Kas ir eļļa?

Nafta ir viela, kas atrodama noteiktos nogulumu baseinos, ko veido smilšu, smilšakmeņu vai kaļķakmens slāņi vai porainas loksnes

Deivida Marka attēls no Pixabay

Nafta ir oglekļa un ūdeņraža molekulu maisījums, kas rodas organisko vielu, galvenokārt planktona, sadalīšanās rezultātā, kas veidojas, baktērijām iedarbojoties vidēs, kurās ir maz skābekļa. Miljonu gadu laikā šis materiāls uzkrājās okeānu, jūru un ezeru dibenā un, nospiežot zemes garozas kustībām, radīja vielu, ko mēs saucam par eļļu.

Šis materiāls atrodas īpašos nogulumu baseinos, ko veido smilšu, smilšakmeņu vai kaļķakmens slāņi vai porainas loksnes. Nafta tiek klasificēta kā fosilā degviela, jo tā rodas organisko vielu lēnas sadalīšanās rezultātā. Pašlaik nafta ir visplašāk izmantotā fosilā degviela. Tas ir tāpēc, ka tā attīrīšana rada dažādas organisko savienojumu frakcijas vai maisījumus ar nelielu oglekļa daudzumu, veidojot eļļas atvasinājumus.

Tomēr nafta ir neatjaunojams enerģijas avots. Tas nozīmē, ka tas ir enerģijas avots, kas dabā izsīkst. Turklāt šī organiskās izcelsmes enerģija ir ierobežota, un tās veidošanās dabā prasa miljoniem gadu. Šī iemesla dēļ tā ieguve un izmantošana bija un joprojām ir konfliktu, kas saistīti ar lielvalstīm, kā arī ražotājām un rafinējošām valstīm, mērķi.

Eļļas ķīmiskais sastāvs

Nafta sastāv galvenokārt no oglekļa un ūdeņraža molekulām, kas pazīstamas kā ogļūdeņraži. Šie savienojumi veido lielāko daļu eļļas, lai gan citas vielas ir tās sastāvdaļa.

Naftas ķīmiskais sastāvs satur arī mazāk slāpekļa, skābekļa, dažu metālu sāļus un atlikumus. To veidojošo elementu proporcija ir šāda:

• 82% oglekļa;
• 12% ūdeņraža;
• 4% slāpekļa;
• 1% skābekļa;
• 1% sāļu un metālu atlikumu.

Eļļas īpašības

Galvenās eļļas īpašības ir:

• Taukainība;
• Viskozitāte
• Raksturīga smaka;
• Krāsa, kas var atšķirties no bezkrāsainas līdz melnai;
• Uzliesmojamība;
• Blīvums mazāks nekā ūdens.

Naftas rezerves un ražošana

Saskaņā ar Centrālās izlūkošanas pārvaldes datiem Venecuēla ir valsts ar lielākajām naftas rezervēm pasaulē ar 300,9 miljardiem barelu. Otra ir Saūda Arābija ar 266,5 miljardiem barelu. Brazīlija reitingā ieņem 15. vietu ar 12,7 miljardiem barelu vielas. Pārbaudiet valstu sarakstu ar lielākajām naftas rezervēm pasaulē:

Vispārīga informācija par eļļu

Lai gan tas ir zināms kopš cilvēku civilizācijas rītausmas, lauku izpēte un naftas urbumu urbšana sākās tikai 19. gadsimta vidū. Kopš tā laika naftas nozare ir piedzīvojusi ievērojamu paplašināšanos, galvenokārt ASV un Eiropā.

Neskatoties uz spēcīgo konkurenci ar akmeņoglēm un citām degvielām, kuras tajā laikā tika uzskatītas par cēlām, eļļu sāka izmantot plaši, it īpaši pēc benzīna un dīzeļdzinēju izgudrošanas. Daudzus gadu desmitus nafta bija galvenais starptautiskās ekonomikas virzītājspēks, 70. gadu sākumā sasniedzot gandrīz 50% no pasaules primārās enerģijas patēriņa. Lai gan laika gaitā tā samazinās, tā daļa šajā patēriņā joprojām ir aptuveni 39%, norāda Starptautiskā enerģētikas aģentūra.

Papildus tam, ka naftas produkti dominē transporta nozarē, tie ir atbildīgi arī par elektroenerģijas ražošanu vairākās pasaules valstīs. Elektrisko enerģiju var iegūt, sadedzinot šos atvasinājumus katlos, turbīnās un iekšdedzes motoros. Parasti šim nolūkam izmanto naftas atvasinājumus, piemēram, mazutu, īpaši viskozu eļļu, dīzeļdegvielu un naftas pārstrādes rūpnīcas gāzi.

Naftas atvasinājumi veido ievērojamu enerģijas matricas daļu tādās valstīs kā Amerikas Savienotās Valstis, Japāna, Meksika, Saūda Arābija, Itālija un Ķīna. Brazīlijā elektroenerģijas ražošana no naftas produktiem nav tik nozīmīga, ņemot vērā hidroenerģijas pārsvaru. Tomēr ir termoelektrostacijas, kas ražo elektrību no naftas atvasinājumiem, lai apmierinātu pīķa parādīšanos elektriskajā sistēmā, un tās galvenokārt izmanto, lai apmierinātu to kopienu pieprasījumu, kuras neapkalpo savstarpēji savienotā elektroenerģijas sistēma.

Naftas pārstrāde

Naftas pārstrādes rūpnīcās eļļa iziet dažādus procesus, līdz tiek sasniegta vajadzīgā kvalitāte attiecīgajam mērķim. Naftas rafinēšana notiek, veicot šādas darbības:

Atdalīšana

Atdalīšanas procesu mērķis ir noņemt noteiktus eļļas komponentus vai eļļu "sadalīt" līdz tās pamata frakcijām. Tās ir fiziskas izmaiņas, kurās nepieciešama enerģija (temperatūras vai spiediena izmaiņas) vai masa (šķīdības attiecība pret šķīdinātājiem).

Destilācija ir viens no šī atdalīšanas procesa posmiem. Caur to eļļa tiek iztvaicēta un pēc tam kondensēta, darbojoties temperatūrai un spiedienam. Šī procesa mērķis ir iegūt degvielas gāzi, sašķidrinātu gāzi, ligroīnu, petroleju, gāzeļļas (atmosfēras un vakuuma) un vakuuma atlikumus. Produktu raža mainās atkarībā no pārstrādātās jēlnaftas.

Pārvēršana

Pārveidošanas procesus izmanto, lai mainītu konkrētas eļļas frakcijas ķīmisko sastāvu, meklējot kvalitātes uzlabojumus, piemēram, gadījumā, ja gāzeļļas un atkritumus pārveido par ligroīnu, petroleju vai dīzeļdegvielu. Šis solis ietver krekinga, alkilēšanas un katalītisko reformu procedūras un atšķiras atkarībā no jēlnaftas un vēlamā atvasinājuma.

Ārstēšana

Apstrādes procesā cenšas noņemt eļļā esošos piemaisījumus, piemēram, sēru, slāpekli, metālus un citas sastāvdaļas, kas atvasinājumiem rada nevēlamas sekas. Apstrādes paņēmienu uzlabošana ļauj mazināt ietekmi, ko rada gāzu emisija atmosfērā.

Elektroenerģijas ražošana

Elektroenerģijas ražošana no naftas produktiem sākas ar materiāla sadedzināšanas procesu sadedzināšanas kamerā. Iegūto siltumu izmanto ūdens spiediena sildīšanai un palielināšanai, pārveidojot to par tvaiku, kas savukārt pārvietos turbīnas, pārveidojot siltuma enerģiju mehānikā. Turbīnu kustība iedarbina ģeneratoru, kas mehānisko enerģiju pārveido par elektrisko enerģiju. Pēc tam tvaiki tiek novirzīti uz kondensatoru, kur tie tiks atdzesēti, lai atgrieztos šķidrā stāvoklī, un katla sistēma tos izmantos kā ūdeni.

Naftas produktos esošie piesārņotāji degšanas un dzesēšanas stadijās tiek izvadīti atmosfērā, tāpēc izdalītās gāzes apjoms un veids mainās atkarībā no sadedzinātās degvielas sastāva un piesārņotāju izkliedes apstākļiem. Jo blīvāka degviela, jo lielāka ir emisijas iespējamība - tas ir viens no iemesliem, kāpēc dīzeļdegvielu un īpaši viskozās eļļas uzskata par atvasinājumiem ar augstu piesārņojuma potenciālu. Nesen tika veikti centieni uzlabot enerģijas pārveidošanas tehnoloģijas, uzlabot sistēmu efektivitāti un arī uztvert piesārņojošās gāzes.

Naftas sociālekoloģiskā ietekme

Elektroenerģijas ražošanas no naftas produktiem galvenā ietekme ir piesārņotāju, galvenokārt tā dēvēto siltumnīcefekta gāzu, emisija atmosfērā. Augstas siltumnīcefekta gāzu koncentrācijas uzkrāšanās atmosfērā bloķē saules izstaroto siltumu un notver to uz Zemes virsmas, pastiprinot globālo sasilšanu.

Galvenās globālās sasilšanas pastiprināšanās sekas ir ledāju un polāro ledus cepurīšu kušana, parādība, kas izraisa jūras līmeņa paaugstināšanos un piekrastes teritoriju plūdus. Šis process ietekmē lielu skaitu cilvēku un savvaļas dzīvnieku un maina šo reģionu bioloģisko daudzveidību.

• “Klimata aparteīds” var nabadzībā novest vairāk nekā 120 miljonus cilvēku

Starp citiem gaisa piesārņotājiem, kas rodas naftas produktu dedzināšanas rezultātā, izceļas sēra dioksīds (SO2) un tā dēvētais daļiņu materiāls, kas sastāv no suspendētiem putekļiem un pelniem. Papildus vietējās bioloģiskās daudzveidības izmaiņām šie piesārņotāji cilvēka veselībai rada vairākas problēmas, piemēram, elpošanas traucējumus, alerģijas, deģeneratīvus bojājumus nervu sistēmā un vitāli svarīgos orgānos, vēzi. Šie traucējumi mēdz saasināties ziemā, kad termiskās inversijas izraisa karstā gaisa notveršanu un apgrūtina piesārņotāju izkliedi.

Turklāt eļļu vidē var izlaist vairāku notikumu rezultātā, piemēram, negadījumos ar naftas kuģiem, uz naftas platformām un izdalot ūdeni, ko izmanto tvertņu mazgāšanai, kur tiek uzglabāta nafta. Nafta noplūstot vidē, tā izraisa vairākus kaitējumus ekosistēmām, izraisot ķīmiskas un fiziskas izmaiņas vidē, papildus kaitējot esošajai dzīvībai šajā vietā.

Jūras vidē eļļa novērš gaismas nokļūšanu, kas kaitē fotosintētiskajiem organismiem, piemēram, fitoplanktonam. Samazinoties fitoplanktonam, zooplanktona, kas barojas ar šiem organismiem, pārtika samazinās. Tādā veidā eļļa negatīvi ietekmē visu pārtikas ķēdi.

Arī mangrovju augi var ciest no šī piesārņojuma. Šajās ekosistēmās eļļa nonāk augu sakņu sistēmā, neļaujot tām absorbēt barības vielas un skābekli. Turklāt var tikt ietekmēti arī dzīvnieki, kuri izmanto reģionu reprodukcijai, kā tas ir krabju un vairāku citu sugu gadījumā.

Ūdensdzīvnieki naftas noplūdes rezultātā var iet bojā. Viņi var apreibināties no vielas, nomirt no nosmakšanas vai pat tāpēc, ka ir iestrēguši eļļā. Šis intoksikācijas veids apdraud šo dzīvnieku nervu un ekskrēcijas sistēmu. Arī eļļas piesārņojums ar vidi rada tiešu kaitējumu cilvēkiem, ietekmējot tūrismu un zvejniecību reģionā.