nafta
Nowa ropa,
czyli coraz więcej niekonwencjonalnych z
ródeł
Andrzej Szczęśniak
ekspert rynku paliw i gazu
Wydobycie ropy, o którym przeczytać szerzej mogli Czytelnicy w poprzednim numerze  Chemii... ,
kojarzy się najczęściej z piaskami pustyni i stojącą na nich prostą wieżą wiertniczą, która nie sięga
zbyt głęboko, gdyż wypływ ropy jest łatwy, tani i przyjemny. Ta bowiem w tych najbogatszych
złożach, właśnie w rejonie Middle East, płynie  sama , wystarczy się do niej dokopać (a wcześniej
nawet sama wypływała na powierzchnię). Najczęściej nie trzeba jej nawet pompować, jak to
widzimy na tysiącach pól naftowych Ameryki.
Dzisiaj klasyczne, łatwo dostępne tech- " ciężka ropa
Wyzwania dla nowych zasobów
nicznie zasoby ropy, nie są już jedynymi " ropa z piasków roponośnych
Ogromną różnicę między ropą klasyczną,
z
ródłami, z których czerpie ludzkość. Świat " ropa z łupków
a niekonwencjonalnymi jej rodzajami, stanowi
ma coraz większy apetyt na ropę i tej  taniej " produkty z węgla (coal to liquids) i z gazu
trudność otrzymania z niej produktów. Po
- już nie wystarcza. Oprócz niej, rozwija się ziemnego (gas to liquids)
pierwsze - dużo mniejsza efektywność
szybko produkcja ropy niekonwencjonalnej " produkty z biomasy (diesel, benzyna)
energetyczna. Trzeba użyć znacznie większej
(unconventional oil) ze z
ródeł dalekich od
ilości energii do uzyskania tego samego efektu
tradycyjnych. Używane metody są znacznie Te dwa ostatnie przykłady to procesy che-
końcowego. Współczynnik EROEI (stosunek
bardziej zaawansowane technicznie i o wiele miczne (Fisher-Tropscha) lub przetwarzanie ro-
ilości energii otrzymanej do ilości energii wło-
bardziej kosztowne. ślin na produkty bliskie paliwom, także poprzez
żonej, w procesie produkcyjnym) jest znacznie
Można mówić o kilku rodzajach niekon- rozmaite procesy chemiczne. Nie będziemy się
niższy. Gdy ludzie dopiero zaczynali wydobywać
wencjonalnych z
ródeł i sposobów wytwarzania nimi zajmować, ale warto wiedzieć, że są także
ropę, współczynnik EROEI kształtował się na
produktów ropopochodnych (paliw i petroche- zaliczane (przez Międzynarodową Agencję
poziomie ok.100 (dla otrzymania 100 jednostek
mikaliów): Energii) do z
ródeł niekonwencjonalnych.
energii, wystarczało zainwestować w jedną). Dzi-
Chemia Przemysłowa 6/2009 5
6_2009_chemia.indd 5 2009-12-22 09:51:11
Fot. Suncor Energy
nafta
siaj, dla klasycznej ropy przyjmuje się wskaz
nik W krajach rozwiniętych mamy do czynienia  dużo lżejszej od wody, płynnej cieczy o różno-
30 (dla węgla w USA ten wskaz
nik wynosi 80). ze sprzeciwem opinii publicznej, szczególnie rodnym zabarwieniu (od przejrzystej do ciemnego
Dla wydobycia shale oil ten współczynnik waha sąsiadów inwestycji, którzy nie chcą mieć takiego brązu) i dość niewielkiej lepkości. Wygląda raczej
się na poziomie 3,5. Jednak perspektywy użycia truciciela, nawet na odległość kilku kilometrów. jak brunatna melasa czy wręcz asfalt.
w trakcie tego procesu energii nuklearnej, czynią Dlatego inwestycje takie rozwijają się albo na Największe złoża na świecie znajdują się w
ten rachunek możliwym do przyjęcia. Wskaz
nik pustkowiach Kanady, albo w krajach o niskim Wenezueli (nad rzeką Orinoco), a zasoby tam się
pokazuje bardzo wyraz
nie, że z
ródła niekon- wskaz
niku demokracji. znajdujące są porównywalne do Arabii Saudyj-
wencjonalne wymagają znacznie większych Jednak, pomimo tych rozlicznych trudności, skiej. Jednak więcej wydobywa się jej w Kanadzie,
nakładów energetycznych (warto tu wspomnieć perspektywy, które stwarza niekonwencjonalna która jest bardziej przyjazna dla zagranicznych
o biopaliwach, gdzie przy etanolu, wskaz
nik ropa, są ogromne. Jeśli do tej pory ludzkość inwestorów. Ciężka ropa występuje także w
EROEI waha się w okolicach jedności  trzeba zużyła bilion (1012) baryłek zwykłej ropy, to jej wielu innych krajach, dla przykładu, 70% rezerw
włożyć tyle samo energii, ile się otrzymuje). zasoby ocenia się na ponad dwa razy więcej. Ten ropy Chin to właśnie takie gatunki ropy, choć
Trudność wyraża się także w innych czynni- wskaz
nik dochodzi do trzech, przy zastosowaniu udział w obecnym wydobyciu stanowi dzisiaj
kach, oprócz intensywności energetycznej. Do specjalnych technik wydobywczych. Jednak, jeśli jedynie 13%.
Ta ropa znacznie trudniej płynie i wymaga
specjalistycznych technik, które są w posiadaniu

jedynie największych firm na świecie. Przy płyt-
Największe złoża ciężkiej ropy na świecie znajdują
szych złożach można używać technik wtłaczania
wody czy pary wodnej pod ciśnieniem. Przy
się w Wenezueli, a tamtejsze zasoby są
złożach głębokich w grę wchodzą techniki elek-
porównywalne do tych z Arabii Saudyjskiej
trycznego podgrzewania, które stosuje się przy
ropie z łupków.
pokładów niekonwencjonalnej ropy znacznie wziąć pod uwagę wszystkie wymienione na po- Złoże takiej ropy może być eksploatowane
trudniej dotrzeć. Potrzeba do tego głębszych czątku z
ródła ropy niekonwencjonalnej, to zasoby znacznie dłużej (nawet kilkadziesiąt lat) na stabil-
wierceń i bardziej wyrafinowanych technik dostępne zwiększają się do osiemnastu bilionów nie równym poziomie wydobycia. Odróżnia to
wydobywczych. To wszystko przekłada się na baryłek. Fakt ten zapewnia o bezpieczeństwie ciężką ropę od ropy lekkiej (na korzyść ciężkiej),
pieniądze  wykorzystanie tych zasobów dużo świata, jeśli chodzi o przyszłe zapotrzebowanie która szybko osiąga wysoki poziom wydobycia,
więcej kosztuje. O ile bowiem koszty wydoby- na płynną energię. jednak krótko (kilka lat) go póz
niej utrzymuje - na-
cia dla najtańszych pól w Iranie czy Arabii Sau- Wszystkie te rodzaje nowych złóż nafciarze stępuje okres spadku wydobycia (średnio rocznie
dyjskiej są na poziomie jednego dolara, to koszty nazywają  zasobami frontowymi (frontier złoża takie produkują 6% mniej). Zjawisko to
wydobycia syntetycznej ropy z pól kanadyjskich resources), co wskazuje, że toczy się walka o jest jeszcze bardziej gwałtowne, gdy zachodzi
są na poziomie 30 dolarów za baryłkę. Jeśli zaś zasoby - współczesna wojna państw o dostęp przy złożach podmorskich. Długowieczne
wziąć pod uwagę wszystkie nakłady inwestycyjne
i koszty, to najdroższa niekonwencjonalna ropa
opłaca się dopiero przy cenie 50  60 dolarów.
Jednak dzisiejsze ceny ropy naftowej  rozhuśta-
ne przez finansowe spekulacje  bardzo sprzyjają
nowej ropie, która jest znacznie droższa, ale ze
względów politycznych łatwiej dostępna dla
zachodnich koncernów naftowych niż tanie
złoża krajów arabskich czy Rosji.
Wykorzystywanie nowych z
ródeł ropy kom-
plikują także bardzo niekorzystne parametry
ekologiczne. Zasoby są wprawdzie ogromne,
jednak emisje gazów cieplarnianych, przy ich
wydobyciu i przetwarzaniu, są znacząco wyższe
Ropa z piasków jest przeogromnym bogactwem
niż przy klasycznych złożach. Dlatego protest
ekologów jest bardzo stanowczy i intensywny. do zasobów natury. Cel tej walki nie jest jednak pokłady ciężkiej ropy będą więc stabilizowały
W Kanadzie dochodzi ostatnio do potężnych skrystalizowany, ponieważ  z jednej strony mamy na długie lata produkcję ropy.
dylematów: czy pozwolić na wydobycie (a jest to do czynienia z surowcami już dzisiaj wykorzysty- Ciężka ropa jest wyzwaniem dla przedsię-
podstawowe z
ródło dobrobytu wielu prowincji) wanymi (głęboka ropa z morza, ciężka ropa czy biorstw, które rozwijając zaawansowane techno-
czy ulec naciskowi ekologów, który powoduje ropa z piasków, paliwa z gazu czy węgla). Z drugiej logie, służące jej wydobyciu, osiągają w nagrodę
np. podnoszenie podatków (płaconych od każ- zaś, ropa z łupków jest wciąż badana i niewyko- potężne dochody. Oprócz wymienionych wyżej,
dej wydobytej baryłki), czyniąc tę działalność rzystywana na skalę przemysłową. Omówmy te bada się obecnie takie techniki, jak wtłaczanie
nieopłacalną. Zagrożeniem są także tendencje możliwości bardziej szczegółowo. do złoża powietrza czy lekkich węglowodorów.
w Stanach Zjednoczonych  największego od- Jednak o tym postępie technicznym nie słyszymy
biorcy ropy i gazu. Niektórzy postulują, by nie Ciężka ropa nigdy w TV, ani nie czytamy o nim w prasie, w
importować surowców, które są tak  brudne Ciężka ropa (extra heavy crude oil) nie przy- odróżnieniu od każdego (realnego czy tylko
ekologicznie. pomina wyglądem i konsystencją  zwykłej ropy możliwego) postępu w badaniach nad z
ródłami
6 Chemia Przemysłowa 6/2009
6_2009_chemia.indd 6 2009-12-22 09:51:12
nafta
aprobowanymi przez ekologów. Ciężka ropa eksperymentuje się z małymi elektrowniami środków na wiele lat. Czas potrzebny na budowę
bowiem bardzo niechętnie widziana jest przez jądrowymi, których parametry są odpowiednie niewielkich instalacji - już na skalę przemysłową
obrońców środowiska, nie tylko z tego powodu, dla potrzeb energetycznych złóż. - ocenia się na 12 lat. Jednak technologie te wciąż
że emituje dwu- lub trzykrotne więcej gazów Exxon w swoich prognozach rozwoju wy- nie rozwiązały wielu problemów pojawiających
cieplarnianych niż klasyczna ropa. Także dlatego, dobycia ropy uważa, że tar sands, które na dziś, się przy wydobyciu ropy na powierzchnię czy
że najważniejsze technologie są w posiadaniu dostarczają światu 2 mln baryłek dziennie (na 85 upłynnianiu pod ziemią. Dlatego o przemysło-
wielkich korporacji naftowych, które od dziesię- milionów wydobycia ogółem), będą w 2030 roku wym wykorzystaniu tego zasobu można mówić
cioleci są na celowniku organizacji podobnych dostarczały 7 mln baryłek (na 115 ogółem). Rola nie wcześniej niż za 20 lat i to pod warunkiem
do Green Peace. tego rodzaju niekonwencjonalnej ropy wzrośnie opracowania technologii o znacznie niższych
więc znacząco. kosztach wydobycia, niż dzisiejsze.
Roponośne piaski
Tar sands (oil sands) zupełnie nie przypo- Ropa z łupków
mina ropy  to raczej węglista maz
, która ma Ropa z łupków (shale oil) jest już od ponad
charakter stały. Z owej masy trzeba dopiero stu lat potencjalnym z
ródłem surowca, który
wytłoczyć ropę, zwaną czasami syntetyczną można przetworzyć na paliwa (szczególnie śred-
(syntetic crude). W odróżnieniu od ropy ciężkiej nie destylaty, jak olej napędowy). Uzyskiwana jest
 w ogóle nie płynie. ze złóż łupków bitumicznych (skał osadowych).
Ropa z piasków jest przeogromnym bogac- W USA największym złożem tej ropy jest for-
twem Kanady (z najbardziej znanymi złożami macja Green River w stanach Colorado, Utah i
Athabaska w prowincji Alberta). Udokumen- Wyoming. Jej zasoby określa się wstępnie na 1,5
towane zasoby (to znaczy prawie pewne do do 1,8 biliona baryłek ropy, co przy sprawności
wydobycia), ocenia się na 173 miliardy baryłek uzyskania 50%, może zaspokoić potrzeby Sta-
(25 miliardów ton = 1000 lat potrzeb naftowych nów Zjednoczonych na 400 lat.
Wykorzystywanie nowych z
ródeł ropy
Polski). Ustępują one wielkością jedynie Arabii Jednak już od stu lat nie są one konkuren-
komplikują bardzo niekorzystne parametry
Saudyjskiej, a zajmują 140 tys. km2 (prawie po- cyjne wobec ropy klasycznej, pomimo wielu
ekologiczne
łowa powierzchni Polski). analiz i prób technicznych. Do poważniejszych
Dla tar sands powierzchnia ma całkowicie badań i prób wydobycia, przystępowano w czasie Dodatkowo otrzymywanie ropy z łupków,
inne znaczenie niż dla klasycznej ropy, gdyż kryzysów lub wojen, jednak po ich zakończeniu rodzi takie same obawy ekologów. Przede
wydobywa się ją metodą odkrywkową, tak jak prace ustawały. Dzisiaj nie wykorzystuje się ich wszystkim o zniszczenie (jak przy odkrywce
węgiel w Australii czy w Afryce Południowej. na skalę przemysłową. W odróżnieniu od gazu węgla brunatnego) dużych obszarów krajobrazu.
Po zdjęciu warstwy ziemi, koparki transportują łupkowego (shale gas), który zrobił ogromną Także o nadmierne wykorzystanie zasobów wody,
wydobytą mieszaninę na 400-tonowe cięża- karierę w USA (patrz artykuł w XXX nr  Che- a dodatkowo o niszczenie (sól) jej podziemnych
rówki, które dowożą ją do miejsc, gdzie wodą mii... ), ropę wydobyć z łupków jest znacznie zasobów przy metodach in-situ. Także emisja jest
wypłukuje się bitumen z mieszaniny piasku i trudniej i drożej niż gaz ziemny. słabym ekologicznie punktem ropy z łupków.
gliny (z dwóch ton otrzymuje się baryłkę ropy). Gdy w latach 60. ropa kosztowała 3 dola-
Inną metodą jest potraktowanie parą wodną ry, koszty shale oil oceniało się na 6 dolarów. Świetlana przyszłość?
złoża, dzięki czemu na powierzchnię wypływa Szacunki cenowe przeprowadzane w USA, w Niekonwencjonalna ropa (w każdej swojej
już czysta ropa. roku 2004 wskazują, że ta metoda może być postaci) to ogromnie kuszące perspektywy nie-
Kanadyjskie piaski zachęcają ogromne opłacalna przy poziomie cen 70  95$/baryłkę, przebranych zasobów, a jednocześnie wyzwanie
inwestycje i dają ogromne dochody budżetowi jednak warunkiem jest tutaj stabilność tych cen. wielowymiarowe. Stwarza ona jednak podobne
prowincji i całej Kanady. Nie ma się co dziwić, Dodatkowo, ważnym czynnikiem są koszty zagrożenia jak wydobycie zwykłej ropy, wiążąc
gdyż zasoby ciężkiej ropy i piasków, wystarczają, energii (które wciąż idą w górę) oraz ceny usług, się dodatkowo z silniejszym oporem obrońców
przy obecnej efektywności wydobycia (25%), które także rosną. Koszty przerobu na paliwa środowiska. Ryzyko obciążenia wydobycia  zielo-
na 68 lat konsumpcji całego amerykańskiego są kilkukrotnie wyższe, niż dla zwykłej ropy (w nymi podatkami , bojkot przez organizacje ekolo-
kontynentu, a jeśli uda się tę sprawność podnieść 2004 r. oceniano je w USA na 13  21 $/baryłkę, giczne czy zakaz działalności produkcyjnej, ciąży
o 5%, to nawet na 81 lat. Alberta, największa gdy zwykła rafineria potrzebowała 6$). nad inwestycjami w Kanadzie czy w Australii. W
naftowa prowincja Kanady; w 2007 roku wy- Standardową metodą uzyskania ropy z Wenezueli, ingerencja państwa i nacjonalizacja
produkowała 1,32 mln baryłek dziennie (1,5% łupków jest metoda wydobycia (najczęściej od- przez państwo wielkich i kosztowych projektów,
światowego wydobycia). Szacunki na 2017 krywkowego) i kruszenia tych skał, a następnie także zniechęca inwestorów.
mówią o 3,2 mln baryłek. podgrzewania, które wydziela z nich ropę i gaz. Ropa nie cieszy się przychylnością polityków
Kanada, z powodu tego bogactwa, jest nie- Ten proces wymaga wyższych nakładów ener- i mediów. Temat ciężkiej ropy tym bardziej bywa
stety narażona na ostrą krytykę ekologów, gdyż gii, wody i kapitału, niż klasyczna ropa. Drugą pomijany. Jednak wspomniane z
ródła naszych
wydobywając ten rodzaj ropy, zwiększa emisję metodą jest podgrzewanie złóż i wydobywanie paliw już funkcjonują na skalę przemysłową i bez
CO2 (o 26%) zamiast ją redukować (zobowią- na powierzchnię płynów, które są następnie żadnych dotacji, wręcz przy oporze i sprzeciwie.
zała się do 9% redukcji, w stosunku do 1990 ulepszane i rafinowane. Technicznie działa- Proces produkcji ropy niekonwencjonalnej, roz-
r.). Powód jest prosty - w kanadyjskich piaskach jącą instalację podziemną przetestował Shell, wija się na coraz większą skalę i będzie miał coraz
zużywa się dużą ilość energii, czy to w trakcie otrzymując zachęcające wyniki. Jednak nie ma większe znaczenie dla zaspokajania rosnących
podgrzewania wody, czy też podczas produkcji jeszcze instalacji działających na pełną skalę, potrzeb świata.
pary, a także często - gazu ziemnego. Obecnie gdyż wymagałoby to zaangażowania ogromnych
Chemia Przemysłowa 6/2009 7
6_2009_chemia.indd 7 2009-12-22 09:51:13
Fot. US Department of Energy