Čo je to ropa?

Ropa je látka nachádzajúca sa v špecifických sedimentárnych nádržiach, tvorená poréznymi vrstvami alebo vrstvami piesku, pieskovcov alebo vápencov.

Obrázok David Mark z Pixabay

Ropa je zmes molekúl uhlíka a vodíka, ktorá vzniká rozkladom organických látok, hlavne planktónu, tvorených pôsobením baktérií v prostredí s nízkym obsahom kyslíka. Počas miliónov rokov sa tento materiál akumuloval na dne oceánov, morí a jazier a po stlačení pohybmi zemskej kôry dal vzniknúť látke, ktorú nazývame ropa.

Tento materiál sa nachádza v špecifických sedimentárnych nádržiach tvorených vrstvami alebo poréznymi vrstvami piesku, pieskovcov alebo vápencov. Ropa je klasifikovaná ako fosílne palivo, pretože pochádza z pomalého rozkladu organických látok. V súčasnosti je ropa najbežnejšie využívaným fosílnym palivom. Je to spôsobené tým, že pri jeho rafinácii vznikajú rôzne frakcie alebo zmesi organických zlúčenín s malým množstvom uhlíka, ktoré tvoria ropné deriváty.

Ropa je však neobnoviteľný zdroj energie. To znamená, že je to zdroj energie, ktorý sa vyčerpá v prírode. Táto energia organického pôvodu je navyše obmedzená a v prírode sa formuje milióny rokov. Z tohto dôvodu boli jeho ťažba a použitie terčom konfliktov týkajúcich sa mocností a produkujúcich a zušľachťujúcich krajín.

Chemické zloženie oleja

Ropa je zložená prevažne z molekúl uhlíka a vodíka známych ako uhľovodíky. Tieto zlúčeniny tvoria väčšinu oleja, aj keď do jeho zloženia patria aj iné látky.

Chemické zloženie ropy tiež obsahuje menej dusíka, kyslíka, solí a zvyškov niektorých kovov. Podiel prvkov, ktoré ju tvoria, je nasledovný:

• 82% uhlíka;
• 12% vodík;
• 4% dusíka;
• 1% kyslíka;
• 1% solí a zvyškov kovov.

Vlastnosti oleja

Hlavné charakteristiky oleja sú:

• Olejnatosť;
• Viskozita
• Charakteristický zápach;
• Sfarbenie, ktoré sa môže meniť od bezfarebného po čierne;
• Horľavosť;
• Hustota menšia ako hustota vody.

Zásoby a ťažba ropy

Podľa údajov Ústrednej spravodajskej služby je Venezuela s 300,9 miliardami barelov krajinou s najväčšími zásobami ropy na svete. Druhou je Saudská Arábia s 266,5 miliardami barelov. Brazília figuruje na 15. mieste v rebríčku s 12,7 miliardami barelov látky. Skontrolujte zoznam krajín s najväčšími zásobami ropy na svete:

Všeobecné informácie o oleji

Aj keď sú známe od úsvitu ľudskej civilizácie, prieskum polí a vŕtanie ropných vrtov sa začali až v polovici 19. storočia. Odvtedy prešiel ropný priemysel veľkou expanziou, hlavne v Spojených štátoch a Európe.

Napriek silnej konkurencii uhlia a iných palív, ktoré sa v tom čase považovali za ušľachtilé, sa ropa začala používať vo veľkom meradle, najmä po vynájdení benzínových a naftových motorov. Po mnoho desaťročí bola ropa hlavnou hnacou silou medzinárodného hospodárstva a začiatkom 70. rokov dosiahla takmer 50% svetovej spotreby primárnej energie. Aj keď v priebehu času klesá, jeho podiel na tejto spotrebe podľa Medzinárodnej energetickej agentúry stále predstavuje okolo 39%.

Okrem toho, že ropné produkty prevažujú v sektore dopravy, sú zodpovedné aj za výrobu elektriny v niekoľkých krajinách po celom svete. Elektrickú energiu je možné vyrábať spaľovaním týchto derivátov v kotloch, turbínach a spaľovacích motoroch. Na tento účel sa bežne používajú ropné deriváty, ako sú vykurovací olej, ultraviskózny olej, nafta a rafinačný plyn.

Ropné deriváty tvoria významnú časť energetickej matice v krajinách, ako sú USA, Japonsko, Mexiko, Saudská Arábia, Taliansko a Čína. V Brazílii nie je výroba elektrickej energie z ropných produktov taká významná kvôli histórii prevládania vodnej energie. Existujú však termoelektrické elektrárne, ktoré vyrábajú elektrinu z ropných produktov na uspokojenie špičkových udalostí v elektrickej sústave a používajú sa hlavne na uspokojenie dopytu spoločenstiev, ktoré nie sú prepojené prepojenou elektrickou sústavou.

Rafinácia ropy

V rafinériách ropa prechádza rôznymi procesmi, kým sa nedosiahne požadovaná kvalita pre daný účel. Rafinácia ropy sa uskutočňuje nasledujúcimi krokmi:

Oddelenie

Cieľom separačného procesu je odstránenie špecifických zložiek oleja alebo „rozbitie“ oleja na jeho základné frakcie. Ide o fyzikálne zmeny, pri ktorých sa vyžaduje energia (zmeny teploty alebo tlaku) alebo hmotnosť (pomery rozpustnosti k rozpúšťadlám).

Destilácia je jedným z krokov tohto separačného procesu. Prostredníctvom neho sa olej odparuje a potom kondenzuje pôsobením teploty a tlaku. Cieľom tohto procesu je získať vykurovací plyn, skvapalnený plyn, naftu, petrolej, plynové oleje (atmosférické a vákuové) a vákuové zvyšky. Výťažok produktov sa líši podľa spracovanej ropy.

Premena

Procesy premeny sa používajú na zmenu chemického zloženia konkrétnej frakcie oleja pri hľadaní zlepšenia kvality, ako je to v prípade transformácie plynových olejov a odpadu na ťažký benzín, petrolej alebo naftu. Táto fáza zahrnuje postupy krakovania, alkylácie a katalytickej reformy a líši sa podľa ropy a derivátu, ktorý chcete získať.

Liečba

Cieľom procesu úpravy je odstránenie nečistôt z oleja, ako sú síra, dusík, kovy a ďalšie zložky, ktoré spôsobujú nežiaduce účinky derivátov. Zlepšenie techník úpravy umožňuje zmierniť dopady spôsobené emisiou plynov do atmosféry.

Výroba elektrickej energie

Výroba elektrickej energie z ropných produktov sa začína procesom spaľovania materiálu v spaľovacej komore. Získané teplo sa používa na ohrev a zvýšenie tlaku vody, pričom sa transformuje na paru, ktorá následne bude poháňať turbíny a transformovať tepelnú energiu na mechaniku. Pohyb turbín uvádza do prevádzky generátor, ktorý premieňa mechanickú energiu na elektrickú. Para sa potom presmeruje do kondenzátora, kde sa ochladí na návrat do kvapalného stavu a použije ju ako voda v systéme kotla.

Znečisťujúce látky obsiahnuté v ropných produktoch sú emitované do atmosféry počas spaľovacích a chladiacich stupňov, takže objem a typ emitovaného plynu sa líšia podľa zloženia spaľovaného paliva a podmienok rozptylu znečisťujúcich látok. Čím hustejšie palivo, tým väčší potenciál emisií - to je jeden z dôvodov, prečo sa nafta a ultraviskózne oleje považujú za deriváty s vysokým potenciálom znečistenia. Nedávno sa vynaložilo úsilie na zlepšenie technológií premeny energie, zlepšenie účinnosti systémov a tiež na zachytenie znečisťujúcich plynov.

Sociálno-environmentálne vplyvy ropy

Hlavné vplyvy výroby elektrickej energie z ropných produktov majú emisie znečisťujúcich látok do atmosféry, hlavne takzvaných skleníkových plynov. Akumulácia vysokých koncentrácií skleníkových plynov v atmosfére blokuje teplo emitované slnkom a zachytáva ho na povrchu Zeme, čím zvyšuje globálne otepľovanie.

Hlavným dôsledkom zosilnenia globálneho otepľovania je topenie ľadovcov a polárnych ľadovcov, čo je jav zodpovedný za zvýšenie hladiny morí a zaplavenie pobrežných oblastí. Tento proces ovplyvňuje veľké množstvo ľudí a divých zvierat a mení biodiverzitu týchto regiónov.

• „Klimatický apartheid“ môže tlačiť do chudoby viac ako 120 miliónov ľudí

Z ďalších látok znečisťujúcich ovzdušie vznikajúcich pri spaľovaní ropných produktov vyniká oxid siričitý (SO2) a takzvaný časticový materiál pozostávajúci zo suspendovaného prachu a popola. Okrem zmien v miestnej biodiverzite spôsobujú tieto znečisťujúce látky niekoľko problémov pre ľudské zdravie, ako sú poruchy dýchania, alergie, degeneratívne lézie nervového systému a životne dôležitých orgánov, rakovina. Tieto poruchy majú tendenciu sa zhoršovať v zime, keď tepelné inverzie spôsobujú zachytávanie horúceho vzduchu a sťažujú jeho šírenie.

Okrem toho môže byť olej uvoľňovaný do životného prostredia v dôsledku viacerých udalostí, ako sú nehody s ropnými tankermi, na ropných plošinách a úniky vody použitej na umývanie nádrží, kde je ropa skladovaná. Keď sa ropa vyleje do životného prostredia, spôsobí tým niekoľko poškodení ekosystémov, čo spôsobí chemické a fyzikálne zmeny v životnom prostredí a poškodí existujúci život na danom mieste.

V morskom prostredí ropa bráni prechodu svetla, čo poškodzuje fotosyntetické organizmy, napríklad fytoplanktón. Redukciou fytoplanktónu končí zooplanktón, ktorý sa živí týmito organizmami, so zníženou zásobou potravy. Týmto spôsobom ropa negatívne ovplyvňuje celý potravinový reťazec.

Týmto znečistením môžu trpieť aj mangrovy. V týchto ekosystémoch sa ropa dostáva do koreňového systému rastlín a bráni im v absorpcii živín a kyslíka. Okrem toho môžu byť ovplyvnené aj zvieratá, ktoré využívajú tento región na reprodukciu, ako je to v prípade krabov a niekoľkých ďalších druhov.

V dôsledku úniku oleja môžu vodné živočíchy uhynúť. Môžu sa intoxikovať látkou, zomrieť na zadusenie alebo dokonca preto, že uviazli v oleji. Tento typ intoxikácie narúša nervový a vylučovací systém týchto zvierat. Znečistenie životného prostredia ropou tiež spôsobuje priame škody na ľuďoch, ktoré majú vplyv na cestovný ruch a rybolov v regióne.