Olaj — Hogyan lehet hozzájutni?

„LEGYEN világosság!” Az Egyesült Államokban a XIX. században szükségessé vált, hogy egy új, mesterséges fényforrást találjanak a pislákoló lánggal égő, nem túl praktikus lámpások helyett, melyeket zsiradékkal, bálnaolajjal és más anyagokkal töltöttek meg. Mi volt a megoldás? Az olaj! De hol lehetett hozzájutni?

1859-ben, Edwin L. Drake nyugalmazott vasúti kalauz talált először olajat, amikor egy régi gőzgéppel 22 méter mély lyukat fúrt a pennsylvaniai Titusville-hez közel. Ezzel megkezdődött az olaj korszaka. Óriási gazdasági és politikai változásokat eredményezett, hogy a világ egyre több részén találtak olajat. A mesterséges fény kitűnő forrásának bizonyult, és a világ éppen erre várt.

Nemsokára lázas sietséggel kezdtek földet vásárolni, és olajkutakat fúrni az Egyesült Államok úgynevezett olajvidékein. Azokban az években gyakran lehetett hallani olyanokról, akik egyszeriben gazdagok lettek, míg mások mindenüket elveszítették. Ironikus, hogy Edwin Drake, aki az első olajkutat fúrta Pennsylvaniában, az utóbbiakhoz tartozott.

A rendkívüli népszerűség ellenére — vagy éppen amiatt — a pennsylvaniai olajipar hamar megtapasztalta az első visszaesést. Egy hordó olaj ára 20 dollárról 10 centre esett! A túltermelés és a kockázatos üzleti vállalkozások miatt mentek le az árak, némelyik olajkút pedig gyorsan kimerült. Ezekre az időkre  emlékeztet a pennsylvaniai Pithole City, amely ma már lakatlan város. Virágzása rövid ideig tartott, a megalapításától az elnéptelenedéséig alig telt el másfél év. A hullámhegyek és -völgyek mindig is jellemzőek voltak az olaj történetére.

1870-ben John D. Rockefeller és társai megalapították a Standard Oil Companyt. Ez a társaság uralta a petróleumpiacot, amíg vetélytársak nem jelentek meg a színen, különösen az orosz olajcégek. Az egyik vetélytárs Marcus Samuel volt, a ma Royal Dutch/Shell Csoportként ismert társaság egyik alapítója. Ezenkívül a Nobel fivérek * leleményességének köszönhetően jelentős vállalkozást kezdtek Oroszországban a bakui olajmezőkön kitermelt olajjal.

Ezek voltak a különböző olajtársaságok történetének kezdeti napjai. Azóta szövetségek és szervezetek alakultak, hogy kivédjék azt a változékonyságot, mely a korai időszakban jellemezte az olaj árát és termelését. Az egyik ilyen a Kőolaj-exportáló Országok Szervezete (OPEC), melynek 11 tagja együttvéve birtokolja a világ tényleges nyersolajkészleteinek legnagyobb részét. (Lásd a  kiemelt részt a 7. oldalon.)

Mennyi olaj van, és hol?

A XIX. század végére az elektromos áramot már széles körben használták, és ez csődbe juttathatta volna az olajüzletet. Ám egy kiemelkedő találmány a visszájára fordította a helyzetet: ez a belső égésű motor volt, melyet főleg autókban használtak. A benzin elengedhetetlenné vált, hiszen ez a kőolajszármazék szükséges volt ennek az önmeghajtású járműnek a működéséhez. Az autó az 1920-as évek végére már elterjedt  volt a legtöbb iparilag fejlett országban. Sokkal több olajra lett szükség ahhoz, hogy a világ mozgásban maradjon, de honnan lehetett megszerezni?

Az évek múlásával a világpiacon az olaj az egyik legfontosabb árucikké vált, azáltal hogy egyre-másra új olajmezőket fedeztek fel a világ különböző részein — mintegy ötvenezret! De a termelés szempontjából nem is a mezők száma a döntő, hanem a nagyságuk. Mégis mekkorák?

Az úgynevezett szuperóriás olajmezőkből legalább ötmilliárd hordónyi olajat tudnak kinyerni. Ezek a legnagyobb olajmezők. Utána következnek a rangsorban az óriásmezők, ahonnan legalább ötmillió és legfeljebb ötmilliárd hordónyi olajat lehet kitermelni. Az Egyesült Államok Geológiai Szolgálatának a kőolajról szóló 2000-ben kiadott értékelésében mintegy 70 ország van felsorolva, melynek vannak olajmezői, de csak néhánynak vannak igazán nagy lelőhelyei. (Lásd a  kiemelt részt a 7. oldalon.) Szuperóriás olajmezők a legnagyobb számban az arab—iráni üledékes medencében találhatók, mely a Perzsa-öbölt, illetve a körülötte levő területet öleli fel.

Még nem ért véget az új olajlelőhelyek felkutatása. Sőt most már a legmodernebb technikával folyik a kutatás. Jelenleg a Kaszpi-tenger vidéke keltette fel az olajtermelők figyelmét. Azerbajdzsán, Irán, Kazahsztán, Oroszország, Türkmenisztán és Üzbegisztán osztozik ezen a területen. Az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma szerint ez a terület igen gazdag lehet kitermelhető kőolajban és földgázban. Többféle útvonalat vizsgálnak, és azt is, hogy miként lehetne szállítani — például Afganisztánon keresztül — a kitermelt ásványkincseket. További lehetőségeket látnak még a Közel-Keleten, Grönlandon és Afrika egyes részein. De a kitermelt szénhidrogének energiává és hétköznapi  termékekké való átalakításának szintén megvan a maga története.

Hogyan termelik ki az olajat?

Geológusok és kutatók olyan helyek után kutatnak, ahol a kőolaj megrekedt a föld alatt. Bizonyos mérések és mintavételek után fúrást végeznek, hogy megállapítsák, csakugyan van-e ott olaj. A kezdet kezdetén, amikor sikerült megfúrni egy olajmezőt, a föld szökőkútként lövellte ki magából a sarat és az olajat. Ilyenkor persze a feltörő olaj elveszett, és fennállt a robbanás kockázata is. Ám a mérőeszközöknek és a különleges szelepeknek köszönhetően napjainkban a fúrásnál már nem történik ilyesmi. Ma már kisebb átmérőjű lyukakat is tudnak fúrni, és mélyebbre tudnak hatolni.

Egy idő után csökken az a nyomás, amely elősegíti, hogy az olaj és a gáz a felszínre jöjjön, ezért víz, vegyi anyagok, szén-dioxid vagy más gázok, például nitrogén befecskendezésével tudják fenntartani a nyomást. A lelőhelytől függően az olaj különböző sűrűségű lehet. Általában a könnyűolajat sokkal jobban kedvelik, mert ezt könnyebb kitermelni és finomítani.

Az Amerikai Ásványolaj Intézet magyarázata szerint a modern technikával már vízszintesen is tudnak fúrni, azaz gyakorlatilag a földkéreggel párhuzamosan. Ezzel a módszerrel nem kell olyan sok kutat létrehozni. A partközeli fúrások — melyek 1947-ben kezdődtek a Mexikói-öbölben — jelentősen megnövelték az olajkitermelést. A kitermelési mód természetesen meghatározza a végtermék árát. *

Hogyan szállítják az olajat?

1863-ban Pennsylvaniában kis átmérőjű facsöveket készítettek az olaj szállítására, mivel olcsóbb volt, és könnyebb, mint 159 literes hordókban szállítani lovas kocsin. * A csőrendszerek ma már sokkal bonyolultabbak és nagyobbak. Az Olajvezetékek Társasága szerint az Egyesült Államokban mintegy 300 000 kilométer hosszú kőolajvezeték található.

Az ilyen csőhálózatot főleg fémből készítik, és nemcsak a nyersolajat szállítják ezzel a finomítókba, hanem a kész olajtermékeket is a kereskedőkhöz. A modern automatizált csőtechnikai berendezések lehetővé teszik, hogy figyeljék az olaj útját és nyomását. A kifejlesztett eszközök között vannak az úgynevezett intelligens csőgörények (olyan szerkezetek, melyek több száz kilométer hosszan ellenőrzik a csöveket), a mágneses csőrepedésjelzők és az ultrahangos vizsgálóberendezések. Egy egyszerű fogyasztó mindebből valószínűleg csak egy feliratot vesz észre, amely jelzi, hogy kőolajvezeték van a föld alatt, és nem szabad ásni azon a környéken.

 Bármennyire hasznos a vezetékrendszer, mégsem gyakorlatias módszer nagy mennyiségű olaj tengerentúli szállítására. Ám a korai vállalkozók erre is találtak megoldást: hatalmas tankhajókat építettek. A leghosszabb ilyen speciálisan tervezett hajók hossza 400 méter. A tankhajók a legnagyobb óceánjárók; képesek még egymillió vagy annál is több hordónyi olajat szállítani. Sajnos bármennyire erősnek tűnnek, a tankhajók nagyon sérülékenyek, amit még nemigen sikerült kiküszöbölni, ahogy arról „Az olajfoltokról” című kiemelt részben lehet olvasni. Uszályokon és vasúton szintén gyakran szállítanak olajat. Ám az olaj utazásában a szállítás csupán egy része a történetnek.

A biztonsági szelepként szolgáló magas csővezeték vagy fáklya tetején kis láng jelzi, hogy az ember egy olajfinomító előtt áll. Alapjában véve ezekben a hatalmas olajfinomítókban a nyersolajat felhevítik, és egy atmoszferikus kőolaj-desztilláló toronyba vezetik, ahol különböző frakciókra bontják. Ezek a frakciók a legkönnyebbektől — a gázoktól, például a butántól — a legnehezebbekig terjednek, amelyekből egyebek közt kenőanyagokat állítanak elő. (Lásd a 8—9. oldalt.) De még mindig nyitva maradt a kérdés: van-e kedvezőtlen hatása az olaj felhasználásának?

[Lábjegyzetek]

[Kiemelt rész/kép az 5. oldalon]

HORDÓ VAGY TONNA?

A Pennsylvaniában megalakult első olajtársaságok 180 literes boroshordókban szállították az olajat. Végül csak 159 litert töltöttek a hordókba, hogy szállítás közben nehogy kiömöljön az olaj. Az olajkereskedelem még ma is a (159 liternek megfelelő) hordót használja mértékegységként.

Az Európának szánt olajat a kezdet kezdetétől tengeren szállították, és általában a súlya alapján tonnában mérték, ami még ma is szokás.

[Forrásjelzés]

Forrás: Amerikai Ásványolaj Intézet

[Kiemelt rész a 6. oldalon]

HOGYAN KELETKEZETT A KŐOLAJ?

Az 1870-es évek óta a legtöbb tudós elfogadja a biogenezis elméletének hívott teóriát. Az elmélet szerint „az üledékekben felhalmozódott elhalt élőlények maradványai hosszú idő alatt átalakultak kőolajjá és földgázzá, és ez az olaj aztán összegyűlt az üledékes kőzet apró lyukaiban a földkéreg legfelső rétegében”. Ezáltal alakult ki a kőolaj, melynek fő összetevői a szénhidrogének, azaz a hidrogén és a szén. Ám az 1970-es évek óta ezt az elméletet egyes tudósok időnként kétségbe vonták.

A Proceedings of the National Academy of Sciences című folyóirat 2002. augusztus 20-ai számában megjelent egy cikk „A szénhidrogének és a kőolaj eredete” címmel. A szerzők úgy érveltek, hogy a kőolajnak „mélyen a földköpenyben” kellett keletkeznie, és nem annyira a felszínhez közel, mint általában gondolják.

Thomas Gold fizikus a The Deep Hot Biosphere​—The Myth of Fossil Fuels című könyvében felsorakoztat néhány vitatható elméletet, és részletesen kifejti a mellettük szóló érveit. Ezt írja: „A szénhidrogének biológiai eredetének elmélete annyira közkedvelt volt az Egyesült Államokban és Európa sok országában, hogy gyakorlatilag megakadályozta az ezzel ellentétes nézőpontok megvizsgálását. Más volt a helyzet a korábbi Szovjetunió országaiban.” Ez „valószínűleg azért volt, mert a nagyra becsült orosz kémikus, Mengyelejev az abiogenezis [vagyis a nem biológiai folyamat] elméletét képviselte. Az általa felállított érvek ma még megalapozottabbak, ha figyelembe vesszük azt a sok-sok ismeretet, melyet mára felhalmoztunk.” Mit takar az abiogenezis elmélete?

Gold professzor ezt mondja: „Az abiogenezis elmélete szerint a szénhidrogének már ott voltak a földet alkotó anyagok között. A szilárd halmazállapotú anyagok fokozatos felhalmozódása által jött létre a föld mintegy 4,5 milliárd évvel ezelőtt.” E szerint az elmélet szerint a kőolaj elemei már a föld keletkezése óta mélyen a föld belsejében vannak. *

[Lábjegyzet]

 [Kiemelt rész/képek a 10–11. oldalon]

AZ OLAJFOLTOKRÓL

▪ 1970 és 2000 között a tankhajókból kiömlő olaj mennyisége elérte az 5 322 000 tonnát

▪ A legnagyobb olajkatasztrófa 1979-ben történt, amikor az Atlantic Empress összeütközött az Aegean Captainnel a Karib-tengeren, és 287 000 tonna olaj ömlött a tengerbe

▪ Az Exxon Valdez csupán a 34. helyet foglalja el a legnagyobb tankhajó-katasztrófák között

▪ Bár az olaj legtöbbször feltöltéskor, leeresztéskor és a hajó üzemanyagtartályának feltöltésekor folyik ki, a legnagyobb olajfoltok mégis a tankhajók ütközésekor vagy zátonyra futásakor keletkeznek

▪ Néhány jelentősebb olajfolt, melyet nem tankhajók okoztak:

● 1979-ben a Mexikói-öbölben az Ixtoc I olajforrásból kitört a kőolaj. A kifolyt olaj mennyisége: 500 000 000 liter

● 1983-ban tönkrement egy fúrópadozat egy olajkútnál a Perzsa-öbölben. A kifolyt olaj mennyisége: 300 000 000 liter

● 1991-ben szándékosan kieresztették az olajat a Perzsa-öbölbe. A kifolyt olaj mennyisége: 900 000 000 liter

[Kép]

1999. december 13-án az „Erika” nevű tankhajó elsüllyedt a franciaországi Penmarch-fok közelében

[Forrásjelzések]

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

© La Marine Nationale, France

 [Ábra/képek a 8–9. oldalon]

(A teljes beszerkesztett szöveget lásd a kiadványban.)

OLAJTERMELÉS — EGYSZERŰSÍTETT ÁBRA

1 – KUTATÁS

MŰHOLD

A Globális Helymeghatározó Rendszer pontos jeleket közöl, melyeket felhasználnak a mérésben

GEOFONOK

VIBRÁCIÓT KELTŐ JÁRMŰ

HIDROFONOK

VIBRÁCIÓT KELTŐ HAJÓ

Az egyik módszer a szeizmikus mérés, melynek során rögzítik a föld alól visszaverődő, mesterségesen keltett hullámokat

2 – KITERMELÉS

SZÁRAZFÖLDI OLAJKUTAK

PARTKÖZELI FÚRÓPADOZAT

VÍZ ALATTI OLAJKÚT

A kitermelést szárazföldi, partközeli és víz alatti olajkutakkal végzik. A nyomás fenntartásához gázokat vagy vizet fecskendeznek be

[Kép]

VÍZ ALATTI OLAJKÚT

Távirányítású tengeralattjárókat használnak, hogy termelőlétesítményeket építsenek a tenger fenekén

[Kép]

VÍZSZINTES FÚRÁS

Mérnökök által vezérelt motorok forgatják a fúrófejet, és szenzorok érzékelik a kőzet összetételét

3 – SZÁLLÍTÁS

VEZETÉKEK

TANKHAJÓ

Föld feletti, föld alatti és víz alatti vezetékek szállítják az olajat. Szállítanak még tankhajóval, uszályon és vonaton

 4 – FINOMÍTÁS

FINOMÍTÓ

A nyersolajat hevítik, desztillálják és frakcióira bontják. Ezeket a mindennapi életben használt termékekké alakítják

DESZTILLÁCIÓS TORONY

Amikor a sűrű, sötét színű olajat felhevítik a kemencében, a szénhidrogének gőzökké alakulnak, melyek aztán különböző hőmérsékleten lecsapódnak. Az olajat így részeire, azaz frakcióira lehet bontani

20 °C

LEPÁRLÁSI GÁZOK

Ezek között van a metán, etán, propán és bután

20—70 °C

KÖNNYŰBENZIN

Üzemanyagnak használják, valamint alapanyagként műanyagok előállítására

70—160 °C

BENZIN

Lehet belőle műanyagokat, üzemanyagot és más vegyi anyagokat készíteni

160—250 °C

KEROZIN

Üzemanyagot készítenek belőle sugárhajtóműves repülőgépekhez, valamint fűtőolajat

250—350 °C

GÁZOLAJ

Dízelolajat és ipari kemencékhez használt fűtőolajat készítenek belőle

KEMENCE

400 °C

LEPÁRLÁSI MARADÉK

A további feldolgozás során ebből készítenek finomítóban használt fűtőolajat, nehéz tüzelőolajat, gyertyaviaszt, kenőanyagokat és bitument

KATALITIKUS KRAKKOLÁS

A szénhidrogéneket vízgőzzel hevítik, és összekeverik a felforrósított katalizátorral (porrá zúzott alumínium-szilikát gél). Ez a folyamat krakkolja, azaz felbontja a szénhidrogéneket kisebb és hasznosíthatóbb molekulákra

A porrá zúzott katalizátor vízgőzben jól keveredik a szénhidrogénnel

ETIL-ALKOHOL

Ezt az oldószert festékek, kozmetikai szerek, parfümök, szappanok és színezőanyagok gyártásához használják

MŰANYAGOK

A polisztirolt például sztirolból állítják elő polimerizációval

BENZINADALÉKOK

Az oktánszámnövelők megakadályozzák, hogy a benzingőz túl hamar berobbanjon a motorban, ezáltal növelik a motor teljesítményét

[Forrásjelzés]

Photo Courtesy of Phillips Petroleum Company

[Grafikon a 7. oldalon]

(A teljes beszerkesztett szöveget lásd a kiadványban.)

  FONTOSABB KŐOLAJLELŐHELYEK

Az olajkészletek összmennyisége milliárd hordóban van kifejezve. A fel nem tárt készletek adatait a táblázat nem tartalmazza

▪ OPEC-tagország

• Olyan ország, melynek egy vagy több szuperóriás olajmezője van

Össztermelés

◆ Tartalékok

▪ • ◆ 332,7 SZAÚD-ARÁBIA

• ◆ 216,5 EGYESÜLT ÁLLAMOK

• ◆ 192,6 OROSZORSZÁG

▪ • ◆ 135,9 IRÁN

▪ • ◆ 130,6 VENEZUELA

▪ • ◆ 125,1 KUVAIT

▪ • ◆ 122,8 IRAK

▪ • ◆ 113,3 EGYESÜLT ARAB EMÍRSÉGEK

• ◆ 70,9 MEXIKÓ

• ◆ 42,9 KÍNA

▪ • ◆ 41,9 LÍBIA

▪ ◆ 33,4 NIGÉRIA

◆ 21,2 KANADA

▪ ◆ 21,0 INDONÉZIA

◆ 20,5 KAZAHSZTÁN

▪ • ◆ 18,3 ALGÉRIA

◆ 17,6 NORVÉGIA

◆ 16,9 NAGY-BRITANNIA

[Képek a 4. oldalon]

Az első olajkút a pennsylvaniai Titusville-ben 1859-ben

Olaj lövell ki egy texasi olajkútból

[Forrásjelzés]

Brown Brothers

[Kép az 5. oldalon]

Korai olajmező a texasi Beaumontban

[Kép az 5. oldalon]

Olajoshordókat szállító lovas kocsi

[Kép a 10. oldalon]

Lángoló olajkút Kuvaitban

[Kép forrásának jelzése az 5. oldalon]

Minden fotó: Brown Brothers