Mis on õli?

Nafta on spetsiifilistes settebasseinides leiduv aine, mis on moodustatud poorsetest liiva-, liivakivi- või lubjakivikihtidest või -lehtedest

Pilt: David Mark Pixabayst

Nafta on süsiniku ja vesiniku molekulide segu, mis tekib orgaaniliste ainete, peamiselt planktoni, lagunemisel, mis moodustub bakterite toimel vähese hapnikuga keskkondades. Miljonite aastate jooksul kogunes see materjal ookeanide, merede ja järvede põhja ning tekitas maapõue liikumisest surudes ainet, mida nimetame naftaks.

Seda materjali leidub spetsiifilistes settebasseinides, mis on moodustatud kihtidest või poorsetest liiva-, liivakivide või lubjakivide lehtedest. Nafta klassifitseeritakse fossiilseks kütuseks, kuna see pärineb orgaanilise aine aeglasest lagunemisest. Praegu on nafta enim kasutatud fossiilkütus. Seda seetõttu, et selle viimistlemisel tekivad mitmesugused orgaaniliste ühendite fraktsioonid või segud lähedaste süsinikusisaldustega, moodustades õli derivaadid.

Nafta on aga taastumatu energiaallikas. See tähendab, et see on looduses otsa saav energiaallikas. Lisaks on see orgaanilise päritoluga energia piiratud ja selle looduses tekkimine võtab miljoneid aastaid. Sel põhjusel olid selle kaevandamine ja kasutamine jõudude ning tootvate ja rafineerivate riikidega seotud konfliktide sihtmärgid ja on siiani.

Õli keemiline koostis

Nafta koosneb peamiselt süsiniku ja vesiniku molekulidest, mida nimetatakse süsivesinikeks. Need ühendid moodustavad suurema osa õlist, ehkki teised ained on selle koostisosad.

Ka nafta keemiline koostis sisaldab vähem lämmastikku, hapnikku, soolasid ja mõne metalli jääke. Selle moodustavate elementide osakaal on järgmine:

• 82% süsinikku;
• 12% vesinikku;
• 4% lämmastikku;
• 1% hapnikku;
• 1% soolasid ja metallijääke.

Õli omadused

Nafta peamised omadused on:

• Õlisus;
• Viskoossus
• Iseloomulik lõhn;
• Värvus, mis võib varieeruda värvitust mustani;
• Süttivus;
• Tihedus väiksem kui vee oma.

Naftavarud ja tootmine

Vastavalt andmeid Central Intelligence Agency , Venezuela on riigi suurima naftavarud maailmas, kus 300900000000 barrelit. Teine on Saudi Araabia 266,5 miljardi barreliga. Brasiilia on edetabelis 15. kohal, ainet on 12,7 miljardit barrelit. Vaadake maailma suurimate naftavarudega riikide nimekirja:

Üldine õliteave

Ehkki see on teada juba inimtsivilisatsiooni algusest peale, alustati põldude uurimist ja naftakaevude puurimist alles 19. sajandi keskel. Sellest ajast alates on naftatööstus läbi teinud suure laienemise, peamiselt Ameerika Ühendriikides ja Euroopas.

Hoolimata tugevast konkurentsist tol ajal üllaseks peetud söe ja muude kütustega, hakati õli laialdaselt kasutama, eriti pärast bensiini- ja diiselmootorite leiutamist. Mitu aastakümmet oli nafta rahvusvahelise majanduse peamine vedur, jõudes 1970. aastate alguses peaaegu 50% -ni maailma primaarenergia tarbimisest. Kuigi aja jooksul väheneb, moodustab Rahvusvahelise Energiaagentuuri andmetel selle osa selles tarbimises siiski umbes 39%.

Lisaks sellele, et naftatooted on ülekaalus transpordisektoris, vastutavad nad ka elektritootmise eest mitmes maailma riigis. Nende derivaatide põletamisel kateldes, turbiinides ja sisepõlemismootorites on võimalik toota elektrienergiat. Tavaliselt kasutatakse selleks otstarbeks nafta derivaate: kütteõli, üliviskoosne õli, diisliõli ja rafineerimistehase gaas.

Nafta derivaadid moodustavad olulise osa energiamaatriksist sellistes riikides nagu Ameerika Ühendriigid, Jaapan, Mehhiko, Saudi Araabia, Itaalia ja Hiina. Brasiilias pole naftatoodetest elektrienergia tootmine hüdroenergia ülekaalu ajaloo tõttu nii märkimisväärne. Siiski on termoelektrijaamu, mis toodavad naftasaadustest elektrit, et rahuldada elektrisüsteemi tippude esinemist, ja mida kasutatakse peamiselt selliste ühenduste nõudluse rahuldamiseks, mida ühendatud elektrisüsteem ei teenita.

Nafta rafineerimine

Rafineerimistehastes läbib õli erinevaid protsesse, kuni antud eesmärgil saavutatakse soovitud kvaliteet. Nafta rafineerimine toimub järgmiste sammude abil:

Eraldamine

Eraldusprotsesside eesmärk on õli spetsiifiliste komponentide eemaldamine või õli "purustamine" põhifraktsioonideni. Need on füüsikalised muutused, mille korral on vaja energiat (temperatuuri või rõhu muutused) või massi (lahustuvuse suhe lahustitesse).

Destilleerimine on selle eraldamisprotsessi üks etappidest. Selle kaudu aurustatakse õli ja kondenseeritakse seejärel temperatuuri ja rõhu mõjul. Selle protsessi eesmärk on saada kütusegaasi, veeldatud gaasi, tööstusbensiini, petrooleumi, gaasiõlisid (atmosfääris ja vaakumis) ning vaakumjääke. Toodete saagis varieerub vastavalt töödeldud toornaftale.

Teisendamine

Muundamisprotsesse kasutatakse konkreetse naftafraktsiooni keemilise koostise muutmiseks kvaliteedi parandamise eesmärgil, nagu näiteks gaasiõlide ja jäätmete muundamisel tööstusbensiiniks, petrooleumiks või diislikütuseks. See etapp hõlmab krakkimise, alküülimise ja katalüütiliste reformide protseduure ning varieerub vastavalt toorõlile ja soovitud derivaadile.

Ravi

Töötlemisprotsessi eesmärk on eemaldada õlis sisalduvad lisandid nagu väävel, lämmastik, metallid ja muud komponendid, mis põhjustavad derivaatidele soovimatuid mõjusid. Töötlustehnika täiustamine võimaldab leevendada atmosfääri sattunud gaaside heitkogustest tulenevaid mõjusid.

Elektrienergia tootmine

Naftasaadustest elektrienergia tootmine algab materjali põletamise protsessist põlemiskambris. Saadud soojust kasutatakse vee rõhu soojendamiseks ja suurendamiseks, muutes selle auruks, mis omakorda juhib turbiinid, muutes soojusenergia mehaanikaks. Turbiinide liikumine paneb tööle generaatori, mis muudab mehaanilise energia elektrienergiaks. Seejärel suunatakse aur kondensaatorisse, kus see jahutatakse, et naasta vedelasse olekusse, ja katlasüsteem kasutab seda veega.

Naftatoodetes sisalduvad saasteained eralduvad põlemis- ja jahutusetappides atmosfääri, nii et eralduva gaasi maht ja tüüp varieeruvad vastavalt põletatud kütuse koostisele ja saasteainete hajumistingimustele. Mida tihedam kütus, seda suurem on heitmete potentsiaal - see on üks põhjusi, miks diislikütust ja üliviskoosseid õlisid peetakse kõrge saastepotentsiaaliga derivaatideks. Hiljuti on tehtud jõupingutusi energia muundamise tehnoloogiate täiustamiseks, süsteemide tõhususe parandamiseks ja ka saastavate gaaside püüdmiseks.

Nafta sotsiaal-keskkonnamõjud

Naftasaadustest elektrienergia tootmise peamised mõjud tulenevad atmosfääri eralduvate saasteainete, peamiselt nn kasvuhoonegaaside emissioonist. Kasvuhoonegaaside suure kontsentratsiooni kogunemine atmosfääri blokeerib päikese kiirgava soojuse ja püüab selle Maa pinnale, intensiivistades globaalset soojenemist.

Kliimasoojenemise intensiivistumise peamine tagajärg on liustike ja polaarsete jäämütside sulamine, nähtus, mis põhjustab merepinna tõusu ja rannikualade üleujutusi. See protsess mõjutab suurt hulka inimesi ja metsloomi ning muudab nende piirkondade bioloogilist mitmekesisust.

• Kliimaväline apartheid võib vaesusesse ajada üle 120 miljoni inimese

Naftasaaduste põlemisel tekkivate muude õhusaasteainete hulgas torkavad silma vääveldioksiid (SO2) ja nn tahked osakesed, mis koosnevad hõljunud tolmust ja tuhast. Lisaks muutustele kohalikus bioloogilises mitmekesisuses põhjustavad need saasteained inimeste tervisele mitmeid probleeme, näiteks hingamishäired, allergiad, närvisüsteemi ja elutähtsate organite degeneratiivsed kahjustused, vähk. Need häired kipuvad talvel veelgi süvenema, kui termilised inversioonid põhjustavad kuuma õhu kinnijäämist ja muudavad saasteainete hajumise raskeks.

Lisaks sellele võib õli keskkonda sattuda mitmete sündmuste tagajärjel, näiteks õlilaevadega juhtunud õnnetused naftaplatvormidel ja vee eraldumine, mida kasutatakse mahutite pesemiseks, kus õli hoitakse. Nafta keskkonda sattumisel põhjustab see ökosüsteemidele mitmeid kahjustusi, põhjustades keemilisi ja füüsikalisi muutusi keskkonnas, lisaks kahjustades sealset elu.

Merekeskkonnas takistab õli valguse läbipääsu, mis kahjustab fotosünteesivaid organisme, näiteks fütoplanktonit. Fütoplanktoni redutseerimisel lõpeb nendest organismidest toituv zooplanktoni toiduvaru. Sel viisil mõjutab õli kogu toiduahelat negatiivselt.

Selle reostuse all võivad kannatada ka mangroovid. Nendes ökosüsteemides jõuab õli taimede juurestikku, takistades neil toitaineid ja hapnikku omastada. Lisaks võivad kahjustada ka loomad, kes kasutavad piirkonda paljunemiseks, nagu see on krabide ja mitmete teiste liikide puhul.

Veeloomad võivad õlireostuse tagajärjel surra. Nad võivad sellest ainest joobuda, surra lämbumise tõttu või isegi seetõttu, et jäid õli kinni. Seda tüüpi joove kahjustab nende loomade närvisüsteemi ja eritussüsteemi. Nafta põhjustatud keskkonnareostus põhjustab otsest kahju ka inimestele, mõjutades turismi ja kalapüüki piirkonnas.