A kőolaj olyan anyag, amely meghatározott üledékmedencékben található, porózus homok-, homokkő- vagy mészkőrétegekből
Kép: David Mark a Pixabay-től
A kőolaj szén- és hidrogénmolekulák keveréke, amely a szerves anyagok, elsősorban a plankton bomlásából származik, baktériumok hatására keletkezik kevés oxigént tartalmazó környezetben. Évek milliói alatt ez az anyag felhalmozódott az óceánok, tengerek és tavak fenekén, és amikor a földkéreg mozgása nyomta, akkor létrejött az anyag, amelyet olajnak hívunk.
Ez az anyag speciális üledékmedencékben található, amelyeket homok, homokkő vagy mészkő rétegek vagy porózus lapok alkotnak. A kőolaj fosszilis tüzelőanyagként van besorolva, mivel a szerves anyagok lassú bomlásából származik. Jelenleg az olaj a legszélesebb körben használt fosszilis üzemanyag. Finomításával a szerves vegyületek különböző frakciói vagy keverékei keletkeznek szoros széndioxid-tartalommal, ami olajszármazékokat alkot.
Az olaj azonban nem megújuló energiaforrás. Ez azt jelenti, hogy ez egy energiaforrás, amely elfogy a természetben. Ezenkívül ez a szerves eredetű energia korlátozott, és évmilliókig tart a természetben. Ezért a kitermelése és felhasználása a hatalmak, valamint a termelő és finomító országok konfliktusainak célpontjai voltak és vannak.
Az olaj kémiai összetétele
A kőolaj nagyrészt szén- és hidrogénmolekulákból áll, amelyek szénhidrogénekként ismertek. Ezek a vegyületek teszik ki az olaj legnagyobb részét, bár más anyagok is az alkat részét képezik.
A kőolaj kémiai összetétele kevesebb nitrogént, oxigént, egyes fémek sóit és maradványait is tartalmazza. Az alkotó elemek aránya a következő:
- 82% szén;
- 12% hidrogén;
- 4% nitrogén;
- 1% oxigén;
- 1% só és fémmaradék.
Az olaj jellemzői
Az olaj főbb jellemzői:
- Olajosság;
- Viszkozitás
- Jellegzetes szag;
- Színtelenségtől feketéig változhat szín;
- Gyúlékonyság;
- Sűrűsége kisebb, mint a vízé.
Olajkészletek és termelés
A Központi Hírszerző Ügynökség adatai szerint Venezuela a világ legnagyobb olajtartaléka, 300,9 milliárd hordóval. A második Szaúd-Arábia, 266,5 milliárd hordóval. Brazília a rangsorban a 15. helyen áll, 12,7 milliárd hordó anyaggal. Ellenőrizze a világ legnagyobb olajkészletével rendelkező országok listáját:
| Pozíció | Szülők | Hordók (millió) |
|---|---|---|
| 1 | Venezuela | 300,9 |
| 2. | Szaud-Arábia | 266.5 |
| 3 | Kanada | 169,7 |
| 4 | Akarat | 158.4 |
| 5. | Irak | 142.5 |
| 6. | Kuvait | 101.5 |
| 7. | Egyesült Arab Emírségek | 97.8 |
| 8. | Oroszország | 80 |
| 9. | Líbia | 48.4 |
| 10. | Nigéria | 37.1 |
| 11. | MINKET | 36.5 |
| 12. | Kazahsztán | 30 |
| 13. | Kína | 25.6 |
| 14-én | Katar | 25.2 |
| 15-én | Brazília | 12.7 |
Általános olajinformációk
Noha az emberi civilizáció hajnala óta ismert, a mezők feltárása és az olajkutak fúrása csak a 19. század közepén kezdődött. Azóta az olajipar nagy terjeszkedésen ment keresztül, főleg az Egyesült Államokban és Európában.
Az akkoriban nemesnek tartott szénnel és más tüzelőanyagokkal folytatott erős verseny ellenére az olajat széles körben kezdték használni, különösen a benzin- és dízelmotorok feltalálása után. Hosszú évtizedek óta az olaj jelentette a nemzetközi gazdaság fő mozgatórugóját, az 1970-es évek elején elérte a világ elsődleges energiafogyasztásának majdnem 50% -át. A Nemzetközi Energiaügynökség szerint bár idővel csökken, ennek a fogyasztásnak a részesedése még mindig körülbelül 39% -ot tesz ki.
Az olajtermékek túlsúlya a közlekedési ágazatban a világ számos országában a villamos energia előállításáért is felelős. Ezen származékok kazánokban, turbinákban és belső égésű motorokban történő elégetésével villamos energiát lehet előállítani. Az e célra általában használt kőolajszármazékok a fűtőolaj, az ultrarezgett olaj, a dízelolaj és a finomítói gáz.
A kőolajszármazékok az energiamátrix jelentős részét képezik olyan országokban, mint az Egyesült Államok, Japán, Mexikó, Szaúd-Arábia, Olaszország és Kína. Brazíliában a kőolajtermékekből származó villamos energia előállítása a vízenergia túlsúlyának története miatt nem olyan jelentős. Vannak azonban olyan termoelektromos erőművek, amelyek kőolajtermékből villamos energiát állítanak elő az elektromos rendszer csúcseseményeinek kielégítése érdekében, és elsősorban azoknak a közösségeknek a keresletét szolgálják, amelyeket nem az összekapcsolt villamosenergia-rendszer szolgál ki.
Olajfinomítás
A finomítókban az olaj különböző folyamatokon megy keresztül, amíg az adott cél érdekében a kívánt minőséget el nem érik. Az olaj finomítása a következő lépésekkel történik:
Elválasztás
A szétválasztási folyamatok célja az olaj bizonyos összetevőinek eltávolítása, vagy az olaj "lebontása" az alapfrakcióira. Ezek fizikai változások, amelyekhez energiára (hőmérséklet- vagy nyomásváltozás) vagy tömegre (oldhatósági arányok az oldószerekhez) van szükség.
A lepárlás ennek az elválasztási folyamatnak az egyik lépése. Rajta keresztül az olajat elpárologják, majd a hőmérséklet és a nyomás hatására kondenzálják. Ennek a folyamatnak a célja tüzelőanyag-gáz, cseppfolyósított gáz, benzin, kerozin, gázolajok (légköri és vákuum) és vákuummaradékok előállítása. A termékek hozama a feldolgozott kőolaj függvényében változik.
Átalakítás
Az átalakítási folyamatokat az olaj egy meghatározott frakciójának kémiai összetételének megváltoztatására használják a minőség javítása érdekében, például a gázolajok és hulladékok benzinné, kerozinná vagy dízellé történő átalakításakor. Ez a lépés magában foglalja a krakkolási, alkilezési és katalitikus átalakítási eljárásokat, és a nyersolajtól és a kívánt származéktól függően változik.
Kezelés
A kezelési eljárás célja az olajban lévő szennyeződések, például kén, nitrogén, fémek és egyéb komponensek eltávolítása, amelyek nemkívánatos hatásokat okoznak a származékokban. A kezelési technikák fejlesztése lehetővé teszi a gázok légkörbe történő kibocsátásának hatásainak enyhítését.
Elektromos áramtermelés
A kőolajtermékekből származó villamos energia előállítása az anyag égési kamrában történő elégetésével kezdődik. A kapott hőt a víznyomás melegítésére és növelésére használják fel, gőzzé alakítva, ami viszont a turbinákat mozgatja, a hőenergiát pedig mechanikává alakítja. A turbinák mozgása egy generátort üzembe helyez, amely a mechanikai energiát elektromos energiává alakítja. A gőzt ezután egy kondenzátorba irányítják, ahol lehűtik, hogy visszatérjen folyékony állapotba, és vízként használja fel a kazánrendszer.
A kőolajtermékekben található szennyező anyagok az égési és hűtési szakaszban kerülnek a légkörbe, így a kibocsátott gáz térfogata és fajtája az égetett tüzelőanyag összetételétől és a szennyező anyagok diszperziós körülményeitől függően változik. Minél sűrűbb az üzemanyag, annál nagyobb a károsanyag-kibocsátás lehetősége - ez az egyik oka annak, hogy a dízel- és az ultraviszkózus olajokat magas szennyezési potenciállal rendelkező származékoknak tekintik. A közelmúltban erőfeszítéseket tettek az energiaátalakítási technológiák fejlesztésére, a rendszerek hatékonyságának javítására és a szennyező gázok befogására is.
Az olaj társadalmi-környezeti hatásai
A kőolajtermékekből származó villamos energia előállításának fő hatásai a légkörbe kerülő szennyező anyagok, elsősorban az úgynevezett üvegházhatású gázok kibocsátásából származnak. Az üvegházhatást okozó gázok magas koncentrációinak a légkörben történő felhalmozódása blokkolja a nap által kibocsátott hőt, és csapdába ejti azt a Föld felszínén, fokozva a globális felmelegedést.
A globális felmelegedés intenzívebbé válásának fő következménye a gleccserek és a sarki jégtakarók olvadása, amely a tengerszint emelkedésének és a part menti területek áradásának oka. Ez a folyamat nagyszámú embert és vadállatot érint és megváltoztatja e régiók biológiai sokféleségét.
- Az „éghajlati apartheid” több mint 120 millió embert sodorhat szegénységbe
A kőolajtermékek elégetéséből származó egyéb légszennyezők közül kiemelkedik a kén-dioxid (SO2) és az úgynevezett részecske, amely szuszpendált porból és hamuból áll. A helyi biológiai sokféleségben bekövetkező változások mellett ezek a szennyező anyagok számos problémát okoznak az emberi egészség számára, például légzési rendellenességeket, allergiákat, az idegrendszer és az életfontosságú szervek degeneratív elváltozásait, a rákot. Ezek a zavarok általában télen súlyosbodnak, amikor a termikus inverzió miatt a forró levegő csapdába esik, és megnehezíti a szennyező anyagok eloszlását.
Ezenkívül az olaj számos esemény következtében - például olajhajókkal bekövetkezett balesetek - az olajplatformokon és a tartályok mosására használt vízkibocsátás eredményeként olajat tárolhat. Ha az olaj kiömlik a környezetbe, az számos károsodást vált ki az ökoszisztémákban, kémiai és fizikai változásokat okozva a környezetben, emellett károsítja a meglévő életet a helyszínen.
A tengeri környezetben az olaj megakadályozza a fény áthaladását, ami károsítja a fotoszintetikus organizmusokat, például a fitoplanktont. A fitoplankton redukciójával az ezekből a szervezetekből táplálkozó zooplankton táplálékkészlete csökken. Ily módon az olaj negatívan befolyásolja az egész élelmiszerláncot.
A mangrove-ok is szenvedhetnek ettől a szennyezéstől. Ezekben az ökoszisztémákban az olaj eléri a növények gyökérzetét, megakadályozva a tápanyagok és oxigén felszívódását. Ezenkívül azok az állatok is érintettek lehetnek, amelyek a régiót szaporodásra használják, akárcsak a rákok és számos más faj esetében.
A vízi állatok az olajszennyezés következtében elpusztulhatnak. Mérgezhetnek az anyagtól, meghalhatnak fulladásból vagy akár azért is, mert beragadtak az olajba. Ez a típusú mérgezés veszélyezteti ezen állatok idegrendszerét és kiválasztó rendszerét. A környezet olajjal történő szennyezése közvetlen kárt okoz az emberekben is, kihatva a régió turizmusára és halászatára.
