Co je to ropa?

Ropa je látka nacházející se ve specifických sedimentárních pánvích, tvořená porézními vrstvami nebo vrstvami písku, pískovců nebo vápenců

Obrázek David Mark z Pixabay

Ropa je směs molekul uhlíku a vodíku, která vzniká rozkladem organických látek, zejména planktonu, vytvořených působením bakterií v prostředích s nízkým obsahem kyslíku. Po miliony let se tento materiál nahromadil na dně oceánů, moří a jezer a po stisknutí pohyby zemské kůry dal vzniknout látce, kterou nazýváme ropa.

Tento materiál se nachází ve specifických sedimentárních pánvích, tvořených porézními vrstvami nebo vrstvami písku, pískovců nebo vápenců. Ropa je klasifikována jako fosilní palivo, protože pochází z pomalého rozkladu organických látek. V současné době je nejpoužívanějším fosilním palivem ropa. Je to proto, že jeho zušlechťováním vznikají různé frakce nebo směsi organických sloučenin s malým množstvím uhlíku, které tvoří ropné deriváty.

Ropa je však neobnovitelný zdroj energie. To znamená, že se jedná o zdroj energie, který v přírodě vyčerpá. Kromě toho je tato energie organického původu omezená a její tvorba v přírodě trvá miliony let. Z tohoto důvodu byla a stále je její těžba a použití terčem konfliktů mezi mocnostmi a producentskými a rafinujícími zeměmi.

Chemické složení oleje

Ropa se skládá převážně z molekul uhlíku a vodíku, známých jako uhlovodíky. Tyto sloučeniny tvoří většinu oleje, i když do jeho složení patří i jiné látky.

Chemické složení ropy také obsahuje méně dusíku, kyslíku, solí a zbytků některých kovů. Podíl prvků, které jej tvoří, je následující:

• 82% uhlíku;
• 12% vodík;
• 4% dusíku;
• 1% kyslíku;
• 1% solí a kovových zbytků.

Vlastnosti oleje

Hlavní vlastnosti oleje jsou:

• Olejnatost;
• Viskozita
• Charakteristický zápach;
• Zbarvení, které se může lišit od bezbarvé po černou;
• Hořlavost;
• Hustota menší než hustota vody.

Zásoby a produkce ropy

Podle údajů Ústřední zpravodajské služby je Venezuela s 300,9 miliardami barelů zemí s největšími zásobami ropy na světě. Druhou je Saúdská Arábie s 266,5 miliardami barelů. Brazílie se umístila na 15. místě s 12,7 miliardami barelů této látky. Podívejte se na seznam zemí s největšími zásobami ropy na světě:

Obecné informace o oleji

Ačkoli známý od úsvitu lidské civilizace, průzkum polí a vrtání ropných vrtů začalo až v polovině 19. století. Od té doby prošel ropný průmysl velkou expanzí, zejména ve Spojených státech a Evropě.

Přes silnou konkurenci uhlí a jiných paliv považovaných v té době za ušlechtilá se ropa začala používat ve velkém měřítku, zejména po vynálezu benzinových a naftových motorů. Po mnoho desetiletí byla ropa hlavní hnací silou mezinárodní ekonomiky a na začátku 70. let dosáhla téměř 50% světové spotřeby primární energie. I když časem klesá, jeho podíl na této spotřebě podle Mezinárodní energetické agentury stále představuje přibližně 39%.

Kromě toho, že ropné produkty převládají v odvětví dopravy, jsou také odpovědné za výrobu elektřiny v několika zemích po celém světě. Elektrickou energii je možné generovat spalováním těchto derivátů v kotlech, turbínách a spalovacích motorech. Ropnými deriváty běžně používanými pro tento účel jsou topný olej, ultraviskózní olej, motorová nafta a rafinérský plyn.

Ropné deriváty tvoří významnou část energetické matice v zemích, jako jsou Spojené státy, Japonsko, Mexiko, Saúdská Arábie, Itálie a Čína. V Brazílii není výroba elektrické energie z ropných produktů tak významná kvůli historii převahy vodní energie. Existují však termoelektrická zařízení, která vyrábějí elektřinu z ropných derivátů, aby uspokojily výskyt špiček v elektrickém systému, a používají se hlavně k uspokojení poptávky komunit, kterým není propojená elektrická soustava.

Čištění ropy

V rafinériích prochází olej různými procesy, dokud není pro daný účel dosaženo požadované kvality. Rafinace ropy probíhá pomocí následujících kroků:

Oddělení

Cílem separačních procesů je odstranit specifické složky oleje nebo „rozbít“ olej na jeho základní frakce. Jedná se o fyzické změny, při nichž je vyžadována energie (změny teploty nebo tlaku) nebo hmotnost (poměry rozpustnosti k rozpouštědlům).

Destilace je jedním z kroků tohoto separačního procesu. Prostřednictvím něj se olej odpařuje a poté kondenzuje působením teploty a tlaku. Cílem tohoto procesu je získat topný plyn, zkapalněný plyn, naftu, petrolej, plynové oleje (atmosférické a vakuové) a vakuové zbytky. Výtěžek produktů se liší podle zpracované ropy.

Konverze

Procesy přeměny se používají ke změně chemického složení konkrétní frakce oleje při hledání zlepšení kvality, jako je tomu v případě transformace plynových olejů a odpadu na naftu, petrolej nebo naftu. Tento krok zahrnuje postupy krakování, alkylace a katalytické reformy a liší se podle surové ropy a derivátu, který chcete získat.

Léčba

Proces úpravy usiluje o odstranění nečistot z oleje, jako je síra, dusík, kovy a další složky, které způsobují nežádoucí účinky derivátů. Zlepšení technik úpravy umožňuje zmírnit dopady způsobené emisemi plynů do atmosféry.

Výroba elektrické energie

Výroba elektrické energie z ropných produktů začíná procesem spalování materiálu ve spalovací komoře. Získané teplo se používá k ohřevu a zvýšení tlaku vody a její přeměně na páru, která zase pohne turbínami a přeměňuje tepelnou energii na mechaniku. Pohyb turbín uvádí do provozu generátor, který transformuje mechanickou energii na energii elektrickou. Pára je poté přesměrována do kondenzátoru, kde bude ochlazena, aby se vrátila do kapalného stavu, a bude použita jako voda v systému kotle.

Znečišťující látky obsažené v ropných produktech jsou emitovány do atmosféry během fází spalování a ochlazování, takže objem a typ emitovaného plynu se mění podle složení spalovaného paliva a podmínek rozptylu znečišťujících látek. Čím hustší je palivo, tím větší je potenciál emisí - to je jeden z důvodů, proč jsou nafta a ultraviskózní oleje považovány za deriváty s vysokým potenciálem znečištění. Nedávno bylo vyvinuto úsilí o zdokonalení technologií přeměny energie, zlepšení účinnosti systémů a také o zachycování znečišťujících plynů.

Sociálně-environmentální dopady ropy

Hlavní dopady výroby elektrické energie z ropných produktů mají emise znečišťujících látek v atmosféře, zejména tzv. Skleníkových plynů. Akumulace vysokých koncentrací skleníkových plynů v atmosféře blokuje teplo vyzařované sluncem a zachycuje ho na povrchu Země, čímž zesiluje globální oteplování.

Hlavním důsledkem zesílení globálního oteplování je tání ledovců a polárních ledových čepic, což je jev způsobující zvýšení hladiny moří a záplavy pobřežních oblastí. Tento proces ovlivňuje velké množství lidí a divokých zvířat a mění biologickou rozmanitost těchto regionů.

• „Klimatický apartheid“ může uvrhnout do chudoby více než 120 milionů lidí

Z dalších látek znečišťujících ovzduší vznikajících při spalování ropných produktů vyniká oxid siřičitý (SO2) a takzvaný částicový materiál, který se skládá ze suspendovaného prachu a popela. Kromě změn v místní biodiverzitě způsobují tyto znečišťující látky několik problémů pro lidské zdraví, jako jsou poruchy dýchání, alergie, degenerativní léze v nervovém systému a životně důležitých orgánech, rakovina. Tyto poruchy mají tendenci se zhoršovat v zimě, kdy tepelné inverze způsobují zachycení horkého vzduchu a znesnadňují rozptýlení znečišťujících látek.

Kromě toho může být olej uvolňován do životního prostředí v důsledku řady událostí, jako jsou nehody s ropnými loděmi, na ropných plošinách a úniky vody používané k mytí nádrží, kde je olej skladován. Při úniku ropy do životního prostředí dochází k několika škodám na ekosystémech, které způsobují chemické a fyzikální změny v životním prostředí a poškozují existující život v místě.

V mořském prostředí ropa brání průchodu světla, což poškozuje fotosyntetické organismy, jako je fytoplankton. S redukcí fytoplanktonu končí zooplankton, který se živí těmito organismy, a má sníženou zásobu potravy. Tímto způsobem ropa negativně ovlivňuje celý potravinový řetězec.

Mangrovy mohou také trpět tímto znečištěním. V těchto ekosystémech se olej dostává do kořenového systému rostlin a brání jim v absorpci živin a kyslíku. Kromě toho mohou být ovlivněna také zvířata, která využívají tuto oblast k reprodukci, jako je tomu v případě krabů a několika dalších druhů.

Vodní živočichové mohou v důsledku úniku ropy zemřít. Mohou se intoxikovat látkou, zemřít na udušení nebo dokonce proto, že uvízli v oleji. Tento typ intoxikace ohrožuje nervový a vylučovací systém těchto zvířat. Znečištění životního prostředí ropou také způsobuje přímé škody na lidech, což ovlivňuje cestovní ruch a rybolov v regionu.