Ropa naftowa – ciekła kopalina złożona z mieszaniny naturalnych węglowodorów gazowych, ciekłych i stałych (bitumitów), z niewielkimi domieszkami azotu, tlenu, wodoru, siarki. Skład chemiczny ropy naftowej:

• 80-88% węgla

• 11-14,5% wodoru

• 0,01-6% siarki (rzadko do 8%)

• 0,005-0,7% tlenu (rzadko do 1,2%)

• 0,001-1,8% azotu

• Oprócz tych pierwiastków można znaleźć około 50 innych

Żadne organizmy nie wytwarzają cząsteczek ropy.

Teoria organiczna pochodzenia ropy:

1. Nagromadzenie planktonu morskiego

2. Warunki anaerobowe

3. „podgrzanie”

Skały macierzyste – ciemne łupki o dużej zawartości substancji bitumicznych. Ze skał macierzystych ropa pod wpływem ciśnienia przesącza się do skał sąsiadujących o większej porowatości i/lub przepuszczalności (głównie piaskowców, wapieni).

Skały roponośne – pułapki

Współcześnie są na świecie 592 złoża naftowe. Światowe wydobycie ropy naftowej w latach 2004 – 2008 wyniosło około 73 mln baryłek dziennie.

Główni producenci:

• Arabia Saudyjska

• Rosja

• USA

• Iran

Ghwar (Zatoka Perska) – największe eksploatowane złoże węglowodorów na świecie.

Gaz występuje w wapieniach perskich, pochodzi zaś z czarnych łupków ilastych. Ropa też nie występuje w skałach, z których pochodzi.

Wydobycie w Polsce:

• 31 VII 1853r. w lwowskim szpitalu „U pijarów” zapłonęła pierwsza na świecie lampa naftowa

• Pierwsza kopalnia ropy powstała w 1854r. z inicjatywy Ignacego Łukasiewicza w Bóbrce koło Krosna. Pierwsza destylarnia ropy naftowej znajdowała się koło Jasła

• Przez pół wieku Polska była potęgą naftową (2 mln ton/rok)

• Złoża w Polsce:

  • W zagłębiu Pomorskim: Kamień Pomorski, Wolin

  • Na szelfie na północ od przylądka Rozewie, z platformy wiertnicznej spod dna Bałtyku

  • W Karpackim zagłębiu roponośnym (Jasło, Krosno, Gorlice), złoża na wyczerpaniu

  • Okolice Gorzowa Wielkopolskiego

Flisz Karpacki:

• Odkryto 67 złóż ropy naftowej i 17 złóż gazu (na ogół małych)

• Jest to najstarszy polski region ropo-gazonośny. Wydobyto stąd łącznie 12 mln ton ropy naftowej

Zapadlisko przedkarpackie:

• Miocen

• 80 złóż gazu i ropy

• Z największym w Polsce złożem

Niż Polski:

• Perm

• Cechsztyn

• Dolomit główny

• Ponad 30 złóż ropy naftowej

Niekonwencjonalne złoża gazu w Polsce – gaz łupkowy i zaciśnięty

Odróżniają się formą występowania gazu pod ziemią oraz sposobami jego wydobycia. Gaz znajduje się w skale, z której powstaje (gaz w łupkach) albo w skałach porowatych (piaskowce), gdzie wypełnia mikropory, które nie są ze sobą połączone (gaz zamknięty, zaciśnięty)

W obu przypadkach gaz nie dopływa samoczynnie do otworu i nie wydostaje się na powierzchnię.

Problemy związane z eksploatacją gazu łupkowego:

• Technologia

• Potrzeba dużych ilości wód (magazynowanie w wyrobiskach i przepompowywanie)

• Koszty eksploatacji

• Nieznajomość układu skał (mogą występować liczne uskoki)

• Rentowność eksploatacji

Przyczyny industrialnego ocieplenia:

• Para wodna (zachmurzenie)

• Emisja CO₂

• Emisja CH₄ (metanu)

CO₂ jako główna przyczyna globalnego ocieplenia:

• Gaz cieplarniany

• Zapobiega wydostawaniu się promieniowania podczerwonego z Ziemi, pochłaniając je i oddając do atmosfery

• Gdyby nie było go w atmosferze Ziemia byłaby chłodniejsza o około 7^oC

• Ścisła korelacja pomiędzy stężeniem CO₂, a temperaturą powierzchni Ziemi

Co reguluje zawartość CO₂:

• Oceany:

  • Akumulacja w postaci CaCO₃

  • Akumulacja w postaci uwięzionej na dnie materii organicznej (muły sapropelowe, bagna)

• Ląd:

  • Akumulacja przez lasy

Metan:

• Gaz cieplarniany ponieważ w warunkach utleniających atmosfery powstaje z niego CO₂

• Pochodzenie:

  • Rozkład materii organiczne w warunkach beztlenowych (muły sapropelowe, bagna)

  • Wulkaniczne

  • Hydrotermalne

  • Klatraty metanowe uwięzione w osadach morskich na stokach kontynentalnych

Klatraty metanu (wodziany metanu):

• Biała, bezbarwna, podobna do lodu, krystaliczna substancja

• O niskim przewodnictwie cieplnym (w dotyku jak styropian)

• Gęstość około 0,9 g/cm³

• Zawiera około 85% wody i 15% metanu

• Spala się równym, czerwonym płomieniem pozostawiając roztopioną wodę

• Ciało stałe stabilne jedynie w temperaturze do około 8^oC (przy ciśnieniu 15 MPa)

• Złoża występują:

  • Pod osadami podmorskimi (głównie na stokach kontynentalnych)

  • Terenach wiecznej zmarzliny

  • Na dnie jeziora Bajkał

  • Największe: w głębi Blake Ridge u wybrzeży Karoliny Północnej, w Zatoce Meksykańskiej

  • W rowie Nankai u wybrzeży Japonii

• Próby wydobycia:

  • BP – Morze Kaspijskie

  • Exon – delta rzeki MacKenzie

• Złoża klatratów zawierają około 3000 razy więcej metanu niż jest go w atmosferze

• Występująca głębokości od 60m do 2000m (płycej w wysokich szerokościach geograficznych)

• Uwolnienie 10% złóż klatratów jest równoczesne w 10-krotnym wzrostem CO₂

• Uwolnienie klatratów metanu znane w historii geologicznej Ziemi dało kilkakrotne efekty cieplarniane w kredzie (efekt cieplarniany na granicy paleocenu i eocenu – wzrost temperatury o 7^oC)

• Zwiększone uwolnienie klatratów już ma miejsce z osadów na stokach kontynentu Azji w wodach Oceanu Arktycznego