Pochodzenie ropy naftowej

Istnieją rożne teorie odnośnie pochodzenia ropy naftowej. Część badaczy uważa, że ropa powstała ze związków nieorganicznych w czasie reakcji zachodzących w jądrze Ziemi. Liczniejsza grupa badaczy głosi jednak inna hipotezę odnośnie pochodzenia ropy naftowej. W myśl tej teorii reakcje, które miały miejsce kilka milionów lat temu, złoża środkowej oraz północnej części Morza Północnego powstały z bakterii oraz glonów. Organizmy te w jurze (około 200 milionów lat temu) występowały na dnie morza pod iłem oraz mułem. W taki sposób przykryta materia organiczna, w skład której wchodziły tłuszcze, białka, bakterie odpowiedzialne za przemianę materii organicznej, ulegała rozkładowi i przechodziła w ropę naftową, na skutek bardzo wysokiego ciśnienia oraz temperatury.

W takich warunkach muł oraz ił został zamieniony w skalę litą. Gaz ziemny oraz ropa naftowa jest obecna tylko w osadowych skałach (piaskowce). Ich szczeliny oraz pory są nasycone gazem i ropa naftową. Do powstania złoża gazu ziemnego oraz ropy naftowej niezbędna jest warstwa skały nieprzepuszczalnej, która przykrywa skałę przepuszczalną. Tylko wówczas ropa naftowa jest gromadzona w tzw. pułapkach.

Budowa chemiczna ropy naftowej

Ropa naftowa to mieszanka różnorodnych substancji chemicznych. W jej skład głównie wchodzą węglowodory. Skład ropy naftowej jest w dużej mierze uzależniony od obszaru, z którego jest wydobywana. Ropa naftowa ma barwę ciemnobrązową przechodzącą w czarną. Ropa naftowa składa się w głównie z węglowodorów ciekłych, w których mogą być rozpuszczony węglowodory stałe oraz gazowe. Zanieczyszczenia, które wchodzą w skład ropy naftowej to sole nieorganiczne oraz woda.

W ropie naftowej możemy wyróżnić trzy typy związków:

1. Związki nienasycone;

2. Kwasy naftalenowe (łańcuchy węglowe łączą się w pierścienie);

3. Parafiny (różna długość łańcuchów węglowych).

W ropie występują także śladowe ilości: żelaza, niklu, chromu, manganu, sodu, wodoru, rtęci, chlorku sodu, amoniaku oraz siarkowodoru. Obecnie jest znanych 600 związków wchodzących w skład ropy naftowej, jednakże ich ilość jest znacznie większa (około kilka tysięcy).

Sposoby wydobycia ropy naftowej

Ropa naftowa może występować na dnie zbiorników wodnych na dużej głębokości. Czasami okolicach wybrzeży. Wiele złóż ropy naftowej nie zostało jeszcze odkrytych, zaś te odkryte nie zawsze są w 100% eksploatowane. Największymi producentami ropy naftowej na świcie są kraje w okolicach Zatoki Perskiej. Tam występują największe zasoby ropy naftowej. Polska posiada niewielkie ilości ropy naftowej. Surowiec ten występuje w Zagłębiu Pomorskim oraz Karpackim. Niewielkie ilości tego surowca występują także w okolicach przylądka Rozewie. Ropa naftowa jest w stanie wydostać się na powierzchnie bez niczyjej pomocy, tylko w wyniku działania podziemnego ciśnienia. Czasami jednak zdarza się, że ropa musi być wypompowana przy pomocy odpowiedniego sprzętu. Z dna morskiego ropa naftowa jest wydobywana przy pomocy platform wiertniczych, które podparte są filarami. Do określonego złoża biegnie wiertniczy trzpień. Ropa naftowa może występować w piaskach bitumicznych, tyle tylko, że eksploatacja jest bardzo nieekonomiczna.

Sposoby przetwarzania ropy naftowej

Ropa naftowa zaraz po wydobyciu to tzw. surowa ropa naftowa. Ulega ona później procesowi rektyfikacji, czyli destylacji frakcyjnej/frakcjonowanej ropy naftowej. Ropa jest wprowadzana do pieca destylacyjnego. Składniki wchodzące w skład ropy naftowej charakteryzują się różnymi temperaturami wrzenia, dlatego tez rozdzielają się na poszczególne frakcje. Lżejsze pary migrują do górnych części pieca. Tam ze wzrostem wysokości maleje temperatura. Skropleniu w kolejnych zbiornikach ulegają pary cięższe, a następnie są magazynowane. Do najwyższych części pieca docierają tylko najlżejsze gazy rafineryjne.

Człowiekiem, który jako pierwszy dokonał destylacji ropy naftowej był polski badacz Ignacy Łukasiewicz. Frakcje ropy naftowej: nafta oraz oleje ciężkie mogą być poddane krakingowi. Proces ten polega na ogrzaniu pod wysokim ciśnieniem. Następuje rozerwanie długich łańcuchów węglowodorowych.

Sposoby wykorzystania ropy naftowej

Już w starożytności ropa była wykorzystywana do różnych celów (balsamowanie ciał, lecznictwo, oświetlenie, płonące dzidy oraz strzały, ogień grecki- mieszanina siarki, ropy naftowej oraz wapna, która zapala się w kontakcie z wodą). Ropa naftowa w tamtych czasach była wydobywana z płytkich otworów lub zbierana na obszarach, gdzie w naturalny sposób wypływa z roponośnej warstwy.

Surowiec ten jest wykorzystywany m.in.: w przemyśle, transporcie i innych gałęziach gospodarki. Ropa jest wykorzystywana w produkcji smarów, paliw, olejów silnikowych, nawierzchni asfaltowych, kosmetyków, barwników, substancji wybuchowych, leków, nawozów oraz włókien sztucznych, substancji owadobójczych, kauczuku, atramentu, plastiku i wielu innych produktów. Dzięki ropie naftowej mógł nastąpić szybki rozwój cywilizacji.

Niebezpieczeństwa związane z ropą naftową

Pomimo tego, że życie bez ropy byłoby znacznie utrudnione, surowiec ten niesie ze sobą wiele niebezpieczeństw. W wyniku katastrof morskich zatonięciu ulegają tankowce. Wyciekająca z nich ropa, tworzy duże plamy na wodzie. Opadająca ropa wyrządza wiele krzywd organizmom wodnym. W wyniku konfliktu zbrojnego w Zatoce Perskiej miał miejsce wyciek ropy obejmujący obszar jednego m3. Szkodliwe działanie ropy jest także widoczne w dużych aglomeracjach miejskich. Coraz więcej osób posiada swój własny samochód. Silniki samochodowe napędzane na benzynę emitują do atmosfery szkodliwe węglowodoru, tlenki azotu, tlenek węgla oraz związki ołowiu. W wyniku tych zanieczyszczeń może tworzyć się smog- zanieczyszczona mgła unosząca się w powietrzu.