"Tak, to prawda, że krajobraz trochę się zmienił.

Gdzie były lasy, teraz gruszki fabryk i cysterny.

Zbliżając się do mostów przy ujściu rzeki zamykamy nosy,

w jej nurcie ropa i chlor, i związki metylu

Czytaliśmy u dawnych poetów o zapachu ziemi

i o konikach polnych. Dziś omijamy pola."

Czesław Miłosz

Gdy mówimy o środowisku naturalnym, to pod tym pojęciem rozumiemy naturalny świat który nas otacza, czyli powietrze, wodę, glebę, wszelaką faunę i florę, w takiej postaci, jaka istniała w swojej naturalnej, pierwotnej postaci. Rozwój cywilizacji, a przede wszystkim rozwój technologiczny pociągnął za sobą ogromne zmiany, w tym także te bardzo negatywne, polegające na skażeniu środowiska naturalnego różnymi formami zanieczyszczeń. Stopień degradacji środowiska stał się ostatnimi czasy tak duży, iż należy niezwłocznie uczynić odpowiednie kroki w celu ratowania przyrody. Jest to tym bardziej niezbędne, gdyż sam człowiek, aby odczuwać pełnie szczęścia i zdrowia, potrzebuje do życia czystego powietrza, czystej wody i ziemi, a także innych dobrodziejstw natury.

Wraz z rozwojem przemysłu, człowiek coraz częściej potrzebował urządzeń, które pozwalałyby mu na prosty transport jego samego, oraz różnego rodzaju towarów. Postęp techniczny doprowadził do wynalezienia różnego rodzaju pojazdów napędzanych silnikami.

Silniki

Silnik jest urządzeniem, które pozwala na przetwarzanie form energii, takich jak ciepło, czy energia elektryczna, na energię mechaniczną potrzebną do poruszania pojazdu. Energia ta jest zużywana na napędzanie nie tylko pojazdów, ale także różnego rodzaju maszyn przemysłowych, rolniczych. Aby silnik mógł pracować, niezbędne jest mu dostarczanie w sposób ciągły odpowiednich ilości energii. W przypadku silnika elektrycznego dostarczaną energią jest energia elektryczna, w przypadku silnika cieplnego energia jest dostarczana w wyniku spalania określonego paliwa, silnik może także wykorzystywać do swego ruchu energię wiatru lub wody. Głównym zadaniem silnika jest zamiana tak dostarczonej mu energii na energię mechaniczną, która następnie jest zużywana przez system napędzający. Taki system napędzający może składać się z ruchomego wału, lub innego mechanizmu. Silnik może także napędzać pojazd, bezpośrednio przekazując wyprodukowaną energię ciału, nie wykorzystując przy tym zamiany tejże energii na energię mechaniczną, tak jest w przypadku silników odrzutowych. To czy dany silnik jest dobry, mocny czy słaby decyduje szereg parametrów. Są to min, moc silnika, jego sprawność, moment obrotowy, czy np, w przypadku silnika odrzutowego, siła ciągu.

Silniki zostały wymyślone przez człowieka już bardzo dawno temu, bo już w I wieku skorzystano z koła wodnego w Azji, które to było prymitywnym przykładem silnika. Pierwszym silnikiem zamieniającym ciepło na energię mechaniczną była maszyna parowa, która powstała na początku XVIII wieku. Stworzyli ją T. Newcomen i J. Cowley, którzy po opatentowaniu go w kilka lat później użyli jej do wypompowania wody z kopalni. Następne próby konstruowania maszyn parowych doprowadziły do powstania ulepszonej wersji silnika parowego w 1763 roku przez Połzunowa. Natomiast po raz pierwszy silnik parowy został wykorzystany do wprawienia urządzenia w ruch obrotowy w 1732. Człowiekiem który najbardziej się zasłużył dla rozwoju silników parowych był J. Watt. W początkach XIX wieku, silniki zaczęły już się coraz częściej pojawiać, w tym także pierwsze silniki elektryczne, turbinowe cieplne i spalinowe tłokowe.

Wybrane rodzaje silników:

Silnik cieplny - jak nazwa wskazuje, silnik ten zamienia dostarczoną mu energię w postaci ciepła na energię mechaniczną. Jego działanie można przedstawić w kilku etapach: ciepło do silnika dostarczane jest w wyniku spalenia paliwa. Część tego ciepła jest przetwarzana na energię mechaniczną, a pozostała część jest oddawana do chłodnicy. Cały ten cykl odbywa się przy równoczesnym powstaniu spalin i pary wodnej. Działaniem takiego silnika rządzą prawa termodynamiki, a przykładami takich silników są silniki spalinowe tłokowe i turbinowe cieplne.

Silnik spalinowy tłokowy - jak już wspomniano jest to rodzaj silnika cieplnego. Jest to silnik, którego zasadniczym elementem jest cylinder i tłok. W takim silniku spalanie mieszanki paliwowej w cylindrze powoduje zmianę ciśnienia w nim, która z kolei powoduje ruch tłoka. Najczęściej można spotkać się z silnikami, w których ruch tłoka jest ruchem posuwisto-zwrotnym (silniki suwowe), a rzadziej z silnikami gdzie tłok ten doznaje ruchu obrotowego. W przypadku silników suwowych, tłok porusza się w cylindrze do góry i w dół. Zaopatrzony on jest w specjalne pierścienie mające na celu uszczelnienie cylindra w czasie ruchu. Posuwisto-zwrotny ruch tłoka jest zamieniany poprzez specjalny mechanizm korbowy na ruch obrotowy wału korbowego. To w jakim tempie ma być dostarczana mieszanka paliwowa do cylindra i w jakim tempie mają być odprowadzane spaliny, reguluje mechanizm rozrządu. Istnieje kilka typów silników suwowych w zależności od tego jak wygląda cykl pracy tłoka. Najczęściej można się spotkać z silnikami czterosuwowymi, lub dwusuwowymi. W przypadku silników czterosuwowych, jeden cykl pracy silnika, odbywa się w czasie 4 suwów tłoka, a to z kolei odpowiada 2 obrotom wału korbowego. W przypadku silników spalinowych tłokowych dwusuwowych cykl ten odbywa się w czasie 2 suwów tłoka, co z kolei daje jeden obrót wału korbowego. Ten drugi rodzaj silników, czyli silniki dwusuwowe posiadają prostszą budowę niż silniki czterosuwowe i ich naprawa jest także mniej kłopotliwa i tańsza. Pozwalają także osiągnąć większą moc i moment obrotowy, niż w przypadku silników czterosuwowych o takiej samej pojemności. Jednak są to silniki które spalają więcej paliwa, a co za tym idzie powodują większe zanieczyszczenie powietrza. Jednakże w obecnych czasach ich technologia produkcji, jest na tyle zaawansowana i rozwinięta, że produkowane przez nie spaliny posiadają bardzo niską toksyczność. Najnowsze technologie produkcji tychże silników charakteryzują się umieszczaniem bezpośredniego wtrysku paliwa do cylindra, co jeszcze bardziej je usprawnia i eliminuje wiele usterek konwencjonalnych silników dwusuwowych.

Jak wcześniej wspomniano rzadziej spotyka się silniki w których tłok porusza się ruchem obrotowym. Takie silniki nazywane są silnikami rotacyjnymi. Ruch obrotowy tłoka jest tutaj spowodowany zmiennym naciskiem czynnika roboczego. Silniki tego rodzaju powstały dosyć późno, bo dopiero w 1960 roku F. Wankla skonstruował w pełni sprawny prototyp tego silnia. Silniki te mają stosunkowo prostą budowę, jednak nie są zbyt popularne z powodu ich niskiej sprawności.

Silnik odrzutowe - są to silniki w których napędzanie pojazdu, powstaje na skutek wyrzucania z dysz silnika czynnika roboczego, którym mogą być gorące spaliny, plazma, czy nawet strumień jonów. Wśród silników odrzutowych możemy rozróżnić zasadniczo ich dwa typy: silniki przelotowe i silniki rakietowe. Z kolei silniki przelotowe można także sklasyfikować w trzy kategorie, ze względu na to w jaki sposób jest w nich sprężane powietrze, do którego dostarcza się paliwo. I możemy tutaj wyróżnić silniki odrzutowe przelotowe strumieniowe, pulsacyjne i turboodrzutowe. Najczęściej możemy spotkać w otaczającym nas świecie silniki odrzutowe spalinowe. Jego zasadniczymi elementami są: komora gdzie spalane jest paliwo, oraz dysza przez którą zostają wyrzucone powstałe gazy. W przypadku silników spalinowych przelotowych tlen dostarczany do spalania, pobierany jest z atmosfery, nie jest tak w przypadku silników rakietowych które są przeznaczone do pracy w przestrzeni kosmicznej.

Silinik elektryczny - w tym przypadku silnik ma za zadanie zamienić dostarczaną mu energię elektryczną na energie mechaniczną. Zwykle wytworzenie energii mechanicznej przejawia się w postaci wytworzenia przez ten silnik ruchu obrotowego. Ruch obrotowy powstaje w wyniku umiejętnego wykorzystania powstałego pola elektrycznego i magnetycznego. Zasadniczymi elementami budowy takiego silnika są: tzw. stojan, który może być zaopatrzony w kilka uzwojeń elektromagnesów, a także wirnik, który wyposażony jest w uzwojenie twornikowe. Silniki elektryczne można podzielić na dwa rodzaje ze względu na to, jaki prąd je zasila. Mogą to być silniki prądu stałego, lub silniki prądu przemiennego.

Silniki mogą być różnych kształtów i różnych wielkości. W ogromnym stopniu przyczyniły się do podniesienia komfortu życiowego człowieka i uczyniły wiele dobrego dla niego. Jednak nie należy zapominać, że są głównym źródłem zanieczyszczeń na naszej planecie. To nimi napędzane są samochody, których z roku na rok coraz więcej przybywa. To z kolei wiąże się ze wzrostem wydobycia surowców naturalnych potrzebnych do ich produkcji. Także produkcja wszelkich elementów wykonanych z tworzyw sztucznych (uszczelek, przewodów) także wzrasta. Tworzywa sztuczne, potocznie nazywane plastykiem, to materiały, który zbudowane są z tzw. polimerów. Polimery te mogą być tworem naturalnym, lub też syntetycznie wytworzonym. Bardzo często przy ich produkcji wykorzystuje się naturalne polimery, ale odpowiednio zmodyfikowane chemicznie, lub fizykochemicznie, a także poprzez dodanie do nich odpowiednich substancji: barwników, stabilizatorów, czy utrwalaczy. Tworzywa sztuczne podlegają klasyfikacji, która opiera się min. na tym jak dany materiał zachowuje się podczas jego ogrzewania. Pod tym względem możemy rozróżnić tutaj tworzywa termoplastyczne, oraz tzw. duroplastyczne. Jednak nie jest to jedyne kryterium klasyfikacyjne. Można je także scharakteryzować, poprzez to z jakiego głównego składnika są zbudowane. Wtedy to możemy rozróżnić już znacznie więcej rodzajów tworzyw sztucznych. Są to wtedy polialkeny (np. polietylen, polipropylen), żywice winylowe, polistyren, fenoplasty, pochodne celulozy, polimery fluorowe i inne. Najczęściej tworzywa sztuczne to substancje stosunkowo lekkie, ich gęstość w przybliżeniu jest równa gęstości wody, słabo przewodzą ciepło i są to najczęściej izolatory. Jednak gdy do tych materiałów dodany ok. 50% domieszki materiału, który jest znakomitym przewodnikiem elektrycznym, są wtedy zdolne do przewodzenia prądu elektrycznego. Tworzywa sztuczne nie modyfikowane charakteryzują się słabą wytrzymałością i małą odpornością na rozciąganie. Jednak gdy zostaną one wzbogacone o odpowiednie kompozyty, mogą stać się materiałami stosunkowo wytrzymałymi i odpornymi na rozciąganie. Zaletą tworzyw sztucznych jest to, że są one odporne na różnego rodzaju czynniki chemiczne, oraz wilgoć, jednak ich wadą jest ich mała odporność na wysokie temperatury, chociaż są takie materiały jak np. silikon, które wytrzymują temperaturę nawet 2000C. A istnieją także takie które odporne są na temperaturę 4000C. Są to także materiały charakteryzujące się wysoką palnością, chociaż i ten aspekt także można minimalizować poprzez dodawanie tzw. antypirenów. Większość z tych tworzyw łatwo poddaje się formowaniu i barwieniu, a najczęściej metodami służącymi do ich odpowiedniego uformowania są: formowanie wtryskowe, prasowanie, wytłaczanie, czy odlewanie. Tworzywa sztuczne znalazły ogromne zastosowanie w życiu codziennym człowieka, a także w przemyśle. Stosuje się je jako izolacje kabli, jako części urządzeń, do produkcji szkieł kontaktowych, w galanterii, do produkcji opakowań, w medycynie jako niezbędny sprzęt do przetłaczania krwi, czy pobierania jej (strzykawka, kroplówka). Są one obecne praktycznie w każdym aspekcie naszego życia.

Ropa naftowa - wydobycie i przetwarzanie

Ropa naftowa jest substancją ciekłą, naturalną mieszaniną alkanów, cykloalkanów i arenów. Zawiera w sobie także liczne domieszki związków siarki, azotu, tlenu, żelaza, krzemu, metaloorganicznych, sodu, niklu, a także innych metali. Oprócz barwy czarnej może występować także w kolorze żółto - brunatnym, a rzadko w kolorze czerwonym, lub nawet nie posiadać ściśle określonej barwy. Gęstość ropy naftowej wynosi 0,73-0,99 g/cm3, a jej opałowa wartość 38 - 48 MJ/kg. Składniki ropy naftowej mogą być różne, w przypadku frakcji lżejszych, czyli takich których temperatura wrzenia wynosi ok. 2000C, głównymi składnikami są węglowodory parafinowe. Zawartość tego składnika maleje dla frakcji które mają wyższą temperaturę wrzenia. Ropa także zawiera węglowodory naftanowe, których zwartość zwiększa się wraz ze wzrostem temperatury wrzenia danej frakcji ropy naftowej, a najwięcej jest ich we frakcji olejowej, której temperatura wrzenia wynosi 3500C. Natomiast we wszystkich frakcjach ropy naftowej obecne są węglowodory aromatyczne (areny), ich zawartość także wzrasta wraz ze wzrostem temperatury wrzenia frakcji. Zawartość tlenu w ropie naftowej przejawia się jako obecność kwasów tłuszczowych i naftenowych, a także jako składnik fenoli, czy żywic. Natomiast azot występuje jako składnik cyklicznych i acyklicznych aminów. W przypadku siarki jest to głównie siarkowodór, ale także sulfidy i disulfidy, a także siarka jako pierwiastek. Ropę można także scharakteryzować poprzez zawartość siarki, jaka w niej występuje. Pod tym względem ropę naftową możemy podzielić na niskosiarkową i wysokosiarkową. W przypadku niektórych rodzajów ropy naftowej, zawartość siarki może nawet dochodzić do 6%. Innym typem podziału ropy jest podział ze względu na zawartość w niej związków chemicznych, wtedy to dzielimy ropę na parafinową, bezparafinową, aromatyczną i naftenową.

Pochodznie ropy naftowej określają głównie dwie teorie. Jedną z nich jest teoria, która zakłada, iż jest to produkt pochodzenia nieorganicznego. Teoria ta zakłada, że ropa naftowa powstała jako wynik reakcji chemicznych zachodzących wewnątrz Ziemi. Oddziaływania jakie mogły prowadzić do jej produkcji to np. polimeryzacja ciężkich gazów wydobywających się z wnętrza Ziemi, lub na skutek działania wody na węgliki metali ciężkich. Drugą teorią jest założenie, iż ropa naftowa jest pochodzenia roślinnego i jest to teoria, która zyskała o wiele więcej zwolenników niż teoria o nieorganicznym pochodzeniu ropy. W myśl tej teorii ropa naftowa powstała jako wynik przekształcenia się szczątków roślin i zwierząt, zmieszaniu się ich ze składnikami mineralnymi, które znajdowały się w osadach morskich. Wskutek udziału takich czynników, jak obecność bakterii, odpowiednie środowisko redukujące, odpowiednia temperatura i ciśnienie, a także kontakt z pierwiastkami promieniotwórczymi, możliwe stało się przekształcenie materii organicznej w bituminy, czyli substancję taką jak ropa naftowa, asfalt, czy gaz ziemny. Przy przekształcaniu się materii organicznej, powstaje z niej tak zwany kerogen, z którego w następstwie kolejnych procesów powstaje ropa naftowa, a także gaz ziemny. To że ropa naftowa powstała wynika z istnienia w przeszłości pewnych skupisk ropo i gazonośnych, które zapadły się w terenie do warstw niżej położonych, gdzie panujące ciśnienie i temperatura sprzyjały przeobrażeniu się skał zawierających szczątki organiczne w ropę naftową. Takie skupiska określa się mianem basenów sedymentacyjnych. Wśród nich rozróżnia się pod względem tektonicznym baseny przyoceaniczno -platformowe, platformowe, śród - platformowe i fałdowo-platformowe. Dotychczas odnaleziono takich basenów 350, których powierzchnia waha się od 10 tys. km2, aż do 500tys km2. Z tym, że tylko ze 150 takich basenów opłacalnym stało się wydobycie ropy naftowej. Skały które mogły dać zaczątek powstaniu ropy naftowej to skały węglowe lub ilaste, które zawierają ponad pół procenta kerogenu. Z biegiem czasu takie skały mogą zostać przykryte wieloma warstwami materiału geologicznego, powodując w ten sposób działanie ciśnienia na te skały macierzyste. To z kolei w połączeniu ze zmianami temperatury, może prowadzić do uwalniania się ropy naftowej i przepływać do innych miejsc, a w szczególności gromadzić się w skałach porowatych lub popękanych. Skały takie są określane mianem kolektorów ropy naftowej. Kolektorami takimi są przede wszystkim wszelkiego rodzaju wapienie i dolomity. W nich to występuje ponad połowa zasobów naturalnych ropy naftowej. Kolektorami mogą być też piaskowce.

Samo powstanie złoża ropy naftowej, czyli zgromadzenie się ropy w pewnej warstwie skalnej przepuszczalnej, a której towarzyszy obecność gazu ziemnego i nie rzadko wody, wynika z występowania odpowiednich struktur geologicznych. Takie struktury powodują zatrzymanie ropy naftowej w warstwie kolektora, przez skały nieprzepuszczalne. Takie skały działają jak izolatory niepozwalające przedostać się ropie w inne miejsca. Skałami nieprzepuszczalnymi w tym wypadku są najczęściej margle, iły, kwarcyty. Czasami się zdarza, że wiele złóż jest zgromadzonych blisko siebie, tworząc w ten sposób tzw. pola naftowe. Występowanie ropy naftowej, charakteryzuje warstwy skalne okresów głównie mezozoicznych, ale także w warstwach pochodzących z kambru i trzeciorzędu. Złoża mezozoiczne stanowią ok. połowy wszystkich złóż, natomiast trzeciorzędowe czwartą część całości złóż ropy naftowej.

Mimo, że dopiero w ostatnim wieku ropa naftowa zaczęła być wykorzystywana na szeroką skalę, to znana była ona ludziom już od tysięcy lat. Była ona używana w starożytności w celu balsamowania ciał, czy celach leczniczych, a także oczywiście do oświetlania pomieszczeń. Stosowano ją także jako jeden z materiałów militarnych, służyła ona wówczas min. do zapalania strzał. Wtedy jednak nie była ona wydobywana tak jak jest to dzisiaj, a raczej zbierana z miejsc gdzie w sposób naturalny wypływała na powierzchnię poprzez szczeliny w skałach, lub z płytkich otworów. Jej międzynarodowa kariera rozpoczęła się dopiero w XIX, kiedy to Ignacy Łukasiewicz skonstruował pierwszą lampę naftową.

Od czasu gdy Łukasiewicz zapalił pierwszą lampę naftową, czyli od roku 1859, rozpoczął się okres wydobycia ropy naftowej na szeroką skalę. Pierwszy szyb naftowy powstał w tym samym roku w Stanach Zjednoczonych i to wydarzenie uznaje się za narodziny górnictwa naftowego. Wkrótce po tym wydarzeniu powstały kolejne szyby w Rosji, Rumunii i Kanadzie. Pod koniec XIX wieku wybudowano je także w Indiach i Iranie. W pierwszych latach wydobycia, ilość wydobywanej ropy naftowej była niewielka, bo liczyło się ją na kilka tysięcy ton. Jednak bardzo szybko ilość ta wzrosła do 20 mln ton - takie wydobycie istniało już w 1900 roku. Kolejne lata to ciągły wzrost wydobycia, w 1913 roku było to już ok. 54 mln ton, a przed wybuchem II wojny światowej wydobycie sięgnęło już 300 mln ton. To, że wydobycie ropy naftowej tak szybko rosło, było spowodowane coraz częstszym wykorzystywaniem w przemyśle silników spalinowych. Na początku XX wieku największymi dostarczycielami ropy naftowej były Stany Zjednoczone, które wówczas wydobywały ok. 60% w stosunku do całego globalnego wydobycia. Gdy II wojna się skończyła nastąpił gwałtowny rozwój przemysłu, motoryzacji i lotnictwa, to z kolei pociągnęło dalsze zwiększanie wydobycia ropy naftowej. Wówczas rozpoczęły się intensywne poszukiwania kolejnych źródeł w wyniku których, odkryto złoża ropy naftowej w Afryce i na Bliskim Wschodzie, także w Zatoce Meksykańskiej i na terenie Morza Północnego. W wyniku coraz większego zapotrzebowania rynku rozpoczęto wydobycie na terenach ówczesnego ZSRR i Chin. Kolejne badania przyczyniały się do odkryć kolejnych źródeł ropy naftowej, przez co coraz to bardziej zwiększały się jej rezerwy. W roku 1970 szacowano je na 73 mld ton, dziesięć lat później już na 90 mld ton, a w 1990 na 135 mld ton. W tym największe jej złoża występują w krajach bliskiego wschodu i Afryki Pn, gdzie znajduje się jej aż 70% całości. Na terenie obu Ameryk jest to 15%, a w Eurazji ok. 13%.

Największe złoża ropy naftowej znajdują się w krajach położonych w regionie Zatoki Perskiej, gdzie w tamtejszych skałach pochodzących z okresu mezozoicznego i trzeciorzędowych znajduje się ok. 65% całego globalnego zapasu ropy naftowej. Spośród krajów położonych w tym rejonie najbogatsze zasoby posiada Arabia Saudyjska - 35,4mld ton - 25% zasobów światowych, kolejnymi zasobnymi krajami są: Irak - 13,6 mld ton, Kuwejt - 13,1 mld ton, Zjednoczone Emiraty Arabskie - 13 mld ton oraz Iran 12,7 mld ton. W przypadku Afryki, obszarem zasobnym w ropę jest północna Sahara, a także wybrzeża Zatoki Gwinejskiej. Najbardziej bogatym w ropę krajem Afryki jest Libia - 3,1 mld ton, kolejnymi są Nigeria - 2,4 mld ton, oraz Algieria 1,8 mld ton. Jeśli chodzi o Ameryke. to terenami najbardziej bogatymi w złoża ropy naftowej są tereny Zatoki Meksykańskiej, oraz Morza Karaibskiego. To także tereny Meksyku, Wenezueli, oraz Kolumbii. Spośród krajów Ameryki największe zasoby znajdują się w Wenezueli, szacuje się ich rezerwy na 8,6 mld ton, kolejnymi państwami są: Meksyk - 6,1 mld ton i USA - 3,6 mld ton. W przypadku kontynentu Eurazji (nie uwzględniając terenów Zatoki Perskiej), największe zasoby posiada Rosja, szacuje się je na ok. 7 mld ton. W Rosji terenami szczególnie zasobnymi w ropę naftową jest nizina Zachodniosyberyjska, a także region wołżańsko - uralski. Kolejnym państwem Eurazji zasobnym w ropę naftową są Chiny, których złoża szacuje się na ok. 3,2 mld ton. Mniejsze zasoby posiadają Indie i Indonezja. W przypadku samej Europy, to w tym wypadku rezerwy są dużo mniejsze bo dla najzasobniejszego w ropę kraju, jakim jest Norwegia wynoszą one zaledwie 1 mld ton, jeszcze mniejsze ma Wielka Brytania.

W przypadku Polski, złoża te są znikome. Szacuje się ich wielkość na 2 mln ton, z tym, że większość z tej ilości została już wydobyta i przetworzona. Złoża te znajdowały się w rejonie Krośnieńsko - Jasielskiego Zagłębia Naftowego i były eksploatowane już od połowy XIX wieku. Poza tym regionem ropa naftowa występuje także w warstwach trzeciorzędowych zapadliska przedkarpackiego w regionie Grobli koło Bochni. Bardziej znaczne złoża można znaleźć na Pobrzeżu Bałtyckim, w rejonie Kamienia Podmorskiego, a także na północ od przylądka Rozewie. Tam ropę można znaleźć w utworach z czasów permu.

Ropa naftowa zrobiła błyskawiczną karierę w przemyśle w II połowie XX wieku, wtedy to ten surowiec stał się najważniejszym elementem gospodarki światowej. W ciągu zaledwie 20 lat w okresie 1950-1970, jej udział w rynku paliw wzrósł z 25% do 40%, a dziesięć lat później już do 45%, jednak po kryzysie energetycznym, udział ten w 1991 roku zmniejszył się do 37%. Bardzo szybki wzrost wydobycia ropy naftowej był wynikiem szybkiego wzrostu gospodarczego krajów rozwijających się. W roku 1950 wydobycie jej wynosiło ok. 520 mln. ton, natomiast w 20 lat później zwiększyło się prawie 4-krotnie i wynosiło 2,3 mld ton. Przez następne lata ilość ta wzrosła do ok. 3 mld ton i na tym poziomie utrzymywała się do lat 1990-1992. Do lat 60 największymi producentami ropy naftowej były Stany Zjednoczone, ZSRR i Wenezuela, udział tych państw w światowym wydobyciu wynosił wówczas ok. 50%. Jednak już w 10 lat później zmalał on na rzecz państw położonych w regionie Zatoki Perskiej, czyli Kuwejtu, Arabii Saudyjskiej, Iranu, czy Iraku, a także państw Afryki: Libii, Nigerii, Algierii. W kolejnych latach w światowy udział w wydobyciu ropy naftowej znaczący wkład wniosły Chiny, Norwegia, Wielka Brytania, czy Meksyk. Po roku 80, znaczącymi jej dostarczycielami stały się także: Egipt, Syria, Brazylia, Indie i Malezja.

W przypadku krajów będących dostarczycielami ropy naftowej, jest to ich główny towar eksportowy. Eksportowana ropa to prawie połowa całej wydobywanej ropy (w 1991 roku eksport ten wynosił 1,4 mld ton). Kraje, które są największymi dostarczycielami ropy naftowej zrzeszyły się w tzw. Organizację Krajów Eksportujących Ropę Naftową - w skrócie OPEC. W ich przypadku eksport może sięgać nawet 90% wydobywanej ropy. Także ropa naftowa to ich główne źródło dochodów. W dniu dzisiejszym ponad połowa ropy naftowej dostarczanej na rynki światowe pochodzi z krajów Bliskiego Wschodu, czyli Arabii Saudyjskiej, Iranu, Kuwejtu, czy Iraku. Jeśli chodzi o odbiór ropy naftowej, to państwa które wykorzystują jej największe ilości, to państwa Europy Zachodnie, a w szczególności Francja, Hiszpania, Niemcy, czy Włochy, a także Japonia i USA. Znaczącą rolę jako importerzy ropy naftowej odgrywają także Singapur i Korea Południowa. Poza tym praktycznie wszystkie państwa świata, rozwijające się nie posiadające własnych znaczących źródeł ropy naftowej importują ją.

Import ropy naftowej do lat 70, był ściśle związany z bardzo dynamicznym rozwojem przemysłu, dlatego też wtedy ropa naftowa nie była drogim towarem, jej cena wynosiła w USA 3 dolary za baryłkę. Tak niska cena była też spowodowana tym, że w ówczesnym czasie wszelkie wydobycie kontrolowały koncerny brytyjskie i amerykańskie. Jednak gdy na scenę eksportu ropy naftowej wkroczyły państwa Opec i w 1973 roku ustaliły jej cenę na ok. 12 dolarów za baryłkę ( w 1980 roku cena ta wynosiła aż 30 dolarów za baryłkę ), doprowadziło to do powstania kryzysu energetycznego na całym świecie. Tym bardziej dotkliwszy był to kryzys ponieważ wraz ze wzrostem cen, zmniejszono także wydobycie ropy naftowej. To doprowadziło także do poszukiwań innych źródeł energii. W tym czasie zaczęły powstawać elektrownie gazowe, rozwinęła się energetyka jądrowa, a także poszukiwano coraz częściej rozwiązań technologicznych mających na celu oszczędzanie energii. Kraje OPEC zaczęły zarabiać duże ilości pieniędzy na eksporcie ropy, co doprowadziło do ich szybkiego wzbogacenia się. To z kolei doprowadziło do coraz częstszego przejmowania przez nie udziałów w innych koncernach niezrzeszonych, a wydobywających ropę. Dalej już tylko wzrastał eksport ropy naftowej co doprowadziło do spadku jej cen - w1994 roku wynosił ona 15 dolarów za baryłkę.

Technologiczny proces przetwarzania ropy naftowej.

W procesach przetwarzania ropy naftowej, chodzi o to, aby wykorzystać ją w jak najlepszym stopniu do produkcji różnego rodzaju materiałów. W wyniku przetwarzania ropy naftowej można otrzymać szereg produktów. Najpopularniejszym jest benzyna, ale także inne paliwa płynne - gaz płynny, olej opałowy, olej napędowy. Poza tym w wyniku rafinacji można otrzymać oleje smarowe, gacz parafinowy, który służy z kolei do produkcji parafiny. Można wyprodukować różnego rodzaju smary, a także asfalt. To jaki produkt mamy otrzymać z ropy naftowej decyduje o wyborze technologii do jej przetwarzania. Miejscami przetwarzania ropy naftowej są tzw. rafinerie. Mogą to być rafinerie paliwowe, paliwowo - olejowe, a także rafinerie petrochemiczne - inaczej nazywane rafineriami ropy naftowej. W przypadku obróbki ropy naftowej w rafineriach paliwowo - olejowych stosuje się metodę jej przetwarzania, jako podziału na tzw. frakcje. Metoda ta nie powoduje żadnych zmian chemicznych jej składników. Aby otrzymać frakcje, których temperatura wrzenia wynosi 3000C - 3500C, stosuje się odpowiednią destylację, przy ciśnieniu atmosferycznym. Przy użyciu niższego ciśnienia można otrzymać frakcje które mają wyższą temperaturę wrzenia. Proces destylacji odbywa się w odpowiednich instalacjach. Instalacje te są złożone z aparatów, będących piecami rurowymi, oraz z kolumn destylacyjnych - zwanych wieżami. Dlatego też instalacja taka bywa także określana jako rurowo - wieżowa. Gdy już otrzyma się ropę pozbawioną wody, jest ona poddawana stabilizacji, która polega na pozbawieniu jej najlżejszych z gazowych węglowodorów. Następnie jest ona poddawana ogrzewaniu, aż osiągnie temperaturę 3500C, po czym jest wprowadzana do kolumny destylacyjnej atmosferycznej, gdzie zachodzi jej rozdzielenie na olej napędowy, benzynę i naftę, oraz mazut. Pierwsze trzy składniki są odprowadzane do odpowiednich magazynowych. Pozostały mazut po ogrzaniu wprowadza się do kolejnej kolumny, tym razem destylacyjno próżniowej. W kolumnie tej następuje rozdział na gudron, oraz destylaty olejowe. Aby otrzymane produkty nadawały się do celów handlowych, a przede wszystkim użytkowym, poddaje się je różnego rodzaju procesom uszlachetniającym. W przypadku benzyny jest to proces odsiarczania i reformingu. W przypadku produktów - frakcji olejowych, poddaje się je kolejnym procesom rafinacyjnym, takim jak odasfaltowaniu, czy odparafinowaniu.

W przypadku przetwarzania ropy w rafineriach paliwowych i petrochemicznych, niektóre z otrzymanych w wyniku destylacji frakcji, poddaje się procesom destruktywnym. Np. w rafineriach paliwowych, głównymi procesami jaki w nich zachodzą, są procesy tzw. krakingu próżniowych destylatów, oraz procesy koksowania mazutu. W wyniku przeprowadzania takich procesów, otrzymuje się wysokooktanowe paliwa silnikowe, a także olej napędowy. W innych rafineriach przeprowadzane procesy mają np. na celu uzyskania surowców używanych w syntezach organicznych, takich jak propen, czy eten. W tym wypadku procesy, jakie się tam stosowane, to także procesy destruktywne i jest to np. piroliza lekkich frakcji.

Innymi negatywnymi skutkami użytkowania pojazdów jest to, że pozostają po nich ogromne ilości złomu, które bardzo często nie są wykorzystywane do przeróbki. Składowanie tego złomu to też dosyć poważny problem.

Jednak chyba najbardziej problematycznym aspektem użytkowania pojazdów jest bez wątpienia problem zanieczyszczenia środowiska. Zanieczyszczenia te, to nie tylko spaliny powstające w wyniku pracy silników, ale także wszelkie inne toksyczne odpady powstałe w czasie produkcji związanej z przemysłem samochodowym. W przypadku spalin produkowanych jako wynik działania silników samochodowych, spalinowych do atmosfery uwalniane są tlenki azotu, węgla, a także węglowodory. Warto zapoznać się bliżej z tymi związkami. Otóż tlenki azotu NO i NO2 to związki które powstają np. przy wyładowaniach elektrycznych, a następnie przy kontakcie z wodą tworzą jony azotanowe. We współczesnym przemyśle, wiele procesów powoduje produkcję tlenków azotu. Przez to możliwe jest uwalnianie ogromnych ich ilości do atmosfery, co niekiedy może doprowadzić do ich stężenie na tyle dużego, że może ono już być niebezpieczne dla człowieka. Ich działania także może być szkodliwe w przypadku ich kontaktu z glebą. Wtedy to tlenki azotu mogą podlegać przemianom, w wyniku których powstają nitrozaminy. Substancje te są związkami silnie rakotwórczymi. Przez to bardzo niebezpiecznym dla człowieka staje się uprawa warzyw na takich glebach. Jednak najbardziej znanym przypadkiem szkodliwego działania tlenków azotu, są kwaśne deszcze, które zawierają w sobie kwas azotowy. To że stały się one tak dużym zagrożeniem dla człowieka, wynika przede wszystkim z gwałtownego rozwoju motoryzacji. Spaliny samochodowe powodują produkcję tych tlenków na poziomie 37% wszystkich tlenków jakie dostają się do atmosfery. Największe ich stężenia powstają na terenach miejskich, tym większe im bardziej większe jest dane miasto. Powód jest prosty - większe miasto - więcej samochodów. Większe miasto to także większa częstość występowania korków ulicznych w czasie, samochody jeżdżą na niskich biegach, przez co zwiększa się zużycie paliwa i tym samym emisja spalin, wraz ze szkodliwymi tlenkami azotu. Dodatkowo spaliny zawierają także pełną gamę węglowodorów, co także powoduje wzrost ich stężenia w powietrzu. Może się także zdarzyć, że w wyniku dużego stężenia spalin w powietrzu powstanie smog, zjawisko które ma miejsce w przypadku słonecznej pogody. Jest to spowodowane tym, że pod wpływem energii światła słonecznego powstają związki tlenków azotu z węglowodorami. Tak już powstałe związki są niesamowicie toksyczne dla organizmu ludzkiego. Największe zjawiska efektu smogu, można zaobserwować nad Los Angeles, Pragą, czy Meksykiem.

Co się zaś tyczy węglowodorów, to są to gazy, lub ciecze charakteryzujące się dużą lotnością. Najczęściej w naszym otoczeniu występują one w postaci gazowej. Ich pochodzenie jest różnorakiego rodzaju. Najczęściej są efektem procesów zachodzących w rafineriach ropy naftowej. Ale także są wydzielane w przypadku użytkowania produktów otrzymanych z tychże rafinerii, czyli gdy używamy, różnego rodzaju rozpuszczalników, smoły, asfaltu. Duże ilości wdychanych oparów pochodzących z rozpuszczalników mogą być bardzo groźne dla zdrowia człowieka. Znanym tutaj przypadkiem są warsztaty lakiernicze, w których nagromadzone opary, stanowią poważne zagrożenie dla człowieka. Węglowodory w niewielkich ilościach nie są niebezpieczne ponieważ zostają one utleniane przez różne mikroorganizmy, w wyniku czego powstaje woda i dwutlenek węgla. Jednak jest to proces na tyle wolno przebiegający, że w przypadku tak wysokiego tempa zanieczyszczania atmosfery przez nie, ogromne ilości węglowodorów pozostają w swojej niezmienionej postaci.

Jednym ze składników spalin jest także tlenek węgla, który w świadomości ludzkiej istnieje jako czad - śmiertelny gaz, tym bardziej niebezpieczny, ponieważ praktycznie niewyczuwalny przez nasze zmysły. Jest on także śmiertelnym zagrożeniem dla każdego innego organizmu, który do transportu tlenu w swoim organizmie używa hemoglobiny. Dzieje się tak dlatego, iż tlenek węgla łączy się trwale z hemoglobiną, blokując w ten sposób transport tlenu. Jego powstawanie jest wynikiem spalania węgla, przy małej ilości powietrza. We współczesnych miastach, w których są tysiące samochodów, społeczeństwo jest nieustannie podtruwane takim tlenkiem węgla, jednak w tym wypadku tylko część hemoglobiny jest blokowana, co nie powoduje znaczących efektów w naszych organizmach.

Kolejnym efektem występowania zanieczyszczeń jest powstawanie kwaśnych deszczów. Są to deszcze w których każda kropla zawiera szereg szkodliwych i toksycznych związków: tlenki azotu, dwutlenki siarki, a także bezpośrednie produkty ich reakcji z wodą: kwasy siarkowe i azotowe. Deszcze takie występują w obszarach, gdzie następowała długotrwała emisja związków siarki i azotu do atmosfery. Czasami chmury zawierające w sobie takie kwaśne deszcze mogą być przeniesione na inne obszary, nie rzadko bardzo odległe od źródła zanieczyszczenia. Widać, że problem ten nie jest problemem lokalnym, ale globalnym. Jest bardzo istotną sprawą wyeliminowanie ich powstawanie, ponieważ wpływają one bardzo niszcząco na otaczającą nas faunę i florę, budynki i konstrukcje, a także na nas samych, powodując różnego rodzaju choroby układu oddechowego. Kroki, jakie podjęto do ich eliminacji polegają na, instalowaniu urządzeń, które działają jak filtry i wyłapują szkodliwe związki siarki i azotu emitowane przez produkujące je silniki.

Najbardziej powszechnym produktem spalania mieszanek paliwowych jest dwutlenek węgla. Gaz ten jest bezpośrednią przyczyną powstania efektu cieplarnianego. Efekt ten jest spowodowany dużą koncentracją dwutlenku węgla w atmosferze. To z kolei powoduje iż ciepło jakie Ziemia nieustannie promieniuje, jest odbijane, lub absorbowane przez atmosferę. Ciepło to w naturalnych warunkach powinno stopniowo opuszczać Ziemię, jednak przez to, że w atmosferze jest tak dużo dwutlenku węgla jest ono zatrzymywane i powoduje nagrzewanie się Ziemi. To bezpośrednio jest przyczyną podwyższania się średniej temperatury na Ziemi, a co dalej za tym idzie, powoduje stopniowe topnienie lodowców. To także w dalszym stopniu będzie prowadzić do globalnych zmian klimatycznych, które już teraz możemy obserwować, a które nie rzadko stają się coraz bardziej niebezpieczne dla człowieka.

W spalinach powstają także związki ołowiu, które są wchłaniane przez otaczające środowisko. Dostają się one do naszych organizmów, albo bezpośrednio poprzez ich wdychanie, lub pośrednio poprzez konsumpcje roślin, które je także wchłonęły. Jak wiemy, ołów ma ogromne zastosowanie w przemyśle i technice. Jednak dla organizmu człowieka jest bardzo niebezpieczny. Początkowo nie znano jego destruktywnych właściwości, dlatego też wykorzystywano go do produkcji naczyń kuchennych. W starożytnym Rzymie z ołowiu wykonywano zbiorniki na wodę, oraz rury doprowadzające wodę, w ten sposób był on używany do połowy XIX wieku. A jeszcze w wieku XX z ołowiu były wykonywane uszczelki, które następnie montowano w rurach wodociągowych. Ołów wywiera bardzo destruktywny wpływ na nasz mózg, powodując u człowieka objawy bardzo podobne do choroby psychicznej. W przypadku występowania dużych stężeń ołowiu, oraz długiego czasu w czasie którego jest on wchłaniany do organizmu, może powodować bardzo przewlekłe zatrucia. Wówczas charakterystycznymi objawami są: szare z odcieniem żółci zabarwienie skóry, co jest określane mianem ołowiczej cery, już po kilku dniach powstanie zabarwień na dziąsłach, których kolor jest niebiesko-czarny. Inne charakterystyczne objawy to: odczucie zwiększonego zmęczenia, nerwowość, także brak apetytu, problemy z przyswajaniem pokarmów przez organizm. Gdy zatrucie nadal postępuje, pojawia się wtedy tzw. kolka ołowicza, objawiająca się w ostrych skurczach jelit, powodujących silny ból, a także pojawiają się wymioty, biegunka. Objawy te mają charakter napadowy, w czasie których serce nagle przyspiesza, oraz następuje nagły spadek temperatury ciała. W dniu dzisiejszym wydalanie ołowiu wraz ze spalinami samochodowymi, zostało już silnie zahamowane. Stało się to tak, dzięki coraz bardziej powszechnemu stosowaniu benzyny bezołowiowej.

Innym aspektem związanym z zanieczyszczeniem środowiska, są różnego rodzaju katastrofy ekologiczne. Sztandarowym tutaj przykładem są katastrofy tankowców, transportujących ogromne ilości ropy naftowej. Są to wypadki w czasie których najbardziej cierpi otaczająca nas przyroda. Znamy z telewizji wzruszające obrazy prezentujące ptaki oblepione ohydną kleistą mazią, która doprowadza te ptaki do śmierci. Nie tylko ptaki stają się ofiarami, ale wszelkie życie morskie które znajduje się w obszarze katastrofy - np. foki, czy wydry morskie. Sama ropa naftowa ma gęstość mniejszą od wody, przez co unosi się nad powierzchnią wody, skutecznie w ten sposób blokując tlen, a także światło. Przez co giną wszelkie istoty morskie produkujące tlen, a co za tym idzie także inne zwierzęta morskie.

Samo użytkowanie pojazdów, bardzo często prowadzi do wielu wypadków, w czasie których życie traci ogromna liczba osób, czy to kierowców innych samochodów, czy potrąconych pieszych.

Mając to wszystko na uwadze, warto się czasami zastanowić, nad tym czy do kolejnej wizyty w sklepie czy w celu dostania się do pracy nie lepiej użyć roweru. Otrzymaliśmy tę Ziemię bardzo dawno temu, jako przepiękną planetę pełną życia. Emitując coraz to większe ilości zanieczyszczeń, stopniowo powoli niszczymy to życie. To jak sobie z tymi problemami poradzimy, wpłynie na to w jakim świecie będziemy, żyć my sami, a także nasi potomkowie.