Öljy – miten sitä saadaan?

”TULKOON valkeus.” Yhdysvalloissa kaivattiin 1800-luvulla uudenlaista keinovaloa rasvojen, kuten valaanrasvan, ja muiden aineiden tuottaman epämukavan, lepattavan valon tilalle. Ratkaisu oli öljy! Mistä sitä voitaisiin löytää?

Vuonna 1859 eläkkeellä oleva konduktööri Edwin L. Drake porasi vanhan höyrykoneen avulla Pennsylvaniassa lähellä Titusvilleä ensimmäisen, 22 metriä syvän öljylähteen. Tästä alkoi öljyn aikakausi. Kun öljyä löydettiin eri puolilta maailmaa, se vaikutti suuresti talouteen ja politiikkaan. Sen avulla voitiin tuottaa korkealuokkaista keinovaloa, jota maailma oli hartaasti kaivannut.

Pian Yhdysvaltain öljyalueilla alkoi kuumeinen maakauppojen teko ja lähteiden poraaminen. Noihin aikoihin kuultiin usein äkkirikkaista tai rikastuttuaan koko omaisuutensa menettäneistä ihmisistä. Ironista kyllä ensimmäisen öljylähteen Pennsylvaniassa porannut Edwin Drake kuului jälkimmäisiin.

Poikkeuksellisesta noususuhdanteesta huolimatta, tai ehkä juuri sen vuoksi, Pennsylvanian öljyteollisuus koki vähän ajan kuluttua ensimmäisen romahduksensa. Öljybarrelin hinta putosi 20 dollarista 10 senttiin! Syynä olivat ylituotanto ja keinottelu. Jotkin lähteet myös kuivuivat nopeasti. Pennsylvaniassa noista päivistä muistuttaa varsinkin Pithole City, joka on nykyään aavekaupunki.  Se rakennettiin, nousi kukoistukseensa ja hylättiin vain vähän yli puolessatoista vuodessa. Tällaiset heilahtelut ovat olleet erottamaton osa öljyn historiaa.

Vuonna 1870 John D. Rockefeller perusti muutaman kumppaninsa kanssa yhtiön nimeltä Standard Oil Company. Se hallitsi petrolimarkkinoita, kunnes sen rinnalle ilmaantui kilpailijoita, varsinkin Venäjän öljyteollisuudesta. Yksi kilpailijoista oli Marcus Samuel. Hän perusti yhtiön, joka tunnetaan nykyään Shell-yhtymänä (Royal Dutch/ Shell Group). Lisäksi Venäjälle perustettiin Nobelin veljesten * nerokkuuden ansiosta öljyntuotantolaitos, johon saatiin öljyä Bakun kentiltä.

Näin saivat alkunsa öljy-yhtiöt. Sen jälkeen on muodostettu yhteenliittymiä ja järjestöjä, jotta voitaisiin välttää alkuaikoina ilmennyttä hintojen ja tuotannon epävakaisuutta. Yksi näistä on öljynviejämaiden järjestö Opec, jonka 11 jäsenmaata omistavat yhdessä suurimman osan maailman todetuista raakaöljyvaroista (ks. sivun 7 kaaviota).

Kuinka paljon ja missä öljyä on?

Öljy-yhtiöt olisivat voineet joutua vararikkoon, kun sähköä alettiin käyttää laajalti 1800-luvun lopulla. Tilanteessa oli kuitenkin tätä ennen tapahtunut ratkaiseva käänne. Oli nimittäin keksitty pääasiassa autoissa käytettävä polttomoottori. Omalla voimanlähteellä kulkeviin autoihin, joita oli jo 1920-luvun loppupuolella useimmissa teollisuusmaissa, piti saada polttoaineeksi bensiiniä, raakaöljyn johdannaista. Jotta maailma voitaisiin pitää liikkeessä, tarvittiin paljon  enemmän öljyä, mutta mistä sitä löydettäisiin?

Vuosien kuluessa öljyn ylivaltaa maailmanmarkkinoilla on lujittanut se, että eri puolilta maapalloa on löydetty jatkuvasti uusia öljykenttiä: kaikkiaan noin 50000. Tuotannon kannalta tärkeää ei kuitenkaan ole öljykenttien määrä, vaan niiden koko. Miten suuria ne ovat?

Suurimmiksi luokitelluissa öljykentissä, niin sanotuissa superjättiläisissä, hyödynnettävää öljyä on vähintään viisi miljardia barrelia, kun taas toiseksi suurimpia kenttiä (viidestäsadasta miljoonasta viiteen miljardiin barrelia) sanotaan ”maailmanluokan jättiläisiksi”. Vaikka erään öljyalan julkaisun (U.S. Geological Survey World Petroleum Assessment 2000) mukaan noin 70 valtiolla on jonkin verran öljyvaroja, vain muutamalla niistä on jättiläisiksi luokiteltavia öljykenttiä (ks. sivun 7 kaaviota). Suurin määrä superjättiläisiä on sedimentaatioaltaassa, joka käsittää Persianlahden ja sitä ympäröivän alueen.

Uusia öljyesiintymiä etsitään jatkuvasti. Etsintää tehostaa huippuluokan tekniikka. Öljyntuottajien huomio on nyt kohdistunut Kaspianmeren alueelle, jonka valtioita ovat Azerbaidžan, Iran, Kazakstan, Turkmenistan, Uzbekistan ja Venäjä. Yhdysvaltain energiaministeriön alaisen tilastoviraston mukaan tältä alueelta voidaan porata suunnattomat määrät öljyä ja maakaasua. Parhaillaan tutkitaan myös sitä, voitaisiinko öljyä kuljettaa vaihtoehtoisia reittejä pitkin, esimerkiksi Afganistanin kautta. Hyödynnettäviä esiintymiä on löytynyt myös Lähi-idästä, Grönlannista ja joistakin osista Afrikkaa. Kokonaan oma tarinansa on se, miten löydetyt hiilivedyt muutetaan  energiaksi ja päivittäin käytettäviksi tuotteiksi.

Miten öljyä porataan?

Geologit ja muut alan tutkijat etsivät maanalaisia taskuja, joihin öljyä on kertynyt. Kun on suoritettu tiettyjä mittauksia ja otettu näytteitä, tehdään koeporaus, jotta öljyn olemassaolosta voitaisiin varmistua. Alkuaikoina öljykenttään osuminen saattoi merkitä sitä, että porausmiehistön päälle alkoi suihkuta mutaa ja öljyä. Sen tähden aluksi purkautunut öljy menetettiin, ja oli myös olemassa räjähdysvaara. Nykyään tämä voidaan estää porauskalustoon kuuluvien mittausvälineiden ja erikoisventtiilien avulla. On myös mahdollista tehdä kapeampia ja syvempiä porausreikiä.

Lopulta paine, joka nostaa öljyä ja kaasua maan pinnalle, heikkenee, ja sitä on pidettävä yllä injektoimalla eli ruiskuttamalla maaperään vettä, kemikaaleja, hiilidioksidia tai muita kaasuja, kuten typpeä. Öljyn tiheys vaihtelee alueittain. Ylivoimaisesti halutuinta on tietenkin kevyt öljy, koska sitä on helppo nostaa ja jalostaa.

Amerikan öljyinstituutti selittää, että nykyaikaisen tekniikan ansiosta porauksia voidaan tehdä myös vaakasuoraan, maankuoren suuntaisesti, minkä ansiosta porausreikiä tarvitaan vähemmän. Öljyntuotantoa ovat kasvattaneet merkittävästi merenpohjan poraukset, jotka aloitettiin Meksikonlahdella vuonna 1947. Käytettävä porausmenetelmä vaikuttaa tietysti suoraan lopputuotteen hintaan. *

Miten öljy kuljetetaan?

Pennsylvaniassa rakennettiin vuonna 1863 öljyn kuljettamista varten pieniläpimittaisia puisia putkia, koska niiden käyttö oli halvempaa ja helpompaa kuin barrelien * kuljetus hevoskärryillä. Nykyään öljyputket ovat kehittyneempiä ja niiden määrä on kasvanut. Yhdysvaltalaisen öljyputkiliiton (Association of Oil Pipe Lines) mukaan yksistään Yhdysvalloissa öljyputkia on 300000 kilometriä.

Pääasiassa metallista tehdyt öljyputket kuljettavat raakaöljyä jalostamoihin ja valmiita öljytuotteita jakelukeskuksiin. Nykyaikaisen öljyputkitekniikan ansiosta virtausta ja painetta voidaan valvoa automaattisilla järjestelmillä. On myös kehitetty älykkäitä laitteita, jotka havaitsevat vuotoja satoja kilometrejä pitkissä putkissa magneettivuo- tai ultraäänitekniikan avulla. Tavallinen öljytuotteiden kuluttaja ei kuitenkaan ehkä näe muuta kuin taulun, joka kertoo, että maan alla on öljyputki ja että kyseisellä paikalla ei saa tehdä kaivutöitä.

 Niin hyödyllisiä kuin öljyputkiverkot ovatkin, niitä pitkin ei ole käytännöllistä kuljettaa suuria öljymääriä meren taakse, mutta varhaiset öljyntuottajat löysivät tähänkin ratkaisun: massiiviset öljytankkerit. Nämä erikoisvalmisteiset alukset voivat olla 400 metriä pitkiä. Ne ovat suurimpia valtamerialuksia, ja niihin voidaan lastata öljyä jopa miljoona barrelia tai enemmänkin. Niin vahvoilta kuin ne näyttävätkin, niillä on valitettava heikkous, jota ei ole voitettu, kuten tekstiruudusta ”Öljyvahingot” käy ilmi. Suuria öljyeriä kuljetetaan myös proomuilla ja junilla. Mutta öljyn tiellä lähteiltä kuluttajalle on muitakin vaiheita kuin kuljetus.

Liekki, joka näkyy varoventtiilinä toimivassa korkeassa soihtutornissa, on selvimpiä merkkejä siitä, että silmien edessä on öljynjalostamo. Pohjimmiltaan näissä valtavan suurissa jalostamoissa raakaöljy lämmitetään ja syötetään niin sanottuun tislauskolonniin, jossa öljy erotetaan erilaisiksi jakotisleiksi eli jakeiksi. Kevyimpiä jakeita ovat kaasut, kuten butaani, ja raskaimmista valmistetaan muun muassa voiteluaineita (ks. sivuja 8 ja 9). Jäljelle jää kuitenkin kysymys: onko öljy kyseenalainen siunaus?

[Alaviitteet]

[Tekstiruutu/Kuva s. 5]

BARRELEITA VAI TONNEJA?

Pennsylvanian ensimmäiset öljy-yhtiöt kuljettivat öljyä 180 litran viinitynnyreissä, mutta myöhemmin niihin pantiin vain 159 litraa, jotta öljy ei kuljetuksen aikana läikkyisi yli. Öljykaupassa käytetään sanaa barreli (159 litraa), joka tulee englannin ”tynnyriä” vastaavasta sanasta ”barrel”.

Eurooppaan öljy tuotiin alusta lähtien meritse ja mitattiin yleensä, kuten nykyäänkin, painon mukaan tonneina.

[Lähdemerkintä]

Lähde: Amerikan öljyinstituutti.

[Tekstiruutu s. 6]

ÖLJYN SYNTY

Useimpien tiedemiesten keskuudessa on ollut 1870-luvulta lähtien vallalla käsitys, jota sanotaan biogeeniseksi teoriaksi. Sen mukaan ”sedimenttien alle hautautunut eloperäinen aines muuttuu pitkän ajan kuluessa raakaöljyksi ja maakaasuksi, minkä jälkeen raakaöljy kerääntyy [maapallon] kuoren yläkerroksissa sedimenttikivilajien huokosiin”. Näin syntyy raakaöljyä, joka koostuu pääasiassa hiilivedyistä, siis hiilestä ja vedystä. 1970-luvulta lähtien jotkut tiedemiehet ovat kuitenkin kyseenalaistaneet tämän teorian.

Eräässä tiedejulkaisussa ilmestyi vuonna 2002 artikkeli nimeltä ”Hiilivetyjen synty ja raakaöljyn alkuperä”. Artikkelin kirjoittajien mielestä maaöljyn täytyy syntyä syvällä maapallon vaipassa, ei lähempänä maanpintaa olevissa syvyyksissä, kuten yleensä ajatellaan. (Proceedings of the National Academy of Sciences, 20.8.2002.)

Fyysikko, professori Thomas Gold on esittänyt kiistanalaisia teorioita, ja hän perustelee niitä yksityiskohtaisesti kirjassaan The Deep Hot Biosphere—The Myth of Fossil Fuels. Hän kirjoittaa: ”Hiilivetyjen biologista alkuperää koskeva teoria on saanut niin suuren suosion Yhdysvalloissa ja suuressa osassa Eurooppaa, että se on tyrehdyttänyt tehokkaasti vastakkaisten näkemysten tutkimisen. Näin ei ole ollut entisen Neuvostoliiton maissa.” Tämä ”johtuu luultavasti siitä, että arvostettu venäläinen kemisti Mendelejev kannatti abiogeenistä [ei-biologista] näkemystä. Hänen perustelunsa ovat nykyään jopa vakuuttavampia, koska tietomme ovat lisääntyneet suuresti.” Mitä abiogeenisellä näkemyksellä tarkoitetaan?

Gold sanoo: ”Abiogeenisen teorian mukaan hiilivedyt olivat osa ainetta, josta maapallo muodostui, kun kiinteät aineet kasautuivat noin 4,5 miljardia vuotta sitten.” Tämän teorian mukaan raakaöljyn ainesosat ovat olleet syvällä maapallon sisällä maapallon muodostumisesta lähtien. *

[Alaviite]

 [Tekstiruutu/Kuva s. 10, 11]

ÖLJYVAHINGOT

▪ Vuosina 1970–2000 tankkereista on vuotanut mereen öljyä kaiken kaikkiaan 5322000 tonnia

▪ Tähän mennessä pahin öljytankkerionnettomuus sattui vuonna 1979, kun Atlantic Empress törmäsi Karibianmerellä Aegean Captainiin, minkä vuoksi mereen valui 287000 tonnia öljyä

▪ Exxon Valdezin öljyvuoto oli vasta 34:nneksi suurin öljytankkerionnettomuus

▪ Vaikka useimmat tankkerien öljyvuodot sattuvat lastaamisen ja lastin purkamisen yhteydessä, pahimpiin niistä ovat syynä yhteentörmäykset ja karilleajot

▪ Suuria öljyvahinkoja, joihin eivät ole olleet syynä tankkerionnettomuudet:

● Vuonna 1979 öljyä purkautui valtavalla paineella Ixtoc I -porausreiästä Meksikonlahdella. Öljyvuodon suuruus: 500000 tonnia

● Vuonna 1983 öljyä purkautui valtavalla paineella porausreiästä eräällä Persianlahden porauslautalla. Öljyvuodon suuruus: 300000 tonnia

● Vuonna 1991 öljyä pumpattiin tahallaan mereen Persianlahdella. Öljyvuodon suuruus: 900000 tonnia

[Kuva]

Öljytankkeri ”Erika” uppoaa 13. joulukuuta 1999 lähellä Pointe de Penmarchia Ranskassa

[Lähdemerkinnät]

Lähteet: International Tanker Owners Pollution Federation Limited, ”Oil Spill Intelligence Report”, ”The Encarta Encyclopedia”

© La Marine Nationale, France

 [Kaavio/Kuvat s. 8, 9]

(Ks. painettu julkaisu)

ÖLJYNTUOTANTO – YKSINKERTAISTETTU

1 – ETSINTÄ

SATELLIITTI

Tutkimuksissa hyödynnetään satelliittipaikannusjärjestelmän avulla saatuja tarkkoja signaaleja

GEOFONEJA

VÄRÄHDINMUUNTAJA-AUTO

HYDROFONEJA

ÄÄNIAALTOJA LÄHETTÄVÄ LAIVA

Yhtenä menetelmänä käytetään seismistä tutkimusta, jossa maan sisään lähetetään ääniaaltoja ja rekisteröidään niiden heijastumia

2 – PORAUS

MANTEREEN ÖLJYLÄHTEITÄ

ÖLJYNPORAUSLAUTTA

MERENPOHJAN ÖLJYLÄHDE

Öljyä nostetaan maalla ja merellä olevista öljylähteistä. Paineen ylläpitämiseksi maaperään voidaan injektoida kaasuja tai vettä

[Kuva]

MERENPOHJAN ÖLJYLÄHDE

Kauko-ohjauksisilla sukellusveneillä asennetaan merenpohjaan tuotantokalustoa

[Kuva]

PORAUS VAAKASUORAAN

Koneenkäyttäjä kääntää kauko-ohjauksisilla moottoreilla poran kärkeä, ja tunnistimet tutkivat kallioperän ominaisuuksia

3 – KULJETUS

ÖLJYPUTKIA

TANKKERI

Öljyä kuljetetaan putkia pitkin, joita kulkee maan pinnalla, maan alla ja merenpohjassa, sekä tankkereilla, proomuilla ja junilla

 4 – JALOSTUS

JALOSTAMO

Raakaöljyä kuumennetaan, tislataan ja pilkotaan jakeiksi, joista voidaan valmistaa tuotteita päivittäiseen käyttöön

TISLAUSKOLONNI

Kun tahmea, tumma raakaöljy kuumennetaan uunissa, hiilivedyt muuttuvat kaasuiksi. Kaasut tiivistyvät takaisin nesteeksi eri lämpötiloissa. Näin öljy erotetaan eri jakotisleiksi eli jakeiksi

20°C

JALOSTAMOKAASUT

Näitä ovat metaani, etaani, propaani ja butaani

20°–70°

BENSIINI

Autojen polttoaine ja muovien raaka-aine

70°–160°

TEOLLISUUSBENSIINI

Muovien sekä autojen polttoaineen ja muiden kemikaalien raaka-aine

160°–250°

PETROLI

Suihkumoottoreiden polttoaine ja lämmityspetroli

250°–350°

KAASUÖLJY

Dieselöljyt ja kevyet polttoöljyt

400°

TISLAUSJÄÄNNÖS

Raskaan polttoöljyn, kynttilävahan, voiteiden ja asfaltin raaka-aine

UUNI

KATALYYTTINEN KRAKKAUS

Hiilivedyt kuumennetaan höyryn avulla ja sekoitetaan kuumaan jauhemaiseen alumiinisilikaattikatalyyttiin. Tämä prosessi krakkaa eli pilkkoo hiilivedyt pienemmiksi ja käyttökelpoisemmiksi molekyyleiksi

Jauhemainen katalyytti sekoittuu höyryssä olevaan hiilivetyyn

ETANOLI

Tätä liuotinta käytetään maalien, kosmeettisten aineiden, hajuvesien, saippuan ja väriaineide nvalmistuksessa

MUOVIT

Esimerkiksi polystyreeni valmistetaan polymeroimalla styreeniä

BENSIININ LISÄAINEET

Oktaaniluvun kohottaja estää bensiiniä syttymästä liian nopeasti moottorissa, mikä parantaa moottorin suorituskykyä

[Lähdemerkintä]

Phillips Petroleum Company

[Kaavio s. 7]

(Ks. painettu julkaisu)

SUURIMMAT ÖLJYVARAT

Kokonaismäärä miljardeissa barreleissa. Mukaan ei ole laskettu löytymättömiä öljyvaroja

▪ OPEC-maa

• Maa, jolla on yksi tai useampi superjättiläiseksi luokiteltava kenttä

Tuotetun öljyn yhteismäärä

◆ Öljyvarat

▪ • ◆ 332.7 SAUDI-ARABIA

• ◆ 216.5 YHDYSVALLAT

• ◆ 192.6 VENÄJÄ

▪ • ◆ 135.9 IRAN

▪ • ◆ 130.6 VENEZUELA

▪ • ◆ 125.1 KUWAIT

▪ • ◆ 122.8 IRAK

▪ • ◆ 113.3 ARABIEMIIRIKUNTIEN LIITTO

• ◆ 70.9 MEKSIKO

• ◆ 42.9 KIINA

▪ • ◆ 41.9 LIBYA

▪ ◆ 33.4 NIGERIA

◆ 21.2 KANADA

▪ ◆ 21.0 INDONESIA

◆ 20.5 KAZAKSTAN

▪ • ◆ 18.3 ALGERIA

◆ 17.6 NORJA

◆ 16.9 BRITANNIA

[Kuvat s. 4]

Ensimmäinen raakaöljylähde, Titusville, Pennsylvania, 1859

Öljyä suihkuaa porausreiästä Texasissa

[Lähdemerkintä]

Brown Brothers

[Kuva s. 5]

Alkuaikojen öljykenttä, Beaumont, Texas

[Kuva s. 5]

Öljytynnyreitä kuljettavat hevoskärryt

[Kuva s. 10]

Öljylähde palaa Kuwaitissa

[Kuvien lähdemerkintä s. 5]

Kaikki valokuvat: Brown Brothers