Nafta — kako je dobijamo?

„NEKA bude svetlost.“ U 19. veku, u Sjedinjenim Državama se pojavila potreba za novim izvorom veštačkog osvetljenja koje bi zamenilo neprijatno treperavo svetlo koje se dobijalo sagorevanjem loja, kitovog ulja i drugih supstanci. Šta je bilo rešenje? Nafta! Gde se ona mogla naći?

Godine 1859, Edvin Drejk, penzionisani kondukter sa železnice, pomoću jedne stare parne mašine napravio je u blizini Titusvila (Pensilvanija, SAD) prvu bušotinu duboku 22 metra kako bi došao do sirove nafte. To je bio početak naftne ere. Pronalaženje nafte u mnogim delovima sveta značajno je uticalo na ekonomske i političke tokove. Nafta se pokazala kao izuzetno kvalitetan izvor energije za proizvodnju veštačkog osvetljenja, koji je svet željno iščekivao.

Ubrzo je u oblastima Sjedinjenih Država koja su poznata po nalazištima nafte, mahnito kupovanje zemlje i pravljenje bušotina postalo glavna aktivnost. Tih godina je bilo uobičajeno slušati o ljudima koji su se obogatili preko noći, ali i o onima koji su kasnije izgubili svoje bogatstvo. Ironično je što je među onima koji su izgubili svoje bogatstvo bio i Edvin Drejk, čovek koji je napravio prvu bušotinu u Pensilvaniji.

Uprkos svom izuzetnom razvoju, ili možda zbog njega, u naftnoj industriji  Pensilvanije uskoro je došlo do prvog pada cena nafte, naime sa 20 dolara na 10 centi po barelu! Usled prekomerne proizvodnje i rizičnog poslovanja sa željom da se zaradi, cene su pale, a neka nalazišta nafte su se brzo iscrpla. Jedan istaknuti podsetnik na to vreme je grad Pithoul u Pensilvaniji, koji je danas potpuno pust. Taj grad je bio osnovan, razvio se i opusteo za nešto više od godinu i po dana. Ti usponi i padovi su postali sastavni deo priče o nafti.

Godine 1870, Džon Rokfeler i nekolicina njegovih saradnika osnovali su kompaniju pod nazivom Standard Oil Company. Ova kompanija je dominirala tržištem petroleja dok se nisu pojavili konkurenti, a posebno kompanije iz ruske naftne industrije. Jedan od konkurenata bio je Markus Samjuel, osnivač kompanije koja je danas poznata pod nazivom Royal Dutch/Shell Group. Takođe, zahvaljujući dovitljivosti braće Nobel, a u Rusiji je osnovana jedna moćna naftna kompanija koja je trgovala naftom s nalazišta u Bakuu.

To su bili počeci mnogih naftnih kompanija. Otada se formiraju različita udruženja i organizacije kako bi se izbegla nestabilnost u proizvodnji i u cenama, koja je postojala na početku. Jedna od tih organizacija je Organizacija zemalja izvoznica nafte (OPEK), čijih 11 članica zajedno poseduje većinu postojećih svetskih rezervi sirove nafte. (Vidite okvir na 7. strani.)

Koliko ima nafte i gde se nalazi?

Do kraja 19. veka, usled velike upotrebe električne energije, naftne kompanije su se mogle naći pred  bankrotom. Međutim, jedan drugi izvanredan pronalazak — motor sa unutrašnjim sagorevanjem, koji se uglavnom koristio u proizvodnji automobila — potpuno je preokrenuo situaciju. Sada je benzin, derivat nafte, postao neophodan za vozila na sopstveni pogon, koja su se već do kraja 20-ih godina prošlog veka pojavila u većini industrijalizovanih zemalja. Iz tog razloga bilo je potrebno mnogo više nafte. Međutim, gde se ona mogla naći?

S vremenom, dominacija nafte svetskim tržištem bila je osigurana nakon što je u različitim delovima sveta pronađeno oko 50 000 novih naftnih polja! Međutim, kada se radi o proizvodnji, važan činilac nije broj nalazišta, već njihova veličina. Koliko su ona velika?

Prema klasifikaciji, nalazišta koja sadrže najmanje pet milijardi barela nafte koja se može izvaditi i upotrebiti spadaju u prvu kategoriju. Nalazišta koja sadrže od petsto miliona do pet milijardi barela nafte spadaju u drugu kategoriju. Iako se u izveštaju pod naslovom „Američko geološko ispitivanje svetskih rezervi nafte 2000“, navodi oko 70 zemalja koje imaju određene rezerve nafte, samo nekoliko njih ima nalazišta druge kategorije. (Vidite okvir na 7. strani.) Najveći broj nalazišta prve kategorije postoji u arapsko-iranskom sedimentnom basenu, koji obuhvata Persijski zaliv i oblast oko njega.

Potraga za novim izvorima nafte još uvek traje. I ne samo to, u tome se sada koristi najnovija tehnologija. Trenutno, pažnju proizvođača nafte privlači oblast Kaspijskog mora, koja obuhvata Azerbejdžan, Iran, Kazahstan, Rusiju, Turkmenistan i Uzbekistan. Prema američkoj Upravi za energetiku i informisanje, ova oblast ima ogroman potencijal za eksploataciju nafte i prirodnog gasa. Ispituju se i mogući izvozni pravci, kao na primer kroz Avganistan. Otkriveno  je da i na Bliskom istoku, Grenlandu i u nekim delovima Afrike postoji određeni naftni potencijal. Osim toga, pretvaranje ugljovodonika iz otkrivenih nalazišta u energiju i proizvode koji se koriste u svakodnevnom životu, jeste priča za sebe.

Kako se nafta vadi?

Geolozi i istraživači tragaju za područjima gde bi se mogla naći podzemna ležišta nafte. Nakon što obave specijalna merenja i uzmu uzorke, oni buše zemlju kako bi utvrdili da li ima nafte. Na samom početku, kada su se pravile bušotine na naftnim poljima moglo je doći do erupcije mulja i nafte. Posledica toga bio je gubitak nafte, a postojala je i opasnost od eksplozije. Međutim, zahvaljujući mernim instrumentima i specijalnim ventilima, taj problem kod današnje opreme za bušenje ne postoji. Takođe, danas je moguće napraviti uže i dublje bušotine.

Pritisak koji potiskuje naftu i gas ka površini na kraju opada, i mora se održavati ubacivanjem vode, hemijskih sredstava, ugljen-dioksida ili drugih gasova, kao što je azot. U zavisnosti od oblasti, nafta može biti različitog stepena gustine. Naravno, najbolja je laka nafta, jer ju je lakše dobiti i preraditi.

Prema Američkom institutu za naftu, savremena tehnologija uključuje horizontalno bušenje koje je praktično paralelno sa zemljinom korom, što smanjuje broj potrebnih bušotina. Upotrebom platformi za vađenje nafte, s čime se započelo 1947. u Meksičkom zalivu, proizvodnja se znatno povećala. Naravno, metod vađenja direktno utiče na cenu konačnog proizvoda. b

Kako se nafta transportuje?

U Pensilvaniji su 1863. za transport nafte napravljeni drveni cevovodi malog prečnika, jer su oni bili jeftiniji i praktičniji za upotrebu od 159-litarskih buradi koja su bila prevožena konjskom zapregom. c Pored toga što ih ima mnogo više, današnji cevovodi su takođe i složeniji. Prema Udruženju naftovoda, samo u Sjedinjenim Državama dužina naftovoda iznosi 300 000 kilometara!

Ti cevovodi, uglavnom načinjeni od metala, služe za transport ne samo sirove nafte do rafinerija, već i finalnih proizvoda do distributera. Savremena tehnologija koja se primenjuje kod cevovodâ obuhvata automatizovane sisteme koji kontrolišu protok i pritisak. Takođe, koriste se mali, „inteligentni“ uređaji koji proveravaju stotine kilometara cevovoda, i metode provere oštećenja cevovoda pomoću magnetnog fluksa ili ultrazvuka. Međutim, sve što običan  korisnik finalnih proizvoda možda vidi jeste neki znak da se ispod zemlje nalazi naftovod i upozorenje da na tom mestu nije dozvoljeno kopati.

Ipak, koliko god da je koristan, cevovod nije praktičan za prekookeanski transport velikih količina nafte. Ipak, prvi proizvođači nafte i trgovci rešenje su našli u ogromnim tankerima za naftu. To su brodovi posebne konstrukcije dugački čak 400 metara. Tankeri su najveći brodovi na svetu — u njih može da stane i više od milion barela nafte. Nažalost, koliko god da izgledaju sigurno, tankeri imaju jednu slabu tačku koja se ne može eliminisati, kao što pokazuje okvir „Par reči o izlivanju nafte“. Uobičajeni načini transporta velikih količina nafte su i šlepovi i vagoni-cisterne. Pa ipak, kada je reč o procesu prerade nafte, transport je samo jedan deo priče.

Manji ili veći plamen koji izlazi iz visokog dimnjaka — koji služi kao sigurnosni ventil — pouzdan je pokazatelj da je pred vama rafinerija nafte. U osnovi, u ovim ogromnim objektima za preradu nafte, sirova nafta se zagreva i odvodi u postrojenje za frakcionu destilaciju, gde se razlaže na nekoliko frakcija. Te frakcije se kreću od najlakših, kao što je butan gas, do najtežih, koje se između ostalog prerađuju u maziva. (Vidite strane 8-9.) Međutim, ostaje pitanje: Da li nafta ima i svoje loše strane?

[Fusnote]

[Okvir/Slika na 5. strani]

BAREL ILI TONA?

Prve naftne kompanije iz Pensilvanije transportovale su naftu u vinskim buradima od 180 litara. Na kraju se, zbog gubitka tokom transporta, u burad sipalo samo 159 litara nafte. Barel (159 litara), još uvek se koristi u trgovini naftom.

Transport nafte u Evropu od početka se obavljao preko okeana. Takođe, obično se merila težina nafte koja se izražavala u tonama, što se praktikuje i danas.

[Izvor]

Izvor: Američki institut za naftu

[Okvir na 6. strani]

KAKO JE NASTALA NAFTA?

Mišljenje koje od 1870-ih preovladava među naučnicima poznato je kao organska teorija. Prema ovoj teoriji, „nataloženi organski otpad se tokom dugog vremenskog razdoblja pretvorio u ulje i prirodni gas, koji su se potom sakupljali u male šupljine sedimentnih stena najviših slojeva [Zemljine] kore“. U ovom procesu je zatim nastala nafta, koja se uglavnom sastoji od ugljovodonika, odnosno od ugljenika i vodonika. Međutim, od 1970-ih, neki naučnici su u nekoliko navrata doveli u pitanje ovu teoriju.

U izdanju časopisa Proceedings of the National Academy of Sciences od 20. avgusta 2002, bio je objavljen članak „Nastanak ugljovodonikâ i poreklo nafte“. Autori tvrde da se nastanak nafte morao dogoditi „duboko u Zemljinom omotaču“, a ne na mnogo manjim dubinama, što je inače opšte prihvaćeno.

Fizičar Tomas Gold je postavio nekoliko kontroverznih teorija i detaljno izneo argumente u svojoj knjizi The Deep Hot Biosphere—The Myth of Fossil Fuels. On piše: „Teorija organskog porekla ugljovodonikâ bila je toliko popularna u Sjedinjenim Državama i velikom delu Evrope da je potpuno zaustavila ispitivanje suprotnog gledišta. Međutim, u zemljama bivšeg Sovjetskog Saveza nije bilo tako.“ Razlog za to je „verovatno bio taj što je cenjeni ruski hemičar Mendeljejev podupirao neorgansko poreklo nafte. Kada uzmemo u obzir da sada imamo mnogo više podataka, argumenti koje je izneo danas su još jači“. Šta obuhvata neorganska teorija?

Gold navodi: „Prema neorganskoj teoriji, ugljovodonici su bili sastojci materijala od kog je, pre oko 4,5 milijardi godina, postepenim nagomilavanjem čvrstih supstanci, nastala zemlja.“ Prema ovoj teoriji, elementi nafte se od nastanka zemlje nalaze duboko u njoj. d

[Fusnota]

 [Okvir/Slika na stranama 10, 11]

PAR REČI O IZLIVANJU NAFTE

◼ Ukupna količina nafte koja se izlila iz tankerâ između 1970. i 2000. godine iznosi 5 322 000 tona

◼ Do najvećeg izlivanja nafte došlo je 1979. kada su se u Karipskom moru sudarili Atlantska carica i Egejski kapetan. Tom prilikom se izlilo 287 000 tona nafte

◼ Naftna mrlja nastala izlivanjem nafte sa tankera Ekson Valdeza tek je 34. po veličini

◼ Iako je u većini slučajeva izlivanje nafte iz tankerâ posledica operacija kao što su utovar, istovar i punjenje brodskih skladišta naftom, ipak, najveća izlivanja nastupaju usled sudara i nasukavanja

◼ Neki veći slučajevi isticanja nafte, kada se nije radilo o tankerima:

● Eksplozija istražne bušotine Istok I 1979. godine u Meksičkom zalivu. Ukupno je isteklo 500 000 000 litara nafte

● Eksplozija platforme na jednom nalazištu u Persijskom zalivu 1983. Ukupno je isteklo 300 000 000 litara nafte

● Namerno ispuštanje nafte 1991. u Persijskom zalivu. Ukupno je isteklo 900 000 000 litara nafte

[Slika]

Tanker „Erika“, potonuo 13. decembra 1999. blizu rta Penmarš, Francuska

[Izvori]

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

© La Marine Nationale, France

 [Dijagram/Slike na stranama 8, 9]

(Za kompletan tekst, vidi publikaciju)

PROIZVODNJA NAFTE — POJEDNOSTAVLJEN PRIKAZ

1 — ISTRAŽIVANJE

SATELIT

Sistem za globalno pozicioniranje pruža tačne podatke koji se koriste u ispitivanjima

GEOFONI

KAMION S VIBRATORIMA

HIDROFONI

SEIZMIČKI BROD

Jedan metod koji se koristi je seizmičko ispitivanje kod kog se snimaju podzemne refleksije veštački proizvedenih zvučnih talasa

2 — VAĐENJE

BUŠOTINE NA KOPNU

PLATFORMA

BUŠOTINA POD MOREM

Nafta se vadi iz bušotina koje se nalaze na kopnu, moru ili pod morem. Da bi se održao pritisak, mogu se ubacivati gasovi ili voda

[Slika]

BUŠOTINA POD MOREM

Podmornice kojima se upravlja pomoću daljinskog upravljača koriste se za izgradnju postrojenja na morskom dnu

[Slika]

HORIZONTALNO BUŠENJE

Inženjer pomoću daljinskog upravljača kontroliše rad motora koji okreću svrdlo bušilice, a senzori detektuju svojstva stene

3 — TRANSPORT

CEVOVODI

TANKER

Obavlja se pomoću cevovoda koji se nalaze iznad zemlje, ispod zemlje ili pod morem. Druga transportna sredstva su tankeri, šlepovi i vagoni-cisterne

4 — PRERADA

RAFINERIJA

Sirova nafta se zagreva, destiluje i razlaže na frakcije koje se potom mogu koristiti za proizvodnju robe široke potrošnje

TORANJ ZA FRAKCIONU DESTILACIJU

Kada se gusta, tamna sirova nafta zagreje u peći, ugljovodonici se pretvaraju u gasove. Ti gasovi se na različitim temperaturama kondenzuju i prelaze u tečno stanje. Na taj način se nafta razlaže na sastavne delove, ili frakcije

20°C → GASOVI DOBIJENI U njih spadaju metan, etan, propan

TOKOM PRERADE i butan

 

↑ ↑

20°-70°C → BENZIN Koristi se kao gorivo za

automobile i kao sirovina za

proizvodnju plastike

 

↑ ↑

70°-160°C → TEŠKI BENZIN Od njega se mogu praviti plastika,

gorivo za automobile i drugi

hemijski proizvodi

↑ ↑

160°-250°C → KEROZIN Koristi se za proizvodnju

(PETROLEJ) avionskog goriva i za grejanje

 

↑ ↑

250°-350°C → GASNO ULJE Koristi se za proizvodnju dizel

goriva i ulja za loženje

 

↑ ↑

400°C → OSTATAK Dalje se prerađuje u goriva, teška

↑ ↑ ulja koja služe kao gorivo, vosak

PEĆ za sveće, maziva i asfalt

KATALITIČKO KREKOVANJE

Ugljovodonici se zagrevaju pomoću pare i mešaju s vrelim katalizatorom u prahu — jedinjenjem aluminijum-oksida i silicijum-dioksida. Ovim procesom se ugljovodonici krekuju, odnosno razbijaju na manje i korisnije molekule

Ugljovodonici se u pari mešaju s katalizatorom u prahu

↓ ↓ ↓

ETANOL PLASTIKA DODACI BENZINU

Ovaj rastvarač Na primer, Oktanski pojačivač

se koristi u polistirol sprečava da benzin

proizvodnji farbe, se pravi u motoru sagori suviše

kozmetičkih polimerizacijom brzo, i na taj način

preparata, stirola poboljšava njegove

parfema, sapuna karakteristike

i boja za kosu

i tkanine

[Izvor]

Photo Courtesy of Phillips Petroleum Company

[Grafikon na 7. strani]

(Za kompletan tekst, vidi publikaciju)

GLAVNA NALAZIŠTA NAFTE

Ukupni iznosi su izraženi u milijardama barela. Neotkriveni izvori nisu uključeni

▪ članica OPEK-a

• Zemlje koje imaju jedno ili više naftnih polja prve kategorije

Ukupna proizvodnja

◆ Rezerve

▪ • ◆ 332,7 SAUDIJSKA ARABIJA

• ◆ 216,5 SJEDINJENE DRŽAVE

• ◆ 192,6 RUSIJA

▪ • ◆ 135,9 IRAN

▪ • ◆ 130,6 VENECUELA

▪ • ◆ 125,1 KUVAJT

▪ • ◆ 122,8 IRAK

▪ • ◆ 113,3 UJEDINJENI ARAPSKI EMIRATI

• ◆ 70,9 MEKSIKO

• ◆ 42,9 KINA

▪ • ◆ 41,9 LIBIJA

▪ ◆ 33,4 NIGERIJA

◆ 21,2 KANADA

▪ ◆ 21,0 INDONEZIJA

◆ 20,5 KAZAHSTAN

▪ • ◆ 18,3 ALŽIR

◆ 17,6 NORVEŠKA

◆ 16,9 UJEDINJENO KRALJEVSTVO

[Slike na 4. strani]

Prva bušotina za vađenje sirove nafte, Titusvil, Pensilvanija, 1859.

Nafta koja šiklja iz bušotine u Teksasu

[Izvor]

Brown Brothers

[Slika na 5. strani]

Nekadašnje nalazište nafte, Bomont, Teksas

[Slika na 5. strani]

Transport buradi s naftom pomoću konjske zaprege

[Slika na 10. strani]

Kuvajtska naftna polja u plamenu

[Izvor slike na 5. strani]

Sve slike: Brown Brothers