Černé zlato

Clavis 1 - září 2004

Při přípravě na jednu zkoušku jsem narazil na informace, které se jeví v dnešních souvislostech jako aktuální a které by snad mohly zaujmout i vás. Dočtěte článek až dokonce, protože čtení jen některých pasáží, bez pochopení užších souvislostí bude asi poněkud nezábavné. Věřte mi, že s chemií se takřka nesetkáte.

Poslední dobou se v médiích stále častěji hovoří o prognózách cen automobilových benzínů a nafty. V souvislosti s tím sledujeme, kterak cena ropy balancuje okolo historické hranice 55 USD/barel (poznámka: 1US barel = 158,8 litru). Důvod? Země OPEC ( Organization of Petrol Exporting Countries - Sdružení zemí vyvážejících ropu) údajně nestačí uspokojit poptávku a vytěžené zásoby ropy se tenčí. Těžko soudit do jaké míry je to pravda a klik z toho je obchodní tah. Podíváme se proto na historický vývoj cen ropy, ale nejdříve něco o jejích světových zásobách.

První naftová studna byla vyvrtána v roce 1859 v Pennsylvánii v USA a produkce ropy se neustále zvyšovala až do počátku 80. let. Od té doby těžba ropy víceméně stagnuje. Za období 1969-1978 bylo vytěženo tolik ropy jako za celé předchozí období. Prokázané (ověřené) světové rezervy ropy jsou 1,4.10¹¹ tun (to jest 140 miliard tun) a při současné úrovní 3,3.10⁹ za rok a technologii těžby vystačí přibližně do roku 2040. Veškeré (předpokládané) zásoby ropy se odhadují na 6.10¹¹ tun, což by vystačilo podstatně déle, ale využití těchto zásob závisí, vzhledem k jejich horší dostupnosti, na zdokonalení techniky těžby, které musí být pochopitelně ekonomické.

V roce 1861 byla cena ropy 10c/barel a od té doby se neustále mění a je výrazně ovlivňována politickými událostmi ve světě. Zvláště z toho důvodu, že asi 60% celosvětových zásob ropy se nalézá v neklidné oblasti Perského zálivu. Vedle Saudské Arábie, jsou dnes největšími producenty ropy USA a Rusko. Poprvé se cena ropy kriticky změnila po roce 1973, kdy země OPEC omezily po arabsko-izraelské válce dodávky ropy do západních zemí, na 30 USD/barel. Do té doby od začátku 19. století cena ropy kolísala okolo hodnoty 10 USD za barel. Po první světové válce byla přitom na historické hranici 20 USD za barel. Druhý šok přišel po roce 1979 v souvislosti s íránskou válkou, kdy se cena 1 barelu pohybovala na 45 USD a existovaly prognózy růstu až na 65 USD. Tehdy mnoho zemí zavedlo úsporná opatření a orientovalo se na jiné druhy energie, včetně jaderné. Třetí náhlý vzrůst cen ropy nastal na podzim 1990 v souvislosti s obsazením Kuvajtu Irákem. Důsledkem bylo zvýšení těžby černého uhlí a začátek těžby ropy v šelfech Severního moře. Cena ropy tak poklesla v roce 1999 až na 16 USD/barel, na což země OPEC reagovaly snížením vývozu. Vynutili si tak zvýšení výkupních cen ropy, které pokračuje až do dnešních dnů a které je rovněž ovlivňováno stávající neklidnou politickou situací v oblasti Perského zálivu.

Ve době energetické krize v 70. letech , bylo také vynaloženo mnoho peněz a úsilí vědeckých týmu do výzkumu využití solární energie a zpracování uhlí pro chemické účely. Ekonomové vypočítali, že vyrábět syntetická paliva z uhlí se vyplatí, překročí-li cena ropy 40 USD/ barel (údaje z konce 70. let). Výroba benzínu z uhlí se ve velkém prováděla již za druhé světové války v Evropě, kde byl ropy nedostatek. Není to jediný případ, kdy se válka postarala o pokrok ve vědě. V současnosti existují poloprovozní jednotky menších kapacit výroby kapalných paliv z uhlí na a vyvíjejí se účinnější procesy. Ropné koncerny jsou na tento přechod velmi dobře připraveny a energetické krize se v bližší době nemusíme obávat.

Zde se nabízí odpověď na otázku : "Co bude, až ropa nebude?". Těžitelné zásoby uhlí totiž vystačí asi na 150 let, při teoreticky úplné náhradě ropu, odhaduji, že tak do konce 21. Století. Dá se však předpokládat technologický pokrok, kupříkladu se intenzivně zkoumají procesy zplyňování uhlí přímo v jeho ložiscích. Zde si neodpustím kratičkou poznámku z chemie. Při výrobě kapalných paliv, to jest uhlovodíků, je potřeba dodávat k uhlí vodík. Důvod je menší poměr H/C v uhlí (podle kvality okolo 0,7) a v ropě (okolo 2,0, což plyne z nejčastější jednotky v uhlovodících -CH₂- ale to znáte ze školy). Vodík se vyrobí zplyňováním uhlí, působením vodní páry za vysokých teplot: C + H₂O = CO₂ + H₂.

Vyrobit plynná paliva a kapalná, jsme však dnes schopni prakticky ze všeho, co obsahuje uhlík.. Zde bych chtěl upozornit, že zplynit neznamená v žádném případě spálit, tedy nechat zreagovat s kyslíkem bez vzniku vodíku. Perspektivní se proto jeví zpracování biomasy, to jest biologických odpadů, ale i nepotřebných plastů a gum, které jsou vážnou ekologickou zátěží (a které lze zpracovávat i jinak).

Článek ukončím upozorněním, že jsem zcela nevyčerpal zdroje fosilních paliv (neobnovitelných zdrojů uhlovodíků). Záměrně jsem vynechal zemní plyn, ropné písky a vápence a perspektivní hořlavě břidlice. To už bych ale opravdu odbočil hodně daleko od ceny benzinu.

Na závěr tedy ještě malá zajímavost. Odhaduje se, že fotosyntézou vzniká 1,7.10¹¹ tun rostlinné hmoty, což představuje desetinásobnou kapacitu současné celosvětové spotřeby energie. A protože rostliny rostou díky CO₂ (oxid uhličitý) a slunečnímu svitu, a CO₂ vzniká mimo jiné při získávání energie z uhlíkatých sloučenin, je hned jasné, proč se jeví využití biomasy tak perspektivním. Ale o tom možná někdy jindy...

zpětdomů