูมิใต้พิภพ อีกทั้งยังต้องมีปริมาณของออกซิเจน (O₂) ต่ำเพื่อป้องกันไม่ให้เกิดการสลายตัวของอินทรียสารจากซากสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ จากนั้นสารอินทรีย์ซึ่งมีสารประกอบไฮโดรคาร์บอนเป็นส่วนมาก ก็จะเกิดการเปลี่ยนแปลงทางเคมีอย่างช้าๆ จนในท้ายที่สุดจะแปรสภาพเป็นแก๊สธรรมชาติและน้ำมันดิบสะสมและซึมผ่านในชั้นหินที่มีรูพรุน เช่น ชั้นหินทรายและชั้นหินปูน ซึ่งโดยปกติจะปริมาณการสะสมตัวประมาณ 5.25% ของปริมาตรหิน ทั้งนี้ไฮโดรคาร์บอนดังกล่าวสามารถเคลื่อนย้ายไปตามช่องว่างและรอยแตกในหินข้างเคียงได้
ลักษณะโครงสร้างทางธรณีวิทยาของชั้นหินที่เหมาะสมในการกักเก็บปิโตรเลียม คือ

1. โครงสร้างรูปโค้งประทุนคว่ำ เกิดจากการคดโค้งของชั้นหิน ทำให้มีรูปร่างโค้งคล้ายกระทะคว่ำหรือหลังเต่าน้ำมันและแก๊สธรรมชาติจะเคลื่อนเข้าไปรวมตัวกันอยู่ในส่วนโค้งก้นกระทะด้านบน โดยมีชั้นหินเนื้อแน่นปิดทับอยู่
2. โครงสร้างรูปประดับชั้น สามารถเกิดขึ้นได้หลายรูปแบบ ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงของชั้นหิน โดยที่ชั้นหินกักเก็บปิโตรเลียมจะถูกปิดล้อมเป็นกะเปาะอยู่ระหว่างชั้นหินเนื้อแน่น
3. โครงสร้างรูปโดม เกิดจากการดันตัวของโดมเกลือ ผ่านชั้นหินกักเก็บน้ำมัน และจะเกิดการสะสมของปิโตรเลียมอยู่ด้านข้างของชั้นโดมเกลือนั้น
4. โครงสร้างรูปรอยเลื่อน เกิดการเลื่อนตัวชั้นหิน ทำให้เกิดรอยแตก (Fault) ขึ้น และทำให้ชั้นหินที่มีเนื้อแน่นเลื่อนมาปิดทับชั้นหินที่มีรูพรุนที่มีปิโตรเลียมอยู่ ปิโตรเลียมจึงสามารถกักเก็บอยู่ในชั้นหินนั้นได้

 การค้นพบปิโตรเลียม

นักโบราณคดีเชื่อว่าประมาณ 2,500 ปีก่อนคริสตกาล อารยธรรมบาบิโลเนีย เป็นกลุ่มแรกที่มีการใช้น้ำมันเป็นเชื้อเพลิงแทนไม้ และเมื่อประมาณ 1,000 ปีก่อนคริสตกาล ชาวจีนเป็นชาติแรกที่มีการทำเหมืองถ่านหินและขุดเจาะบ่อแก๊สธรรมชาติลึกเป็นระยะร้อยเมตรได้
ซามูเอล เอ็ม เกียร์ (Samuel M. Kier) เป็นบุคคลแรกที่ถือได้ว่าขุดพบน้ำมัน โดยในปี พ.ศ. 2391 เขาได้ขุดพบน้ำมันโดยบังเอิญจากบ่อที่เขาขุดขึ้นบนฝั่งแม่น้ำอัลเลเกนี (Allegheny) ในมลรัฐเพ็นน์ซิลวาเนีย (Pennsylvania) และตั้งชื่อน้ำมันดังกล่าวว่า น้ำมันซีนีกา (Seneca oil) ซึ่งเป็นชื่อพื้นเมืองอเมริกัน ต่อมาเมื่อเกิดภาวะขาดแคลนน้ำมันปลาวาฬ ซึ่งขณะนั้นนิยมใช้เป็นเชื้อเพลิงให้แสงสว่าง และใช้เป็นน้ำมันหล่อลื่นสำหรับเครื่องยนต์ต่างๆ กันอย่างแพร่หลาย จึงเป็นแรงผลักดันให้มีการแสวงหาปิโตรเลียมมาใช้ทดแทน และนำไปสู่การจัดตั้งบริษัทเจาะหาน้ำมันชื่อ บริษัทซีนีกาออยส์ จำกัด (Seneca Oil Company) ขึ้นมา
ในช่วงปี พ.ศ. 2402 เป็นช่วงของ ยุคตื่นน้ำมัน ซึ่งเริ่มจากการที่ เอ็ดวิน แอล เดรก (Edwin L. Drake) ถูกส่งไปเจาะสำรวจหาน้ำมันที่เมืองทิทัสวิลล์ (Titusville) ในมลรัฐเพ็นน์ซิลวาเนีย (Pennsylvania) และเขาได้ขุดพบน้ำมันที่ระดับความลึก 69.5 ฟุต โดยมีน้ำมันไหลออกมาด้วยอัตรา 10 บาเรลต่อวัน จึงถือเป็นการเริ่มต้นธุรกิจน้ำมันในเชิงพาณิชย์ของโลกนับตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา
สำหรับประเทศไทยนั้นมีหลักฐานปรากฏนับเป็นเวลามากกว่าร้อยปีมาแล้วว่า เจ้าหลวงเชียงใหม่ได้รับรายงานว่ามีการไหลซึมออกมาของปิโตรเลียมที่ฝาง และชาวบ้านในบริเวณนั้นได้ใช้น้ำมันดิบนี้เป็นยาทาแก้โรคผิวหนัง เจ้าหลวงเชียงใหม่จึงได้รับสั่งให้มีการขุดบ่อตื้นขึ้น เพื่อกักเก็บน้ำมันดิบที่ไหลซึมออกมานี้ไว้ และเป็นที่เรียกขานกันในเวลาต่อมาว่า "บ่อหลวง" ต่อมาในปี พ.ศ. 2464 พระเจ้าบรมวงศ์เธอ กรมพระกำแพงเพ็ชรอัครโยธิน เมื่อครั้งทรงดำรงตำแหน่งผู้บัญชาการรถไฟ ได้ทรงริเริ่มนำเข้าเครื่องเจาะมาเพื่อทำการเจาะสำรวจหาน้ำมันดิบ ในบริเวณที่มีผู้พบน้ำมันดิบไหลขึ้นมาบนผิวดินที่บ่อหลวง และยังทรงว่าจ้างนักธรณีวิทยาชาวอเมริกันเข้ามาสำรวจหาน้ำมันดิบ และถ่านหินในประเทศไทยอีกด้วย

 การสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียม

การสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียม เป็นการหาพื้นที่ซึ่งอาจมีชั้นหินกักเก็บปิโตรเลียมอยู่ โดยสามารถแบ่งขั้นตอนได้เป็นดังนี้

 ขั้นตอนการสำรวจหาข้อมูล (Exploration)

ในการสำรวจหาแหล่งปิโตรเลียม นักธรณีวิทยาจะใช้วิธีการสำรวจอยู่หลายวิธีด้วยกัน ดังนี้
1. การขุดเจาะหลุมเพื่อเก็บตัวอย่างหิน (Core Drilling) เป็นวิธีการที่อาศัยการขุดเจาะและเก็บตัวอย่างหินในหลุมเจาะขึ้นมาจากหลุมเจาะหลายๆ หลุมในบริเวณที่ทำการศึกษา และอาศัยการศึกษาตัวอย่างของหินจากหลุมเจาะ รวมทั้งระดับที่แน่นอนของตัวอย่างหิน ก็จะสามารถเปรียบเทียบชนิดของชั้นหิน และโครงสร้างของชั้นหินในบริเวณที่ศึกษาได้
2. การสำรวจโดยคลื่นสั่นสะเทือน (Seismic Prospecting) เป็นวิธีการที่อาศัยความรู้และหลักการของคลื่นไหวสะเทือนโดยอาศัยวัตถุระเบิด สำรวจโดยการขุดเจาะหลุมตื้นประมาณ 50 เมตร เพื่อใช้เป็นจุดระเบิด เมื่อจุดระเบิดขึ้น จะก่อให้เกิดคลื่นไหวสะเทือนวิ่งผ่านลงไปในชั้นหินและเกิดการสะท้อนกลับขึ้นมาสู่ผิวดิน และคำนวณหาความลึกที่คลื่นไหวสะเทือนนี้เดินทางได้ จากนั้นก็จะสามารถทราบโครงสร้างทางธรณีข้างล่างได้
3. การสำรวจโดยความโน้มถ่วง (Gravity Prospecting) เป็นวิธีการที่อาศัยความแตกต่างกันของค่าความถ่วงจำเพาะของหินชนิดต่างๆ ภายใต้เปลือกโลก ถ้าชั้นหินวางตัวอยู่ในแนวระนาบ จะสามารถวัดค่าความโน้มถ่วงที่คงที่ได้ แต่หากชั้นหินการเอียงเท ค่าของความโน้มถ่วงที่วัดได้จะแปรผันไปกับการวางตัวหรือโครงสร้างของชั้นหินนั้น ซึ่งก็จะทำให้ทราบลักษณะการวางตัวและโครงสร้างของชั้นหินนั้นได้จากการแปลผลข้อมูลที่ได้มา
ทั้งนี้ วิธีการทั้ง 3 วิธีการดังกล่าวข้างต้นนี้ ทำให้ทราบได้ว่าโครงสร้างที่พบนั้นมีความเหมาะสมแก่การเป็นแหล่งกักเก็บน้ำมันมากน้อยเพียงใด แต่ไม่ได้บ่งชี้ชัดเจนว่าชั้นหินนั้นจะเป็นชั้นหินกักเก็บน้ำมันหรือไม่

 ขั้นตอนการขุดเจาะ (Drilling)

เป็นการขุดเจาะหลุมเพื่อการผลิต โดยหลังจากที่ทำการสำรวจทางธรณีวิทยา จนทราบว่าน่าจะมีปิโตรเลียมอยู่ในบริเวณใดบ้าง ก็จะต้องทำการเจาะ หลุมสำรวจ (Exploration Well) โดยใช้วิธีสุ่มเจาะ เพื่อสำรวจหาปิโตรเลียมในบริเวณที่ยังไม่เคยมีการเจาะพิสูจน์มาก่อน จากนั้นก็จะมีการประเมินคุณค่าทางเศรษฐกิจและหาขอบเขตของแหล่งกักเก็บนั้น เพื่อให้แน่ใจว่าแหล่งกักเก็บนี้มีปริมาณมากพอในเชิงพาณิชย์ จึงจะทำการเจาะหลุมเจาะเพื่อนำปิโตรเลียมที่สะสมตัวอยู่นั้นขึ้นมาใช้ประโยชน์ต่อไป
หลังจากที่สำรวจทางธรณีวิทยาและธรณีฟิสิกส์ด้วยการวัดคลื่นความไหวสะเทือน (Seismic Survey) และแปลความหมายเพื่อหาแหล่งกักเก็บปิโตรเลียมอยู่ตรงส่วนใดบ้างใต้พื้นดินและกำหนดจุดเพื่อทำการเจาะสำรวจ คราวนี้ก็เป็นหน้าที่ของเจ้าหน้าที่ฝ่ายขุดเจาะที่ต้องทำการเจาะ "หลุมสำรวจ" (Exploration Well) โดยใช้วิธีเจาะสุ่มซึ่งเราจะเรียกหลุมชนิดนี้ว่า ‘หลุมแรกสำรวจ’ (Wildcat Well) เพื่อสำรวจหาปิโตรเลียมในบริเวณที่ยังไม่เคยมีการเจาะพิสูจน์เลย จากนั้นเมื่อถึงขั้นตอนของการประเมินคุณค่าทางเศรษฐกิจและหาขอบเขตของแหล่งกักเก็บปิโตรเลียม เราจะเจาะหลุมที่เรียกว่า "หลุมประเมินผล" (Delineation Well) และหลังจากที่เราแน่ใจแล้วว่ามีแหล่งกักเก็บปิโตรเลียมในปริมาณที่มากพอในเชิงพาณิชย์ เราจึงเจาะ "หลุมเพื่อการผลิตปิโตรเลียม" (Development Well) เพื่อนำปิโตรเลียมที่สะสมตัวอยู่ใต้พื้นดินขึ้นมาใช้ประโยชน์ต่อไป
การขุดเจาะหลุมเพื่อสำรวจและผลิตปิโตรเลียมนั้นเป็นงานที่ท้าทายและมีความสำคัญอย่างยิ่งเนื่องจากเราต้องขุดไปที่ความลึกประมาณ 3-4 กิโลเมตรใต้พื้นทะเล ในสมัยก่อนการขุดเจาะหลุม 1 หลุมนั้นต้องใช้เวลากว่า 60 วัน โดยใช้งบประมาณกว่า 5 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ต่อหลุม ^{[ต้องการอ้างอิง]}ซึ่งถือว่าเป็นการลงทุนที่สูงและมีความเสี่ยงมาก เพราะหากเราขุดไปแล้วพบปริมาณน้ำมันหรือแก๊สธรรมชาติที่ไม่คุ้มค่าในเชิงพาณิชย์ การลงทุนนั้นก็สูญเปล่า แต่ในปัจจุบัน ด้วยเทคโนโลยีที่พัฒนาและทันสมัยมากยิ่งขึ้น ระยะเวลาในการขุดเจาะลดลงเหลือเพียง 4-5 วันต่อ 1 หลุม และใช้งบประมาณน้อยลงกว่าเดิม

 ขั้นตอนการผลิต (Production)

หลังจากที่มีการขุดเจาะเอาปิโตรเลียมขึ้นมาแล้ว ปิโตรเลียมที่ได้ก็จะผ่านเข้าสู่กระบวนการต่างๆ บนแท่นเพื่อแยกเอา น้ำ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และสารปนเปื้อนอื่นๆ ออกจากน้ำมันดิบและแก๊สธรรมชาตินั้น เพื่อนำเอาน้ำมันดิบและแก๊สธรรมชาติไปใช้ในการผลิต

 ขั้นตอนการสละหลุม (Abandonment)

ในกรณีที่ของหลุมที่ไม่ได้ใช้ประโยชน์แล้ว จะมีการอัดซีเมนต์ลงไปตามท่อผลิต เพื่อป้องกันไม่ให้ของไหลที่มีอยู่ในชั้นหินไหลไปสู่ชั้นหินอื่น ซึ่งอาจไปทำลายชั้นหินกักเก็บปิโตรเลียมใกล้เคียง หรือเข้าไปปนเปื้อนกับชั้นน้ำใต้ดินได้

 การผลิตปิโตรเลียม

เมื่อแยกเอา น้ำ แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ และสารปนเปื้อนอื่นๆ ออกจากน้ำมันดิบและแก๊สธรรมชาติ น้ำมันดิบจะถูกส่งผ่านไปยังสถานีแยกปิโตรเลียมเพื่อแปรสภาพให้เป็นผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปชนิดต่างๆ ที่เหมาะสมต่อการใช้ประโยชน์ในรูปแบบต่างๆ

 การแยก (Separation)

โดยส่วนใหญ่จะแยกโดยวิธีการกลั่นลำดับส่วน (Fractional Distillation) โดยอาศัยความแตกต่างของจุดเดือดของสารประกอบไฮโดรคาร์บอนแต่ละชนิดที่รวมอยู่ในน้ำมันดิบ โดยนำน้ำมันมาให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 368-385 องศาเซลเซียส แล้วผ่านเข้าไปในหอกลั่น น้ำมันที่ร้อนจะกลายเป็นไอลอยขึ้นไปยอด และควบแน่นเป็นของเหลวตกลงบนถาดรองรับในแต่ละช่วงของผลิตภัณฑ์ที่ต้องการ จากนั้นของไหลในถาดก็จะไหลออกมาตามท่อเพื่อน้ำไปเก็บแยกตามประเภท และนำไปใช้ต่อไป

 การเปลี่ยนโครงสร้าง (Conversion)

เนื่องจากผลิตภัณฑ์ที่ได้อาจมีคุณภาพที่ไม่ดีพอ จึงต้องใช้วิธีทางเคมีเพื่อเปลี่ยนโครงสร้างของน้ำมัน ให้น้ำมันที่ได้มีคุณภาพที่ดี เหมาะแก่การนำไปใช้ประโยชน์ในรูปแบบต่างๆ

 การปรับคุณภาพ (Treating)

เป็นการกำจัดสิ่งแปลกปลอมออกจากน้ำมันน้ำมันที่ได้มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างแล้ว ซึ่งสิ่งแปลกปลอมที่สำคัญจะเป็นสารจำพวกกำมะถัน ซึ่งจะใช้วิธีการฟอกด้วยไฮโดรเจน หรือฟอกด้วยโซดาไฟเพื่อเป็นการกำจัดสารนั้นออก

 การผสม (Blending)

คือการนำผลิตภัณฑ์ที่ได้มาเติมหรือผสมสารที่เหมาะสม เพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปตามที่ต้องการ เช่น การผสมน้ำมันเบนซินเพื่อเพิ่มเลขออกเทน หรือผสมน้ำมันเตาเพื่อให้ได้ความหนืดตามที่ต้องการ

 ผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียม

เชื้อเพลิงปิโตรเลียม มีหลายรูปแบบ กล่าวคือ

1. แก๊สธรรมชาติและแก๊สหุงต้ม (LPG) เป็นผลิตภัณฑ์ที่มีจุดเดือดต่ำมาก มีสถานะเป็นก๊าซที่อุณหภูมิห้องดังนั้น ในการเก็บรักษาต้องเพิ่มความดัน หรือลดอุณหภูมิให้ก๊าซเปลี่ยนสภาพเป็นของเหลว เมื่อลุกไหม้จะให้ความร้อนสูง และมีเปลวที่สะอาด ไม่มีสี ประโยชน์ ใช้เป็นแก๊สหุงต้ม เป็นเชื้อเพลิงสำหรับรถยนต์ รวมทั้งเตาเผา เตาอบต่างๆ
2. เชื้อเพลิงเหลว แบ่งเป็น

น้ำมันเบนซิน (gasoline) เป็นเชื้อเพลิงที่ใช้กับเครื่องยนต์มาก โดยใช้จุดระเบิดที่หัวเทียน น้ำมันเบนซินที่มีเลขออกเทนต่ำ จะมีราคาถูก เพราะการเผาไหม้เชื้อเพลิงไม่ดี จึงมีการเติมสารจำพวกเตตระเอธิลเลต หรือสารเมทิลเทอร์เธียรีบิวทิลอีเธน (MTBE) ลงไปเพื่อให้เบนซินมีคุณภาพดีขึ้น ใกล้เคียงกับเบนซินที่มีเลขออกเทนสูง
น้ำมันก๊าด (kerosene) เป็นผลิตภัณฑ์หลักของอุตสาหกรรมปิโตรเลียมในระยะแรก เดิมใช้สำหรับจุดตะเกียงเท่านั้น แต่ปัจจุบัน มีการใช้ประโยชน์อย่างอื่นได้หลายทาง เช่น ใช้เป็นส่วนผสมในยาฆ่าแมลง สีทาบ้าน น้ำมันขัดเงา และน้ำยาทำความสะอาด ใช้เป็นเชื่อเพลิงสำหรับรถแทรกเตอร์ และเป็นเชื้อเพลิงในการเผาเครื่องเคลือบดินเผา
น้ำมันดีเซล (Diesel) ใช้กับเครื่องยนต์ที่มีการทำงานแตกต่างจากเครื่องยนต์เบนซิน เพราะต้องการความร้อนในลูกสูบที่เกิดจากการอัดอากาศสูง มักใช้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า รถแทรกเตอร์ หัวจักรรถไฟ รถบรรทุก รถโดยสาร และเรือประมง
น้ำมันเตา (fuel oils) เป็นเชื้อเพลิงสำหรับเตาหม้อน้ำ เตาเผา หรือเตาหลอมในโรงงานอุตสาหกรรม ใช้กับเครื่องยนต์เรือเดินสมุทร เครื่องกำเนิดไฟฟ้าขนาดใหญ่

 อ้างอิง

1. ^ "Petroleum". Concise Oxford English Dictionary