Nafta: iš kur ji gaunama?

„TEATSIRANDA šviesa!“ XIX amžiuje Jungtinėse Valstijose imta ieškoti geresnio dirbtinės šviesos šaltinio, kad būtų galima atsisakyti riebalų, banginio taukų ir kitų medžiagų, kurios degdamos blyksi. Koks atrastas pakaitalas? Ogi nafta! Bet iš kur jos gauti?

1859 metais Edvinas L. Dreikas, į pensiją išėjęs traukinio konduktorius, Titusvilyje (Pensilvanijos valstija, JAV) naudodamasis senu garo varikliu kasė šulinį ir 22 metrų gylyje pirmasis toje valstijoje rado naftos. Šis įvykis žymi naftos eros pradžią Jungtinėse Valstijose. Ilgainiui jos buvo aptikta daugelyje šalių ir tai turėjo didžiulės įtakos pasaulio ekonomikai bei politikai. Nafta pasirodė esanti aukštos kokybės dirbtinės šviesos šaltinis — žmonija nekantriai to atradimo laukė.

Netrukus vadinamuosiuose naftinguose Jungtinių Valstijų regionuose prasidėjo žemės pirkimo ir gręžinių karštligė. Tuo metu buvo galima dažnai išgirsti apie žmones, staiga praturtėjusius ir vėliau viską praradusius. Įdomu, kad pirmąjį Pensilvanijoje gręžinį padaręs Edvinas Dreikas irgi nuskurdo.

 Nepaisant didžiulio naftos pramonės šuolio — o gal kaip tik dėl šito — netrukus ėmė smukti kainos. Dėl produkcijos pertekliaus ir spekuliacijos nafta atpigo nuo 20 JAV dolerių iki 10 centų už barelį. Kai kurie telkiniai bemat išseko. Tuos laikus puikiai primena apleistas Pithoul Sitis Pensilvanijos valstijoje. Įkurtas miestas iš pradžių klestėjo, bet maždaug po pusantrų metų buvo paliktas. Tokie staigūs šuoliai ir nuosmukiai tapo įprasti naftos pramonėje.

1870 metais Džonas D. Rokfeleris drauge su kitais įkūrė kompaniją „Standard Oil Company“. Visa žibalo prekyba buvo jos rankose, kol atsirado varžovų, ypač Rusijos naftos pramonininkų. Vienas iš konkurentų buvo Markas Samuelis, įsteigęs kompaniją, dabar žinomą kaip „Royal Dutch/Shell Group“. Be to, didžiulį naftos verslą Rusijoje pradėjo išradingieji Nobelio šeimos broliai * (žaliavą išgaudavo Baku telkiniuose).

Tokia buvo naftos kompanijų istorijos pradžia. Vėliau susibūrė aljansai ir organizacijos, siekiančios, kad būtų išvengta pirmykščio kainų bei produkcijos nestabilumo. Viena jų — Naftą eksportuojančių šalių organizacija (OPEC), kurios 11 narių valdo didžiąją dalį pasaulio naftos išteklių. (Žiūrėkite rėmelį 7 puslapyje.)

Kiek naftos yra ir kur?

XIX amžiaus pabaigoje pradėjus naudoti elektros energiją naftos kompanijoms iškilo grėsmė. Tačiau  situaciją visiškai pakeitė kitas žymus išradimas — vidaus degimo variklis, daugiausiai skirtas automobiliams. Savaeigėms transporto priemonėms, kurios XX amžiaus trečiojo dešimtmečio pabaigoje išplito daugumoje pramoninių šalių, reikėjo benzino — naftos produkto. Kad pasaulis galėtų judėti, prireikė daugiau naftos, bet kur jos rasti?

Metams bėgant nafta pasaulinėje rinkoje įsitvirtino dar labiau, nes įvairiuose kraštuose palaipsniui buvo atrasta net 50000 naujų telkinių. Tačiau svarbiausia ne skaičius, o kiek juose naftos. Ar daug?

Didžiausiųjų telkinių grupei priskiriami naftos baseinai, kuriuose yra bent penki milijardai barelių tinkamos naudoti naftos, o antrajai pagal dydį tie, kuriuose nuo penkių šimtų milijonų iki penkių milijardų barelių. Nors pranešime „JAV pasaulio naftos išteklių geologinis tyrimas-2000“ sakoma, kad naftos turi maždaug 70 šalių, tokių milžiniškų baseinų — labai reta. (Žiūrėkite rėmelį 7 puslapyje.) Daugiausia jų Persijos įlankos regione.

Naujų telkinių paieška dar nesibaigė. Priešingai, panaudojant moderniausias technologijas ji tik paspartėjo. Naftininkai pastaruoju metu susidomėjo Kaspijos jūros regionu, kuriame įsikūrusios Azerbaidžano, Irano, Kazachijos, Rusijos, Turkmėnijos ir Uzbekijos valstybės. JAV energetinės informacijos valdybos teigimu, tai teritorijos, kur tikimasi pradėti naftos ir gamtinių dujų gavybą. Ieškoma alternatyvių eksporto kelių, pavyzdžiui, per Afganistaną. Kitos numatomos gavybos vietos yra Viduriniuosiuose Rytuose, Grenlandijoje  ir Afrikoje. O kaip atrasti angliavandeniliai paverčiami į energiją ir įvairius buityje naudojamus produktus — kita tema.

Gavybos būdai

Iš pradžių geologai ir mokslininkai ieško, kur glūdi naftos požeminės sankaupos. Atlikus tam tikrus matavimus bei tyrimus, padaromas gręžinys, įsitikinama, ar ten tikrai yra naftos. Anksčiau atsitikdavo, kad, pataikius į telkinį, ištrykšdavo fontanai purvo ir naftos. Šitaip dalis jos nueidavo niekais, be to, galėdavo kilti sprogimas. Tačiau naudojantis matavimo prietaisais ir specialiomis sklendėmis, šiuolaikine gręžimo technika pavyksta to išvengti. Taip pat dabar įmanoma daryti mažesnius, bet gilesnius gręžinius.

Ilgainiui spaudimas, kuris kelia naftą ir dujas į viršų, sumažėja, todėl jis padidinamas suleidžiant į gręžinį vandens, cheminio tirpalo, taip pat anglies dioksido, azoto ar kitų dujų. Nelygu vietovė, nafta būna įvairaus tankio. Labiau vertinama lengvoji nafta, nes ją paprasčiau išgauti ir perdirbti.

Amerikos naftos instituto aiškinimu, modernia technika įmanoma daryti horizontalius gręžinius, tai yra beveik lygiagrečius Žemės plutai, ir šitaip sumažinti gręžinių skaičių. Naftos gavyba jūroje prasidėjo 1947 metais Meksikos įlankoje ir nuo tada jos išgaunama kur kas daugiau. Be abejo, nuo gavimo būdo smarkiai priklauso galutinio produkto kaina. *

Kaip transportuojama

1863 metais Pensilvanijoje naftai transportuoti buvo nutiesti siauri mediniai vamzdžiai, nes tai pasirodė esąs pigesnis ir lengvesnis būdas, nei ją gabenti arklių traukiamais vežimais 159 litrų statinėse. * Dabar vamzdynai patobulinti ir labiau išplėtoti. Vienos naftotiekių asociacijos teigimu, vien Jungtinėse Valstijose jų trasos ilgis 300000 kilometrų.

Šiandien vamzdžiais, paprastai metaliniais, transportuojama ne tik nafta į apdirbimo įmones, bet ir galutinė produkcija platintojams. Dabartine vamzdynų technika įmanoma automatiškai kontroliuoti tėkmę bei spaudimą. Išrasti nedideli prietaisai, kuriais galima ištyrinėti šimtus kilometrų vamzdynų, taip pat magnetiniais prietaisais pastebėti nuotėkį ir ultragarsu aptikti įtrūkimus. O eilinis naftos produktų vartotojas gali pamatyti tik ženklą, kad po žeme yra naftotiekis, ir įspėjimą nekasti toje vietoje.

 Deja, vamzdynai netinka transportuoti didžiulius kiekius naftos per jūras, tad verslininkai rado kitą išeitį — gigantiškus tanklaivius. Jie būna specialios konstrukcijos, maždaug 400 metrų ilgio. Tai didžiausi vandenynais plaukiojantys laivai, pajėgūs gabenti milijoną ar daugiau barelių naftos. Nors atrodo labai tvirti, tanklaiviai nėra absoliučiai patikimi, kaip sužinome skaitydami straipsnelį „Naftos išsiliejimai“. Taip pat gabenama baržomis ir traukiniais. Vis dėlto transportuota nafta dar nėra produktas, tinkamas pateikti vartotojams.

Iš aukštų apsaugos sistemos vamzdžių kylanti liepsna patikina, kad jūs žvelgiate į naftos perdirbimo įmonę. Ten nafta iš pradžių kaitinama, paskui nukreipiama į distiliacijos koloną, kur suskaidoma į keletą frakcijų. Skirstoma pradedant lengviausiais komponentais — dujomis, pavyzdžiui, butano — ir baigiant sunkiausiais, kurie perdirbami į alyvą ar kitus produktus. (Žiūrėkite 8, 9 puslapius.) Bet tebelieka neatsakytas klausimas, ar nafta teikia tik naudą? Ar nedaro ir žalos?

[Išnašos]

[Rėmelis/iliustracija 5 puslapyje]

BARELIAI AR TONOS?

Pirmosios naftos kompanijos Pensilvanijoje gabeno ją 180 litrų talpos vyno statinėse. Galiausiai imta pilti tik po 159 litrus, nes teko atsižvelgti į nutekėjimą pervežant. Šis matavimo vienetas, vadinamas bareliu, vis dar naudojamas naftos prekyboje.

Į Europą naftą nuo pat pradžių plukdydavo laivais ir paprastai buvo matuojamas jos svoris tonomis, kaip tai daroma ir šiandien.

[Šaltinio nuoroda]

Šaltinis: Amerikos naftos institutas

[Rėmelis 6 puslapyje]

KAIP NAFTA SUSIDARĖ

Nuo XIX amžiaus aštuntojo dešimtmečio dauguma tyrinėtojų laikėsi biogeninės teorijos, tai yra kad „per ilgus amžius biologinės medžiagos, patekusios į nuosėdines uolienas bei irdamos, virsta į naftą ir dujas, kurios kaupiasi viršutiniuose [Žemės] plutos nuosėdinių uolienų porose“. Taip susidaro nafta, susidedanti daugiausiai iš angliavandenilių — anglies ir vandenilio junginių. Tačiau praeito amžiaus aštuntame dešimtmetyje dalis mokslininkų suabejojo šia teorija.

Žurnalo Proceedings of the National Academy of Sciences 2002 m. rugpjūčio 20 d. numeryje buvo išspausdintas straipsnis „Angliavandenilių ir naftos kilmė“. Autoriai teigia, kad nafta atsiranda gilumoje, „Žemės mantijoje“, o ne gerokai mažesniame gylyje, kaip priimta manyti.

Fizikas Tomas Goldas pateikė keletą ginčytinų teorijų ir smulkiai pagrindė jas knygoje The Deep Hot Biosphere — The Myth of Fossil Fuels. Jis rašo: „Aiškinimas apie biologinę angliavandenilių kilmę buvo taip pamėgtas Jungtinėse Valstijose ir daugumoje Europos šalių, kad tai veiksmingai nutraukė kitokių versijų paieškas. Bet šitaip neatsitiko buvusios Sovietų Sąjungos šalyse.“ Taip yra „tikriausiai dėl to, kad gerbiamas rusų chemikas Mendelejevas laikėsi abiogeninio [nebiologinio] požiūrio. Jo argumentai šiandien netgi svaresni, turint omenyje lig šiol sukauptą gausybę informacijos“. O koks yra abiogeninis požiūris?

Profesorius Goldas tvirtina: „Pagal abiogeninę teoriją, angliavandeniliai buvo sudedamoji dalis medžiagos, iš kurios susiformavo Žemė prieš 4,5 milijardo metų palaipsniškai susidarant tvirtumai.“ Remiantis šia teorija, naftos komponentai buvo Žemės gilumoje nuo tada, kai mūsų planeta tik formavosi. *

[Išnaša]

 [Rėmelis/iliustracija 10, 11 puslapiuose]

NAFTOS IŠSILIEJIMAI

▪ Nuo 1970 iki 2000 metų iš tanklaivių išsiliejo 5322000 tonų naftos.

▪ Daugiausiai naftos išsipylė 1979 metais, kai tanklaivis „Atlantic Empress“ Karibų jūroje susidūrė su laivu „Aegean Captain“. Ištekėjo 287000 tonų.

▪ Nors dažniausiai nafta išsilieja ją pakraunant, iškraunant ar pilant į bunkerius, didžiausi kiekiai išbėga laivams susidūrus ar užplaukus ant seklumos.

▪ Kai kurie didžiuliai išsiliejimai, nesusiję su tanklaiviais:

● 1979 metais Meksikos įlankoje sprogo bandomasis gręžinys „Ixtoc I“. Išsiliejo 500 milijonų litrų.

● 1983 metais Persijos įlankoje sprogo gręžinio platforma. Išsiliejo 300 milijonų litrų.

● 1991 metais Persijos įlankoje nafta buvo sąmoningai išpilta į aplinką — viso 900 milijonų litrų.

[Iliustracija]

Prie Penmaršo kyšulio (Prancūzija) skęsta tanklaivis „Erika“ (1999 m. gruodžio 13 d.)

[Šaltinių nuorodos]

Šaltiniai: organizacija „International Tanker Owners Pollution Federation Limited“, tinklalapis „Oil Spill Intelligence Report“, leidinys „Encarta Encyclopedia“.

© La Marine Nationale, France

 [Schema/iliustracijos 8, 9 puslapiuose]

(Prašom žiūrėti patį leidinį)

NAFTOS PRAMONĖ (SUPAPRASTINTAI)

1 TYRIMAS

SATELITAS

Naudojantis globaline padėties nustatymo sistema gaunami tikslūs duomenys tyrimams

GEOFONAI

VIBRACINIS SUNKVEŽIMIS

VAMZDYNAI

SEISMINIS LAIVAS

Vienas būdas yra tirti seismines bangas: po žeme dirbtinai skleidžiamos garso bangos ir registruojami jų atspindžiai

2 GAVYBA

SAUSUMOS GRĘŽINIAI

HIDROFONAI

POVANDENINIS GRĘŽINYS

Nafta pasiekiama darant gręžinius sausumoje ir atviroje jūroje. Slėgiui išlaikyti kartais suleidžiama į telkinį dujų ar vandens

[Iliustracija]

POVANDENINIS NAFTOS GRĘŽINYS

Pastatyti gręžimo įrangą ant jūros dugno naudojami nuotolinio valdymo povandeniniai laivai

[Iliustracija]

HORIZONTALUS GRĘŽIMAS

Inžinierius nuotoliniu būdu reguliuodamas variklius pasuka grąžto galvutę, o davikliai nustato uolienų tipą

3 TRANSPORTAVIMAS

GRĘŽINYS JŪROJE

TANKLAIVIS

Nafta transportuojama antžeminiais, požeminiais, ant jūros dugno nutiestais vamzdynais. Taip pat gabenama tanklaiviais, baržomis, traukiniais

 4 PERDIRBIMAS

PERDIRBIMO ĮMONĖ

Nafta kaitinama, distiliuojama ir suskaidoma į frakcijas, iš kurių galima daryti buitinius gaminius

DISTILIACIJOS KOLONA

Krosnyje pakaitinus tirštą tamsią naftą angliavandenilių junginiai virsta garais. Tam tikroje temperatūroje garai vėl virsta skysčiais. Taip nafta suskaidoma į dalis, arba frakcijas

20°C

IŠSKIRTOS DUJOS

Tai metanas, etanas, propanas, butanas ir kitos

20°—70°C

BENZINAS

Naudojamas automobilių degalams ir kaip žaliava plastikams

70°—160°C

LIGROINAS

Iš jo gaminami plastikai, automobilių degalai ir kita

160°—250°C

ŽIBALAS

Naudojamas lėktuvų degalams ir šildymo krosnių kurui

250°—350°C

GAZOLIS

Jis perdirbamas į dyzelinius degalus ir krosnių kurą

KROSNIS

400°C.

NUOSĖDOS

Toliau apdirbant gaunamos tam tikros kuro rūšys, parafinas, tepalai ir asfaltas

KATALIZINIS KREKINGAS

Angliavandeniliai kaitinami garais ir sumaišomi su karštu katalizatoriumi — aliuminio silikatų milteliais. Šio proceso metu angliavandeniliai suskyla į mažesnes ir naudingesnes molekules

Katalizatoriaus milteliai sumaišomi su angliavandeniliais garuose

ETANOLIS

Šis tirpiklis naudojamas dažų, kosmetikos, kvepalų muilo ir pigmentų gamyboje

PLASTIKAI

Pavyzdžiui, stirenas gaminamas maišant benzolą su etilenu

BENZINO PRIEDAI

Oktano efektyvumą padidinantys priedai neleidžia benzinui per greit užsidegti ir taip pagerina jo kokybę

[Šaltinio nuoroda]

Photo Courtesy of Phillips Petroleum Company

[Schema 7 puslapyje]

(Prašom žiūrėti patį leidinį)

PAGRINDINIAI NAFTOS TELKINIAI

Duomenys pateikti milijardais barelių. Čia neįtraukti dar nežinomi telkiniai

▪ OPEC narė

• Šalis, turinti bent vieną didžiausiųjų telkinių grupei priskiriamą naftos baseiną

Bendra produkcija

◆ Atsargos

▪ • ◆ 332,7 SAUDO ARABIJA

• ◆ 216,5 JUNGTINĖS VALSTIJOS

• ◆ 192,6 RUSIJA

▪ • ◆ 135,9 IRANAS

▪ • ◆ 130,6 VENESUELA

▪ • ◆ 125,1 KUVEITAS

▪ • ◆ 122,8 IRAKAS

▪ • ◆ 113,3 JUNGTINIAI ARABŲ EMYRATAI

• ◆ 70,9 MEKSIKA

• ◆ 42,9 KINIJA

▪ • ◆ 41,9 LIBIJA

▪ ◆ 33,4 NIGERIJA

◆ 21,2 KANADA

▪ ◆ 21,0 INDONEZIJA

◆ 20,5 KAZACHIJA

▪ • ◆ 18,3 ALŽYRAS

◆ 17,6 NORVEGIJA

◆ 16,9 JUNGTINĖ KARALYSTĖ

[Iliustracijos 4 puslapyje]

Pirmasis naftos gręžinys, padarytas 1859 metais Titusvilyje (Pensilvanijos valstija, JAV)

Teksaso valstijoje (JAV) iš gręžinio trykšta nafta

[Šaltinio nuoroda]

Brown Brothers

[Iliustracija 5 puslapyje]

Senas naftos gavybos plotas Bomonte (Teksaso valstija, JAV)

[Iliustracija 5 puslapyje]

Arklių tempiamas vežimas, pakrautas naftos statinėmis

[Iliustracija 10 puslapyje]

Kuveite liepsnoja nafta

[Iliustracijos šaltinio nuoroda 5 puslapyje]

Visos nuotraukos: Brown Brothers