Ropa — Jak se získává?

„BUDIŽ světlo.“ V 19. století bylo ve Spojených státech potřeba nahradit nedostačující blikavé světlo získávané hořením oleje z velrybího tuku nebo z jiných zdrojů. Co bylo řešením? Ropa. Ale jak se k ní dostat?

Roku 1859 Edwin L. Drake, průvodčí ve výslužbě, použil starý parní stroj a provedl 22 metrů hluboký vrt, aby se dostal k prvnímu ložisku ropy objevenému blízko města Titusville v americkém státě Pensylvánie. Tím začala „ropná éra“. Ložiska ropy pak byla postupně objevována v mnoha částech světa, což mělo dalekosáhlé ekonomické a politické důsledky. Ukázalo se, že ropa je zdrojem umělého osvětlení, na které svět tak nedočkavě čekal.

Brzy lidé začali horečně skupovat půdu v takzvaných ropných oblastech Spojených států a provádět vrty. V těch letech bylo běžné, že někteří náhle zbohatli a jiní zase zchudli. Je ironií, že Edwin Drake, který v Pensylvánii provedl první ropný vrt, patřil k těm, kdo o všechno přišli.

Navzdory prvotnímu rozmachu (nebo možná právě kvůli němu) ropný průmysl v Pensylvánii brzy zakusil svůj první krach. Cena za barel ropy prudce klesla z 20 dolarů na 10 centů. Nadměrná těžba a spekulace na trhu vedly k propadu cen a některá ložiska byla navíc rychle vyčerpána. Zvláštní připomínkou těchto časů je město Pithole  City v Pensylvánii, které je dnes prakticky opuštěné. Po svém založení sice chvíli vzkvétalo, ale za necelý rok a půl naprosto upadlo. Takové vzestupy a pády se staly nedílnou součástí dějin ropného průmyslu.

V roce 1870 John D. Rockefeller s několika společníky založili Standard Oil Company. Tato společnost ovládala trh s petrolejem, dokud se neobjevily konkurenční firmy, zejména na ruském ropném trhu. Jedním z rivalů byl Marcus Samuel, zakladatel společnosti, která je dnes známá jako Royal Dutch/Shell Group. Díky duchaplnosti bratrů Nobelových * byla další silná ropná společnost založena v Rusku a těžila z nalezišť u města Baku.

Takové byly začátky ropného průmyslu. Aby se předešlo tomu, co se dělo v oněch počátečních letech — totiž kolísání cen a nestabilní produkci —, byla zřízena řada organizací. Jednou z nich je Organizace zemí vyvážejících ropu (OPEC). Jejích jedenáct členů vlastní většinu dosud objevených zásob ropy. (Viz rámeček na straně 7.)

Kolik ropy a kde?

Koncem 19. století se začala v rostoucí míře využívat elektrická energie, což mohlo vést k bankrotu ropných společností. Objevil se však další vynález, spalovací motor, a díky tomu se situace dramaticky změnila. Tento druh motoru se začal využívat především u automobilů. Koncem dvacátých let 20. století již tyto dopravní prostředky jezdily ve většině průmyslových zemí a pro jejich provoz byl nyní potřebný benzin, který se získával právě z ropy.  Aby se svět udržel v pohybu, bylo tedy nezbytné mít k dispozici více ropy. Kde ji však najít?

V průběhu následujících let bylo výsadní postavení ropy na světovém trhu posilováno objevy dalších ropných polí v různých částech světa. Celkem se jednalo asi o 50 000 polí. Z hlediska produkce však není důležitý počet objevených nalezišť, ale jejich velikost. Jak jsou vlastně velká?

Ropná pole, která obsahují alespoň pět miliard barelů vytěžitelné ropy, jsou označována jako superobří pole a v klasifikaci ropných nalezišť jsou na prvním místě. Druhá největší jsou označována jako obří pole světové třídy (od pěti set milionů do pěti miliard barelů). Podle materiálu vydaného Americkým geologickým průzkumem (U.S. Geological Survey World Petroleum Assessment 2000) jsou ropná ložiska asi v 70 zemích, ale jen v několika z nich jsou obří pole. (Viz rámeček na straně 7.) Nejvíce superobřích ropných polí je soustředěno v arabsko-íránské sedimentační pánvi, která se rozkládá v oblasti Perského zálivu.

Hledání nových nalezišť ropy se ale nezastavilo. Novými technologiemi bylo dokonce zintenzivněno. V současné době se pozornost producentů ropy upírá na oblast Kaspického moře, kde leží Ázerbájdžán, Írán, Kazachstán, Rusko, Turkmenistán a Uzbekistán. Podle jedné americké vládní agentury, která se zabývá energetikou (U.S. Energy Information Administration), má tato oblast velmi slibné předpoklady pro těžbu ropy a zemního plynu. Uvažuje se o alternativních exportních trasách například přes Afghánistán. Další zásoby ropy byly objeveny na Středním východě,  v Grónsku a v některých částech Afriky. Přeměna ropy v energii a v předměty každodenní potřeby je však samostatnou kapitolou.

Jak se ropa těží?

Geologové pátrají po místech, kde je ropa zachycena v podzemních rezervoárech. Když provedou určitá měření a odeberou vzorky, udělají zkušební vrt, aby se potvrdilo, zda na daném místě ropa skutečně je. Když se v minulosti zkušební vrt podařil, na všechny, kdo byli v jeho okolí, se snesla sprcha bahna a ropy. To vedlo ke ztrátě nemalého množství ropy, a navíc hrozil výbuch. Díky měřicím zařízením a speciálním ventilům dnes při vrtech toto nebezpečí nehrozí. Je také možné provádět vrty, které jsou užší a hlubší.

Tlak, díky němuž se ropa a plyn dostávají na povrch, postupně klesá a je potřeba jej uměle udržovat tím, že se do vrtu pumpuje voda, chemikálie, oxid uhličitý nebo jiné plyny, například dusík. Na každém nalezišti má ropa jinou hustotu. Nejžádanější je lehká ropa, protože se nejsnáze těží a zpracovává.

Americký petrolejářský institut uvedl, že k moderním technologickým postupům patří horizontální vrty, které jdou téměř souběžně se zemským povrchem. Tím se snižuje počet vertikálních vrtů, které je potřeba udělat. Produkci ropy velmi zvýšila těžba na moři, s níž se začalo v roce 1947 v Mexickém zálivu. Metoda těžby má pochopitelně přímý dopad na cenu finálního produktu. *

Jak je ropa přepravována?

Roku 1863 postavili v Pensylvánii k přepravě ropy dřevěné potrubí o malém průměru. Potrubí bylo levnější a výhodnější než barely o obsahu 159 litrů, jež se vozily na koňských povozech. * Dnes se ropná potrubí používají zcela běžně a jsou mnohem důmyslnější. Podle Společnosti pro ropovody je jen ve Spojených státech síť 300 000 kilometrů ropných potrubí.

Dnešní ropná potrubí nejen přepravují ropu z nalezišť k rafinériím, ale také ropné produkty k distributorům. Moderní zařízení umožňují, aby průtok a tlak v potrubí byly sledovány automaticky. Byly vyvinuty malé elektronické přístroje, které se pohybují potrubím a na stovkách kilometrů sledují, zda někde nedochází k únikům přepravovaných látek. Ke stejným účelům se používají i jiná zařízení, která zase využívají magnetické pole či ultrazvuk. Avšak jediné, co z toho všeho uvidí běžný spotřebitel, je pravděpodobně pouze cedule upozorňující na to, že v zemi je  uložen ropovod a že se na daném místě nesmí provádět žádné výkopové práce.

I když je potrubí praktické, není použitelné pro přepravu velkého objemu ropy do zámoří. První producenti ropy však našli řešení — obrovské ropné tankery. Jsou to speciální lodě dlouhé až 400 metrů, tedy největší lodě, jaké dnes plují po moři. Mohou pojmout i více než jeden milion barelů ropy. Tankery sice vypadají impozantně, ale jsou zranitelné, což je problém, který se dosud nepodařilo vyřešit. To je patrné z rámečku „O ropných haváriích“. Na přepravě ropy se významnou měrou podílí i železnice. Avšak těžba a přeprava ropy jsou jen prvním dějstvím.

Plamen na vrcholu štíhlého komína, který slouží jako bezpečnostní ventil, je znamením toho, že se díváte na ropnou rafinérii. V těchto obrovských závodech se v destilačních kolonách surová ropa zpracovává pomocí atmosférické destilace, při níž se dělí na několik složek neboli frakcí. Patří k nim lehké frakce, jako jsou plyny (například butan), a také těžké frakce, které se dále zpracovávají na mazací oleje a jiné produkty. (Viz strany 8 a 9.) Přesto však vyvstává otázka, zda ropa není současně požehnáním i prokletím.

[Poznámky pod čarou]

[Rámeček a obrázek na straně 5]

BARELY, NEBO TUNY?

První pensylvánské ropné společnosti přepravovaly ropu ve vinných sudech (barelech), do nichž se vešlo 180 litrů tekutiny. Později se však sudy plnily jen 159 litry ropy, aby se během přepravy nevylévala. Barel o kapacitě 159 litrů se pro ropu používá jako obchodní jednotka i dnes.

Do Evropy se ropa od začátku dopravovala po moři a její množství se obvykle udávalo v tunách, což zůstalo zvykem až dodnes.

[Podpisek]

Zdroj: Americký petrolejářský institut

[Rámeček na straně 6]

DVĚ TEORIE VZNIKU ROPY

Pokud jde o vznik ropy, od sedmdesátých let 19. století převládá mezi vědci názor označovaný jako organická teorie. Ta „tvrdí, že organické zbytky uložené v sedimentech se v průběhu dlouhého časového období rozkládají v ropu a zemní plyn a že ty se potom ukládají v pórovitých horninách v nejvyšších vrstvách [zemské] kůry“. Tak vzniká ropa, jejímiž hlavními složkami jsou uhlovodíky, tedy uhlík a vodík. Od sedmdesátých let 20. století však někteří vědci tuto teorii zpochybňují.

V jistém odborném časopise vyšel 20. srpna 2002 článek nazvaný „Vznik uhlovodíků a původ ropy“. (Proceedings of the National Academy of Sciences) Autoři v něm dokazovali, že ropa musí vznikat hluboko „v zemském plášti“, a ne ve vyšších vrstvách, jak se všeobecně tvrdí.

Několik kontroverzních teorií předložil fyzik Thomas Gold. V knize The Deep Hot Biosphere—The Myth of Fossil Fuels (Hluboká horká biosféra — Mýtus o fosilních palivech) podrobně vysvětluje, jak ke svým závěrům dospěl. Píše: „Teorie o organickém původu uhlovodíků byla ve Spojených státech a ve většině Evropy tak populární, že nedala žádný prostor k prozkoumání opačného názoru. V zemích bývalého Sovětského svazu to však bylo jinak.“ Důvodem „pravděpodobně bylo to, že vážený ruský chemik Mendělejev byl zastáncem anorganické teorie. Vzhledem k většímu množství informací, které nyní máme, jsou dnes jeho argumenty ještě pádnější.“ Co tedy říká anorganická teorie?

Thomas Gold uvádí: „Anorganická teorie tvrdí, že uhlovodíky byly součástí hmoty, z níž byla před 4,5 miliardami let postupným hromaděním utvořena země.“ Podle této teorie tedy jednotlivé složky ropy byly přítomny hluboko pod zemským povrchem už v době, kdy země byla formována. *

[Poznámka pod čarou]

 [Rámeček a obrázek na straně 10 a 11]

O ROPNÝCH HAVÁRIÍCH

▪ Od roku 1970 do roku 2000 uniklo z tankerů celkem 5 322 000 tun ropy

▪ K největšímu úniku ropy došlo v roce 1979, kdy se v Karibském moři tanker Atlantic Empress srazil s lodí Aegean Captain. Do moře uniklo 287 000 tun ropy

▪ Únik ropy při ztroskotání tankeru Exxon Valdez je co do rozsahu na 34. místě

▪ I když k většině úniků ropných látek dochází při nakládce a vykládce, největší úniky jsou důsledkem srážek a ztroskotání

▪ Velké úniky ropy nezpůsobené tankery:

● Výbuch průzkumného vrtu Ixtoc I v Mexickém zálivu v roce 1979. Uniklo 500 000 000 litrů ropy

● Výbuch vrtné plošiny v Perském zálivu v roce 1983. Uniklo 300 000 000 litrů ropy

● Záměrné vypuštění ropy v Perském zálivu v roce 1991. Uniklo 900 000 000 litrů ropy

[Obrázek]

Tanker „Erika“ se potápí blízko Pointe de Penmarch ve Francii 13. prosince 1999

[Podpisky]

Zdroje: International Tanker Owners Pollution Federation Limited, „Oil Spill Intelligence Report“, „The Encarta Encyclopedia“

© La Marine Nationale, Francie

 [Nákres a obrázky na straně 8 a 9]

(Úplný, upravený text — viz publikaci)

ZÍSKÁVÁNÍ ROPY — ZJEDNODUŠENO

1 — HLEDÁNÍ

SATELIT

Globální navigační systém poskytuje spolehlivé signály využívané při hledání nových nalezišť

GEOFONY

VIBRAČNÍ NÁKLADNÍ AUTO

HYDROFONY

VIBRAČNÍ LOĎ

Jednou z metod jsou seizmické testy, při kterých se zaznamenávají odrazy uměle vyvolaných rázových vln

2 — TĚŽBA

ROPNÉ VRTY

VRTNÁ PLOŠINA

PODMOŘSKÝ VRT

Ropa se těží z vrtů, které mohou být na pevnině nebo na vrtných plošinách na moři. Aby se v ropném ložisku udržel tlak potřebný k těžbě, vhání se do vrtu plyn nebo voda

[Obrázek]

PODMOŘSKÝ ROPNÝ VRT

Ke stavbě těžebního zařízení na mořském dně se používají dálkově ovládané ponorky

[Obrázek]

HORIZONTÁLNÍ VRT

Dálkově ovládané motory otáčejí vrtným hrotem a čidla zjišťují vlastnosti horniny

3 — TRANSPORT

POTRUBÍ

TANKER

Ropa je dopravována v potrubí, které může být umístěno na zemském povrchu nebo ukryto v zemi či pod mořskou hladinou. Používají se také tankery a železniční cisterny

 4 — RAFINACE

RAFINÉRIE

Ropa je zahřívána, destilována a rozdělena na frakce, které mohou být použity k výrobě nejrůznějších spotřebních produktů

DESTILAČNÍ VĚŽ

Lepivá tmavá ropa je zahřívána v peci. Uhlovodíky se přitom mění v plyny, které se pak při různých teplotách opět mění v kapalinu. Ropa se tím rozdělí na jednotlivé části neboli frakce

20°C.

UHLOVODÍKOVÉ PLYNY

K těm patří metan, etan, propan a butan

20–70°C.

LEHKÝ BENZIN

Používá se jako palivo pro automobily a jako surovina pro výrobu plastů

70–160°C.

TĚŽKÝ BENZIN

Používá se při výrobě plastů a chemikálií a také jako palivo pro automobily

160–250°C.

PETROLEJ

Vyrábí se z něj pohonné hmoty pro tryskové motory a palivo do vařičů a kamen

250–350°C.

PLYNOVÝ OLEJ

Je součástí motorové nafty a topných olejů

PEC

400°C.

DESTILAČNÍ ZBYTEK

Bývá dále zpracováván na rafinovaná paliva, těžký plynový olej, svíčkový vosk, vazelínu a asfalt

KATALYTICKÉ KRAKOVÁNÍ

Uhlovodíky jsou zahřívány párou a míchány s horkým katalyzátorem, kterým bývá křemičitan hlinitý. Při tomto procesu se uhlovodíky štěpí na menší a tedy využitelnější molekuly

Práškový katalyzátor se v páře mísí s uhlovodíky

LÍH (ETANOL)

Rozpouštědlo, které se používá při výrobě barev, kosmetiky, parfémů, mýdel a barviv

PLASTY

Například polystyren se vyrábí polymerací styrenu

ANTIDETONÁTOR

Látka zvyšující oktanové číslo benzinu, tedy jeho jakost. Zabraňuje tomu, aby se benzin v motoru nevznítil příliš rychle

[Podpisek]

Foto s laskavým svolením Phillips Petroleum Company

[Graf na straně 7]

(Úplný, upravený text — viz publikaci)

HLAVNÍ PRODUCENTI ROPY

Hodnoty jsou uvedeny v miliardách barelů. Neobjevená ložiska nejsou zahrnuta

▪ Člen OPEC

• Země, která má jedno či více superobřích polí

Celková produkce

◆ Zásoby

▪ • ◆ 332,7 SAÚDSKÁ ARÁBIE

• ◆ 216,5 SPOJENÉ STÁTY

• ◆ 192,6 RUSKO

▪ • ◆ 135,9 ÍRÁN

▪ • ◆ 130,6 VENEZUELA

▪ • ◆ 125,1 KUVAJT

▪ • ◆ 122,8 IRÁK

▪ • ◆ 113,3 SPOJENÉ ARABSKÉ EMIRÁTY

• ◆ 70,9 MEXIKO

• ◆ 42,9 ČÍNA

▪ • ◆ 41,9 LIBYE

▪ ◆ 33,4 NIGÉRIE

◆ 21,2 KANADA

▪ ◆ 21,0 INDONÉSIE

◆ 20,5 KAZACHSTÁN

▪ • ◆ 18,3 ALŽÍRSKO

◆ 17,6 NORSKO

◆ 16,9 SPOJENÉ KRÁLOVSTVÍ

[Obrázky na straně 4]

První ropný vrt, Titusville v Pensylvánii, rok 1859

Ropa tryskající z vrtu v Texasu

[Podpisek]

Brown Brothers

[Obrázek na straně 5]

Jedno z prvních ropných polí, Beaumont v Texasu

[Obrázek na straně 5]

Koňský povoz přepravující barely s ropou

[Obrázek na straně 10]

Hořící ropné vrty v Kuvajtu

[Podpisek obrázku na straně 5]

Všechny fotografie: Brown Brothers