Olie — Hoe komen we eraan?

„ER zij licht.” In de negentiende eeuw was er in de Verenigde Staten behoefte aan een nieuwe bron van kunstlicht ter vervanging van de ongemakken van het flikkerende licht dat vetten, walvistraan en andere substanties opleverden. Wat was de oplossing? Olie! Waar was het te vinden?

In 1859 boorde Edwin L. Drake, een gepensioneerde treinconducteur, met behulp van een oude stoommachine een put van 22 meter diep naar de eerste ruwe olie die men had ontdekt bij Titusville (Pennsylvania, VS). Dat luidde het begin van het olietijdperk in. Toen er in veel delen van de wereld olie werd ontdekt, had dat grote economische en politieke gevolgen. Olie bleek de hoogwaardige bron van kunstlicht te zijn waar de wereld met smart op had gewacht.

Het duurde niet lang of men was op de zogenoemde olievelden van de Verenigde Staten alleen nog maar koortsachtig bezig met het kopen van land en het boren van putten. In die jaren hoorde men vaak over mensen die plotseling rijk werden en over anderen die hun fortuin later weer verloren. De ironie wil dat Edwin Drake, de man die de eerste put in Pennsylvania sloeg, tot de laatstgenoemde groep behoorde.

Ondanks de buitengewoon snelle opkomst, of misschien juist daardoor, beleefde de olie-industrie in Pennsylvania de eerste teruggang. De olieprijs dook omlaag van $20 naar 10 cent per vat! Door overproductie en speculatie kelderden de prijzen, en sommige oliebronnen raakten snel uitgeput. Een opvallende herinnering aan die tijd is Pithole  City in Pennsylvania, dat tegenwoordig een spookstad is. Het werd in een tijd van iets meer dan anderhalf jaar gesticht, tot bloei gebracht en weer verlaten. Die ups en downs zouden kenmerkend worden voor de oliegeschiedenis.

In 1870 richtte John D. Rockefeller met een paar compagnons de Standard Oil Company op. Deze onderneming domineerde de kerosinemarkt totdat er concurrenten verschenen, met name in de Russische olie-industrie. Eén rivaal was Marcus Samuel, een van de oprichters van wat nu bekendstaat als de Koninklijke/Shell Groep. Bovendien werd er, dankzij de vindingrijkheid van de gebroeders Nobel *, in Rusland een machtige oliemaatschappij opgericht die de velden bij Bakoe exploiteerde.

Dat was het begin van de geschiedenis van een hele serie oliemaatschappijen. Sindsdien zijn er verenigingen en organisaties in het leven geroepen om de instabiliteit in prijs en productie van de beginjaren te vermijden. Een daarvan is de OPEC (Organisatie van Olie Exporterende Landen), waarvan de elf lidstaten gezamenlijk het grootste deel van de bewezen aardoliereserves bezitten. — Zie de grafiek op blz. 7.

Hoeveel olie is er en waar zit het?

Tegen het einde van de negentiende eeuw had het wijdverbreide gebruik van elektriciteit het bankroet voor de oliemaatschappijen kunnen betekenen. De situatie was echter drastisch veranderd door een andere opmerkelijke uitvinding — de verbrandingsmotor, die vooral in auto’s werd gebruikt. Benzine, een aardoliederivaat, was nu onmisbaar voor gemotoriseerde voertuigen, die aan het eind van de jaren twintig al in de meeste industrielanden te koop waren. Nu was  er veel meer olie nodig om de wereld in beweging te houden, maar waar was het te vinden?

In de loop van de jaren is de dominante positie van olie op de wereldmarkt versterkt doordat er in verschillende delen van de wereld voortdurend nieuwe olievelden zijn gevonden — zo’n 50.000! Maar in termen van productie is de belangrijkste factor niet het aantal ontdekte velden maar hun omvang. Hoe groot zijn ze?

Olievelden die minstens vijf miljard vaten winbare olie bevatten, rekent men tot de grootste categorie, en de op één na grootste zijn die van vijfhonderd miljoen tot vijf miljard vaten. Hoewel in de „Wereld Aardolie Raming 2000 van de Amerikaanse Geologische Dienst” zo’n zeventig landen worden genoemd met olievoorraden, hebben slechts een paar daarvan zulke reusachtige olievelden. (Zie de grafiek op blz. 7.) De meeste olievelden van de grootste categorie liggen in het Arabisch-Iraanse sedimentaire bekken, dat het gebied in en rond de Perzische Golf omvat.

Het zoeken naar nieuwe olievelden is niet gestopt. Door de nieuwste technische ontwikkelingen kan er juist intensiever worden gezocht. Onlangs heeft het gebied rond de Kaspische Zee, dat de landen Azerbajdzjan, Iran, Kazachstan, Oezbekistan, Rusland en Toerkmenistan omvat, de aandacht van olieproducenten getrokken. Volgens de Amerikaanse Dienst voor Energie-informatie heeft dit gebied enorme mogelijkheden voor de exploitatie van olie en gas. Er wordt gestudeerd op alternatieve exportroutes, zoals via Afghanistan. In het Midden-Oosten, Groenland en delen van Afrika zijn ook nieuwe reserves gevonden. Het omzetten van eenmaal ontdekte koolwaterstoffen in energie en artikelen voor gebruik in het dagelijks leven is een verhaal op zich.

 Hoe wordt olie gewonnen?

Geologen en exploranten zoeken naar plaatsen waar ruwe olie in de grond opgesloten zou kunnen zitten. Na specifieke metingen te hebben verricht en monsters te hebben genomen, doen ze boringen om vast te stellen of er echt olie is. Als men in vroeger tijden het geluk had een olieveld aan te boren, kon het gebeuren dat men een stortregen van modder en olie over zich heen kreeg, met als gevolg dat veel van de eerste oliestroom verloren ging en er explosiegevaar ontstond. Maar door middel van meetinstrumenten en speciale kleppen wordt dit bij de huidige boortorens voorkomen. Er zijn tegenwoordig ook smallere en diepere boringen mogelijk.

Na verloop van tijd wordt de druk die de olie en het gas naar boven drijft minder en moet die door het injecteren van water, chemicaliën, kooldioxide of andere gassen, zoals stikstof, in stand worden gehouden. Afhankelijk van het gebied kan olie in dichtheid verschillen. De voorkeur gaat natuurlijk uit naar lichte olie, want die is makkelijker te winnen en te raffineren.

Zoals door het Amerikaans Petroleum Instituut wordt uitgelegd, kan men tegenwoordig ook horizontaal boren, praktisch parallel aan de aardkorst, waardoor er minder putten geslagen hoeven te worden. Door oliewinning op zee, waarmee men in 1947 in de Golf van Mexico is begonnen, is de olieproductie sterk toegenomen. Uiteraard is de manier waarop de olie wordt gewonnen, rechtstreeks van invloed op de prijs van het eindproduct. *

Hoe wordt de olie getransporteerd?

In 1863 werden in Pennsylvania smalle houten pijpleidingen aangelegd om de olie te transporteren, want dat was goedkoper en makkelijker dan de vaten van 159 liter die met paard en wagen werden vervoerd. * De tegenwoordige leidingsystemen zijn verder geperfectioneerd en uitgebreid. Volgens de Vereniging van Oliepijpleidingen hebben alleen al de Verenigde Staten een netwerk van 300.000 kilometer oliepijpleiding!

Deze leidingsystemen, die voornamelijk van metaal zijn, transporteren niet alleen ruwe olie naar de raffinaderijen maar ook de eindproducten naar de distributeurs. De moderne pijpleidingtechniek maakt geautomatiseerde systemen mogelijk die de stroming en de druk controleren. Verdere ontwikkelingen zijn de zogenoemde ’intelligent pigs’ (apparaten die honderden kilometers pijpleiding inspecteren), de magnetische inspectie op lekkage en de ultrasone inwendige inspectie. Toch is alles wat de gewone consument waarschijnlijk zal zien een bord waarop staat dat er een oliepijpleiding onder de grond ligt, met de waarschuwing dat er op die plek niet gegraven mag worden.

 Maar hoe nuttig een leidingsysteem ook is, het is niet praktisch voor het transport van grote hoeveelheden olie over zee. Maar vroegere olieondernemers hebben ook daar een oplossing voor gevonden — reusachtige olietankers. Dit zijn speciaal geconstrueerde schepen die wel 400 meter lang zijn. Tankers zijn de grootste schepen die de oceanen bevaren, en ze kunnen een miljoen of meer vaten olie vervoeren. Helaas zijn tankers, hoe sterk ze er ook uitzien, toch kwetsbaar — een probleem dat nog niet overwonnen is, zoals uit het kader „Over olierampen” blijkt. Binnenvaartschepen en goederentreinen worden ook vaak voor het bulktransport van olie gebruikt. Toch is transport nog maar de helft van het reisverhaal van de olie.

Een kleine vlam op een hoge schoorsteen of fakkel — die als veiligheidsklep dienst doet — is een duidelijke aanwijzing dat u naar een olieraffinaderij kijkt. Eenvoudig gezegd wordt de ruwe olie in deze reusachtige installatie verhit en naar een distillatietoren geleid, waar het onder atmosferische druk in verschillende fracties wordt gesplitst. De lichtste fracties zijn gassen, zoals butaan, en de zwaarste worden onder andere tot smeermiddelen verwerkt. (Zie blz. 8, 9.) Maar de vraag blijft: is olie in elk opzicht een zegen?

[Voetnoten]

[Kader/Illustratie op blz. 5]

BARRELS OF TONNEN?

De eerste oliemaatschappijen in Pennsylvania vervoerden olie in wijnvaten (barrels) van 48 gallon (180 liter). Uiteindelijk werd er maar 42 gallon olie in gedaan om ervoor te zorgen dat de vaten tijdens het transport niet zouden overlopen. Een barrel (42 gallon, of 159 liter) wordt in de olie-industrie nog steeds als maat gebruikt.

Van het begin af aan werd olie voor Europa over zee vervoerd en werd de hoeveelheid gewoonlijk in gewicht, in tonnen, aangegeven, zoals ook nu nog gebruikelijk is.

[Verantwoording]

Bron: Amerikaans Petroleum Instituut

[Kader op blz. 6]

HOE IS OLIE ONTSTAAN?

De opvatting die sinds de jaren 70 van de 19de eeuw onder de meeste geleerden heerst, wordt de biogene theorie genoemd. Deze theorie „zegt dat organisch afval dat in afzettingen begraven ligt, op de lange duur verteert en in olie en gas verandert en dat deze zich vervolgens verzamelen in de poriën van afzettingsgesteenten in de bovenste lagen van de [aard]korst”. Door dit proces ontstaat vervolgens aardolie, die voornamelijk uit koolwaterstoffen bestaat — dat wil zeggen, waterstof en koolstof. Maar sinds de jaren 70 van de 20ste eeuw zijn er door sommige geleerden af en toe vraagtekens bij deze theorie gezet.

Het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences van 20 augustus 2002 bevatte het artikel „De genese van koolwaterstoffen en de oorsprong van aardolie”. De auteurs stellen dat het ontstaan van aardolie moet plaatsvinden op diepten „ver in de mantel van de aarde” en niet op ondiepere plaatsen, zoals algemeen wordt aangenomen.

De fysicus Thomas Gold heeft enkele controversiële theorieën geopperd, en hij zet zijn redenen gedetailleerd uiteen in zijn boek The Deep Hot Biosphere — The Myth of Fossil Fuels. Hij schrijft: „De theorie van de biologische oorsprong van koolwaterstoffen was in de Verenigde Staten en in een groot deel van Europa zo populair dat de deur in feite gesloten werd voor onderzoek naar de tegenovergestelde zienswijze. Dit was niet het geval in de landen van de voormalige Sovjet-Unie.” Dat kwam „waarschijnlijk doordat de vereerde Russische scheikundige Mendelejev de abiogene [niet-biologische] zienswijze had ondersteund. De argumenten die hij aanvoerde zijn in deze tijd nog sterker, aangezien we nu veel meer informatie hebben.” Wat is de abiogene zienswijze?

Gold zegt: „De abiogene theorie stelt dat koolwaterstoffen deel uitmaakten van het materiaal waaruit de aarde, door geleidelijke accumulatie van vaste stoffen, zo’n 4,5 miljard jaar geleden gevormd is.” Volgens deze theorie zitten de elementen van aardolie al sinds de vorming van de aarde diep in de aardmantel. *

[Voetnoot]

 [Kader/Illustratie op blz. 10, 11]

OVER OLIERAMPEN

▪ De totale hoeveelheid olie die tussen 1970 en 2000 uit tankers is gelekt, bedraagt 5.322.000 ton

▪ De grootste olieramp vond plaats in 1979, toen de Atlantic Empress in de Caribische Zee in aanvaring kwam met de Aegean Captain, waardoor 287.000 ton olie in zee terechtkwam

▪ De Exxon Valdez staat in de lijst van olierampen slechts op de 34ste plaats

▪ Hoewel de meeste door tankers veroorzaakte olievlekken het gevolg zijn van werkzaamheden zoals het laden, lossen en bunkeren van olie, houden de grootste olievlekken verband met aanvaringen en strandingen

▪ Enkele grote olierampen die niet door een tanker werden veroorzaakt:

● Uitbarsting van de exploratieput Ixtoc I in 1979, in de Golf van Mexico. De totale hoeveelheid olie die in zee terechtkwam: 500.000.000 liter

● Uitbarsting op een booreiland in de Perzische Golf in 1983. Totale hoeveelheid weggestroomde olie: 300.000.000 liter

● Opzettelijke lozing in 1991 in de Perzische Golf. Totale hoeveelheid: 900.000.000 liter

[Illustratie]

Olietanker „Erika” zinkt bij Kaap Penmarch (Frankrijk), 13 december 1999

[Verantwoording]

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

© La Marine Nationale, France

 [Diagram/Illustraties op blz. 8, 9]

(Zie publicatie voor volledig gezette tekst)

OLIEPRODUCTIE — VEREENVOUDIGD

1 — EXPLORATIE

SATELLIET

Het global positioning system voorziet in nauwkeurige signalen die voor opsporing worden gebruikt

GEOFOONS

VIBROSEIS-TRUCK

HYDROFOONS

SEISMISCH SCHIP

Bij seismische opsporing, een van de gebruikte methoden, wordt de ondergrondse weerkaatsing van kunstmatig opgewekte geluidsgolven geregistreerd

2 — WINNING

OLIEPUTTEN OP HET LAND

BOOREILAND OP ZEE

OLIEPUT ONDER WATER

Hierbij worden productieputten op het land, op zee en onder water gebruikt. Om de druk te handhaven, injecteert men soms gassen of water

[Illustratie]

PRODUCTIEPUT ONDER WATER

Op afstand bediende onderzeeërs worden gebruikt om productiefaciliteiten op de zeebodem te bouwen

[Illustratie]

HORIZONTAAL BOREN

Op afstand bestuurde motoren laten de boorkop van richting veranderen, en sensoren nemen de eigenschappen van het gesteente waar

3 — TRANSPORT

PIJPLEIDINGEN

TANKER

De olie wordt getransporteerd via pijpleidingen boven de grond, onder de grond en op de zeebodem. Transport vindt ook plaats met onder andere tankers, binnenvaartschepen en goederentreinen

 4 — RAFFINAGE

RAFFINADERIJ

De ruwe olie wordt verhit, gedistilleerd en in fracties gescheiden voor de vervaardiging van producten voor dagelijks gebruik

DISTILLATIETOREN

Als de stroperige, donkere ruwe olie in de oven wordt verhit, worden de koolwaterstoffen in gassen omgezet. De gassen condenseren bij verschillende temperaturen weer tot vloeistoffen. Zo wordt de olie in delen, of fracties, gesplitst

20 °C

RAFFINAGEGASSEN

Hiertoe behoren methaan, ethaan, propaan en butaan

20-70 °C

BENZINE

Gebruikt als autobrandstof en als grondstof voor plastics

70-160 °C

NAFTA

Hiervan kunnen plastics, autobrandstof en andere chemische producten worden vervaardigd

160-250 °C

KEROSINE

Hiervan wordt vliegtuigbrandstof en lampolie gemaakt

250-350 °C

GASOLIE

Hiervan wordt dieselolie en huisbrandolie gemaakt

OVEN

400 °C

RESIDU

Verder verwerkt tot raffinagebrandstoffen, zware stookolie, kaarsvet, andere vetten en asfalt

KATALYTISCHE KRAKER

De koolwaterstoffen worden met stoom verhit en vermengd met alumina-silicagel, een poeder dat bij hoge temperaturen als katalysator werkt. Door dit proces worden de koolwaterstoffen gekraakt, of afgebroken, tot kleinere en bruikbaardere moleculen

Katalysator vermengt zich in stoom met de koolwaterstof

ETHANOL

Dit oplosmiddel wordt gebruikt bij de vervaardiging van verf, cosmetica, parfum, zeep en kleurstoffen

PLASTICS

Polystyreen bijvoorbeeld wordt verkregen door polymerisatie van styreen

BENZINE-ADDITIEVEN

Stoffen die het octaangetal verhogen zodat de benzine in de motor niet te snel ontbrandt, wat de prestaties van de motor verbetert

[Verantwoording]

Photo Courtesy of Phillips Petroleum Company

[Grafiek op blz. 7]

(Zie publicatie voor volledig gezette tekst)

VOORNAAMSTE OLIELANDEN

De totale aantallen zijn in miljarden vaten. Nog niet geëxploiteerde voorraden zijn niet inbegrepen

▪ OPEC-lid

• Land dat een of meer velden van de grootste categorie heeft

Cumulatieve productie

◆ Reserves

▪ • ◆ 332,7 SAOEDI-ARABIË

• ◆ 216,5 VERENIGDE STATEN

• ◆ 192,6 RUSLAND

▪ • ◆ 135,9 IRAN

▪ • ◆ 130,6 VENEZUELA

▪ • ◆ 125,1 KOEWEIT

▪ • ◆ 122,8 IRAK

▪ • ◆ 113,3 VERENIGDE ARABISCHE EMIRATEN

• ◆ 70,9 MEXICO

• ◆ 42,9 CHINA

▪ • ◆ 41,9 LIBIË

▪ ◆ 33,4 NIGERIA

◆ 21,2 CANADA

▪ ◆ 21,0 INDONESIË

◆ 20,5 KAZACHSTAN

▪ • ◆ 18,3 ALGERIJE

◆ 17,6 NOORWEGEN

◆ 16,9 VERENIGD KONINKRIJK

[Illustraties op blz. 4]

Eerste boorput, Titusville (Pennsylvania), 1859

Olie spuit uit een bron in Texas

[Verantwoording]

Brown Brothers

[Illustratie op blz. 5]

Een van de eerste olievelden, Beaumont (Texas)

[Illustratie op blz. 5]

Paard en wagen met vaten olie

[Illustratie op blz. 10]

Brandende olieput in Koeweit

[Illustratieverantwoording op blz. 5]

All photos: Brown Brothers