Sirova nafta, Sirova nafta, ““krvkrv””danadanaššnje civilizacijenje civilizacije

GKZD & UKIPTM, Zadar 09.05.2006.

Nafta (eng. petroleum ili crude oil)

• Riječ nafta dolazi od grčke riječi naftha što u prijevodu znači “kameno ulje”

• Isto značenje dolazi i od naziva petroleum (grč. petra – stijena; elaion – ulje, odnosno lat. oleum)

• Uljevita tamnosmeđa ili zelenkastosmeđa goriva tekućina koja se nalazi u dubini zemlje

• Po kemijskom sastavu nafta je kompleksna smjesa tekućih ugljikovodika (uglavnom alkana) no sastav može varirati

Teorija(e) o postanku nafte

• Sirova nafta nastala je iz ostataka biljaka i životinja koji su živjeli u morima prije cca 300 milijuna godina

• Tijekom godina dolazi do sedimentacije i raspadanja gore spomenutih organizama bez prisustva kisika

• Taloženjem novih slojeva dolazi do povećanja pritiska i temperature koji potiču proces prirodne “frakcijske destilacije”

Kronologija primjene, eksploatacije i kretanje cijena sirove nafte

• Prije 5000 godina Sumerani su koristili asfalt za izradu mozaika

• Stanovnici Mezopotamije koristili su bitumen kao brtvilo u brodogradnji te izradi vodnih kanala za navodnjavanje

• Egipćani koriste naftu kod postupka balzamiranja mumija

• Prije otprilike 3500 godina nafta se koristi kao sirovina za svjetiljke

• Prije cca 2600 godina u Kini su prvi počeli vaditi naftu bušenjem bušotina u zemlji

• Oko 1500 god. naše ere Kinezi su vadili naftu s dubine od cca 600 metara

• 1723. Petar Veliki dao privatnim poduzetnicima na korištenje izvore sirove nafte na Kaspijskom jezeru uz propisanu naknadu kruni

• 1855. Abraham Gesner patentirao proces dobivanja kerozina

• 1859. Edwin Drake otkrio naftu na svojoj bušotini u Titusvill-u, PA. Započela era moderne naftne industrije

• 1870. John. D. Rockeffeler osniva Standard Oil Co. Ruski parobrodovi na Kaspijskom jezeru koriste “mazut” kao pogonsko gorivo

• 1882. Britanski admiral John A. Fisher zatražio od svojih nadređenih da britanska mornarica uvede naftu kao pogonsko gorivo umjesto ugljena

• 1885. Gotlieb Daimler izumio motor s unutarnjim sagorijevanjem na naftni pogon

• 1886. pronađena nafta u Egiptu na obalama Crvenog Mora

• 1902. osnovan TEXACO• 1901. Australac William Knox

d’Arcy dobio koncesiju od Perzijskog šaha za eksploataciju “podzemnih dobara” na području današnjeg Irana u trajanju od 60 godina

• 1907. osnovana kompanija Royal Dutch Shell

•1909. u Londonu osnovan Anglo Persian Oil Company (današnji BP)

•1912. Deutsche Bank dobila koncesiju od otomanskog cara za “pravo prolaza” do zaliha nafte i minerala u širini od 20 km s obje strane buduće pruge Berlin –Bagdad. U to vrijeme izgradnja pruge stigla do Mosula (današnji Irak).

•1914.-1918. Veliki Rat. Započela era zračnog ratovanja, pokretnih tenkovskih borbi i bržeg pomorskog ratovanja. Nafta se pokazala kao ključ uspjeha u novim vojnim strategijama.

• 1928. Sporazum iz Achnacarry-a (kasnije nazvan “Sporazum crvene crte”). Dogovorena podjela zaliha i eksploatacija nafte na Bliskom istoku. Osnovan kartel “Sedam sestara”kojeg su činile kompanije: Esso (Standard of N.J.); Mobil (Standard of N.Y.); Gulf Oil; Texaco; Chevron (Standard of CA); Royal Dutch Shell te BP (Anglo Persian Oil Co.).

• 1935. izumljen najlon (eng. Nylon) sintetički polimer dobiven iz sirove nafte

• 1939.-1945. Drugi svjetski rat• 1956. Egipatska vlada objavila

nacionalizaciju Sueskog kanala. Zbog ugrožavanja opskrbe naftom iz Perzijskog zaljeva V. Britanija zajedno s Francuskom i Izraelom napala Egipat.

• 1960. u Bagdadu osnovan OPEC (Organisation of the Petroleum Exporting Countries). Zemlje osnivači Iran; Irak; Kuvajt; Saudijska Arabija i Venezuela. Kasnije su se još pridružili Katar; Indonezija; Libija; UAR; Alžir; Nigerija; Ekvador i Gabon. OPEC osnovan s ciljem da osigura pravednu i stabilnu cijenu sirove nafte za zemlje članice; osigura dostatnu i redovitu opskrbu naftom zemlja uvoznica.

• 1967. Šestodnevni rat između Izraela te Egipta, Sirije i Jordana na drugoj strani za posljedicu imao višegodišnje zatvaranje Sueskog kanala.

• 1971. Nacionalizacija francuskih naftnih koncesija u Alžiru.

• 1973. Zemlje članice OPEC-a objavile embargo na izvoz nafte S.A.D.-u. Cijene sirove nafte se učetverostručile (sa $ 3,12 na$ 11,65). Prvi “naftni šok”.

• 1974. Skinut embargo od strane OPEC-a za izvoz nafte u S.A.D. (osim Libije).

Kretanje cijena sirove nafte 1947. – 1974.OPEC; Bliski Istok

Kretanje cijena sirove nafte svjetski događaji 1947. – 1974.

• 1978. Započele Iranska revolucija

• 1979. “Talačka kriza” u Iranu. Američki predsjednik J. Carter zabranio uvoz nafte iz Irana. Drugi “naftni šok”.

• 1980. Započeo Iračko –Iranski rat

• 1988 Završio Iračko –Iranski rat

• 1990. Irak izvršio invaziju na Kuvajt

Kretanje cijena sirove nafte 1974. – 1981.

•1990 Irak izvšio invaziju na Kuvajt

•1991. Prvi “Zaljevski rat” trajao od 16/01 do 28/02 kad se Irak povukao iz Kuvajta

•1997. Usvojen “Kyoto” protokol s ciljem smanjenja emisije “stakleničkih” plinova

•2003. Započeo drugi “Zaljevski rat”

•2004. Libija započela izvoz nafte u S.A.D. nakon ponovne uspostave diplomatskih odnosa

Kretanje cijena sirove nafte 1981. – 1998.

Kretanje cijena sirove nafte 1997. – 2003.

Kretanje cijena sirove nafte 2001. – 2005.

•2004. 28/07 Financial Times objavio kako cijena barela nafte postigla najvišu cijenu u posljednjih 20 godina ($ 43,05)

•2005. 22/02 NYMEX WTI postigao cijenu od $ 51,15 po barelu

•2006. ExxonMobil ostvario kvartalni profit u iznosu od gotovo 10 milijardi USD

•2006. 09/05 cijena barela nafte $ 70,50

•2007. ?....

Proizvodnja i prerada sirove nafte• Sirovu naftu dobijamo crpljenjem iz

kopnenih ili morskih bušotina• Postoje tri faze eksploatacije nafte iz

bušotina• Primarna (nafta sama izbija na

površinu zbog velikog pritiska. Postotak ekstrakcije cca 20 %)

• Sekundarna (umjetno podizanje pritiska u bušotini injektiranjem vode ili plina. Postotak ekstrakcije cca 10 -15%)

• Tercijarna (smanjivanje viskoziteta ubacivanjem kemikalije ili pare. Postotak ekstrakcije cca 5 – 15%)

• Ukupan postotak ekstrakcije kreće se od 35 % do 50 %.

Proizvodnja i prerada sirove nafte• Nafta se klasificira po:• Gustoći i viskozitetu

(light/heavy). Lakše nafte sadrže veći postotak lakših frakcija (tj. benzina i avionskog goriva)

• Količini sumpora koji sadrži (sweet/sour). Ukoliko nafta sadrži veći postotak sumpora proces rafiniranja se osjetno poskupljuje.

• Osnovna mjerna jedinica za sirovu naftu je 1 barel (eng. barrel, skraćeno bbl)

• 1 barel iznosi 42 US galona odnosno 159 litara

Proizvodnja i prerada sirove nafte• Sirova nafta se do rafinerija

transportira cjevovodima ili tankerima• Tankeri su troškovno najučinkovitije

sredstvo transporta nafte. Također i najmanje zagađuju okoliš.

• Od 1993. svi novoizgrađeni tankeri moraju imati dvostruku oplatu

• Ovisno o veličini dijelimo ih na:• PANAMAX-e (55.000 -75.000 DWT)• AFRAMAX-e (80.000 - 120.000 DWT)• SUEZMAX-e (140.000 – 170.000

DWT)• VLCC (od 200.000 do 320.000 DWT)• ULCC (preko 320.000 DWT)

Tanker s dvostrukom oplatom

Usporedba emisije CO2 kod različitih oblika transporta

0

100

200

300

400

500

600

700

Izvor: NTM (Swedish Network for Transport and the Environment)

CO 2

(gra

ma

po to

na/k

ilom

etar

)

Kamion s prikolicom

Brod nosivosti do

8.000 DWT

Brod nosivosti

preko 8.000 DWT

Zrakoplov Boeing

747 - 400let od 1.200

km

M/T Jahre Viking

SDWT 564.739

L.O.A. 458 m

BEAM 69 m

SDRAFT 24,60 m

Proizvodnja i prerada sirove nafte

Proizvodnja i prerada sirove nafte

Za svaki barel prerađene sirove nafte dobije se cca 44 galona derivata. Povećanje volumena nastaje zbog promjene gustoće pojedinih frakcija i iznosi cca 5%.

Proizvodnja i prerada sirove nafte

Izvor: IEA 2005. Zemlje proizvođači sirove nafte

Proizvodnja i prerada sirove nafte

Izvor: IEA 2005. Zemlje uvoznice sirove nafte

Proizvodnja i prerada sirove nafte

Tablica globalne potražnje sirove nafte 03/2006 Izvor: IEA

Proizvodnja i prerada sirove nafte

Tablica globalne proizvodnje sirove nafte 03/2006 Izvor: IEA

Stanje svjetskih rezervi sirove nafte

Gornja dva prikaza daju uvid u stanje “dokazanih” rezervi. Osim dokazanih postoje i “nedokazane” rezerve koje se utvrđuju geološkim istraživanjima kao i dokazane no zbog nepoznavanja ekonomske isplativosti i tehničke izvedbe projekta svrstava ih se navedenu kategoriju.

Kako se određuje cijena barela sirove nafte?

• Cijena je primarno određena kakvoćom nafte (API/Density; sulfur content) i lokacijom izvora

• Dvije najpoznatije svjetske burze sirovom naftom su NYMEX u New Yorku i IPE u Londonu.

• Kao referentna (benchmark) cijena uzima se postignuta cijena barela WTI-a (West Texas Intermediate) te Brenta

Kako se određuje cijena barela sirove nafte

Od ostalih faktora kod određivanja cijene bitni su:• geopolitička situacija u svijetu• stanje svjetskog gospodarstva• poremećaji u produkciji/opskrbi prouzročeni prirodnim

nepogodama• razvoj i investicije u nove proizvodne i prerađivačke

kapacitete• sve više u zadnje vrijeme sveprisutan strah o

nestašici nafte u bliskoj budućnosti (redovito praćenje stanja svjetskih rezervi i SPR-a)

• Američki geofizičar M. King Hubbert još sredinom 50-ih godina prošlog stoljeća predvidio je vrhunac produkcije sirove nafte oko 2000. godine

• Pitanje koje se nameće samo po sebi danas više nije,

• “da li možemo priuštiti kupnju nafte” već

• “ da li će nafte više uopće biti?”

Kakva je budućnost pred nama?

• Nafta kao energent danas zadovoljava preko 40% potrebe čovječanstva

• Iza nje slijedi ugljen/drvo cca 24%• Zatim prirodni plin cca 23%• Energija dobivena iz hidrocentrala

zadovoljava 7% potreba te nuklearna energija na zadnjem mjestu sa cca 6%

• Transportna industrija u potpunosti je ovisna o fosilnim gorivima

Kakva je budućnost pred nama?

• Nastavi li potražnja za naftom rasti po stopi od cca 1,5 do 2 % godišnje to znači da bi već 2020. iznosila preko 120 mil bbl/dnevno

• Da bi se to ostvarilo već danas treba uložiti ogromni novac u povećanje proizvodnih kapaciteta koji bi mogli zadovoljiti toliku potražnju

• Imajući u vidu dokazane globalne zalihe sirove nafte vrlo jednostavna računica kaže da nafte onda ima za još otprilike 35 - 40 godina ukoliko ne računamo na alternativne izvore ugljikovodika

Kakva je budućnost pred nama?

Optimist...

Kakva je budućnost pred nama?Izvadak iz studije o dugoročnom predviđanju cijena sirove nafte, EIA 2005.

Izvadak iz “World Enery Report”, izvor IEA 2002.

Kakva je budućnost pred nama?

Pesimist...

Istina je kao i uvijek negdje u “sredini”...

TOYOTA PRIUS MODEL 2006

Potrošnja cca 3,50 lit na 100 km

Realist...

Nekonvencionalni izvori goriva i sirove nafte

• Činjenica je da možemo zaboraviti na cijenu barela nafte od $ 20 no danas kad je cijena barela dosegla “astronomskih” $ 75 nekonvecionalna goriva opet postaju aktualna

• Sve vodeće svjetske naftne kompanije danas ulažu ogroman novac u istraživanje što isplativijeg postupka dobivanja sintetičke nafte (goriva) iz:

• ugljena (CTL)• bitumenskog pijeska / uljnog škriljca• prirodnog plina (GTL)• biljaka (biodizel)

Usporedba ekonomske isplativosti proizvodnje alternativnih goriva vs. cijena sirove nafte

Izvor: CERA 2006.

Sirova nafta$ 20 ?

Bitumenski pijesak; BR etanol; GTL; CTL$ 40

Uljni škriljac$ 50

US etanol$ 60

Biodizel$ 80

Što napraviti kako bi se odgodio vrhunac eksploatacije sirove nafte?

• Potrebno je kao prvo primjeniti nove tehnologije koje omogućuju učinkovitiju iskoristivost goriva (hibridna vozila) uz osjetno smanjenu potrošnju

• Također, primjenom novih tehnologija na:- produkciju goriva iz alternativnih izvora - unapređenje tehnike otkrivanja i procjene zaliha novih

izvora uz osjetno manji trošak- povećanja postotka ekstrakcije nafte iz starih izvoravrhunac proizvodnje sirove nafte vremenski se bitno odgađa čime se “kupuje” vrijeme za pronalaskom konačnog supstituta sirove nafte

Što napraviti kako bi se odgodio vrhunac eksploatacije sirove nafte?

• Primjenom novih tehnologija na nekonvencionalne izvore ugljikovodika svjetske rezerve bi se gotovo utrostručile

• Okrenuti se ponovno “obnovljivim” izvorima energije kao što su:- sunčeva energija (kolektori)- energija vjetra (vjetrenjače)- toplina mora te energija plima i oseka- biomasa (stvaranje topline gorenjem)- biogoriva (fermentacija organskih tvari i otpada

radi dobijanja etana i metana)

Problemi koji se javljaju kod korištenja obnovljivih izvora energije i alternativnih goriva

• Za primjer poslužiti će nam Vodik koji se danas prezentira kao “energent budućnosti”

• Na zemlji Vodik uvijek nalazimo u spojevima• Potrebe za Vodikom danas osiguravamo iz:

- prirodnog plina 48%- sirove nafte 30%- ugljena 18%- vode (elektroliza) 4%

• Da bi ga izdvojili iz nekog spoja treba nam energija

Problemi koji se javljaju kod korištenja obnovljivih izvora energije i alternativnih goriva

• Ukoliko koristimo fosilna goriva kao izvor Vodika povećavamo potražnju za istima te emisiju “stakleničkih”plinova a ako koristimo vodu trebaju nam ogromne količine energije za postupak elektrolize (problem produkcije)

• Tekući Vodik ima puno manji faktor gustoća/volumen od benzina (gotovo četri puta!) što znači da nam treba puno veći spremnik za uskladištenje iste količine energije (problem uskladištenja)

• Najučinkovitiji način transporta Vodika je da ga pretvorimo u tekućinu (-252,88 deg C!) ili da ga stlačimo, minimalno na tlak od 700 bar (problem distribucije)

=

Goriva ćelija

I na kraju ...

• Na početku novog milenija nafta je bez sumnje najkvalitetniji energent koji pokriva preko 40% svjetskih energetskih potreba

• Nafta pokreće našu industriju, naše automobile, zrakoplove i brodove. Osigurava nam osnovne sastojke u farmaceutskoj industriji. Koristimo je u proizvodnji kemikalija, boje, plastike, elektroničkih komponenti...

• Ukratko sirova nafta je “krv” današnje civilizacije

• Izuzimajući ekološke i socijalne posljedice njene prednosti nad ostalim energentima su višestruke:- jednostavniji i ekonomičniji transport, skladištenje

i postupak eksploatacije- velika energetska vrijednost po jedinici mase- cijena...do prije nekog vremena

• Još prije 50-ak godina geofizičar M. King Hubbert razvio je metodu po kojoj se može procijeniti budući trend naftne produkcije. Po tom modelu vrhunac proizvodnje se trebao dogoditi oko 2000. godine

• Danas svjedočimo pojavi “signala” o problemima u opskrbi s ovim energentnom što se posljedično odrazilo i na cijene

• Teško je očekivati da će se s obzirom na stanje na tržištu i psihološku barijeru cijena nafte značajnije smanjivati.

• Cijene su mjere stanja svijesti. Ne pokazuju koliko je nafte još preostalo ili koliko stvarno vrijedi barel nafte.

• Za utjehu nam ostaje da ovakova visoka cijena nafte stvara “pozitivno ozračje” za ulaganje u istraživanje i razvoj novih tehnologija koje će nam omogućiti bolju iskoristivost neobnovljivih izvora te jeftinije korištenje obnovljivih izvora energije.

• Ovakvim pristupom problematici energentima osigurati ćemo sebi vrijeme za što bezbolniji prelazak u “eru nakon sirove nafte”...

Zahvaljujem na pažnji!