Ropa ma się dobrze
Pasta do zębów, lakier do paznokci, balsam do rąk – to jedne z tysięcy produktów do których produkcji wykorzystuje się ropę naftową. Ta ciekła kopalina złożona z mieszaniny węglowodorów dla entuzjastów elektromobilności jest złem wcielonym, co nie zmienia jednak faktu, że będzie ona towarzyszyć rozwojowi między innymi motoryzacji jeszcze przez dekady
Ropa staniała lub ropa zdrożała – takie tytuły nosi większość nagłówków artykułów poświęconych ropie naftowej. Mówienie o niej w publicznej debacie jest w ostatnich latach marginalizowane i zawężane zwykle do jej aktualnej ceny za baryłkę i tego, ile przyjdzie nam zapłacić za paliwa na stacjach benzynowych. W perspektywie czasowej, liczonej w dekadach, wydobycie ropy naftowej i jej znaczenie w globalnej gospodarce rzeczywiście będzie malało, ale z pewnością daleko nam do sytuacji, w której wielkie koncerny naftowe w panice szykują się do zamknięcia interesu, a najlepsi managerowie uciekają do branż o lepszych perspektywach. Wręcz przeciwnie. Wydobycie ropy naftowej w ostatnich latach, pomijając okres związany z epidemią koronawirusa, biło rekordy, a zapowiadane inwestycje w jej wydobycie będą szły w setki miliardów dolarów. Dla wielu Europejczyków, stykających się niemal codziennie z informacjami o rozwoju elektromobilności i kolejnymi dokonaniami w zakresie odnawialnych źródeł energii, może być to zaskoczeniem.
Trzeba jednak pamiętać, że nim nastąpi wymiana floty i technologii opartych o paliwa kopalne miną dekady. Nawet w Europie. Po drugie, Europa jest ledwie niewielkim wycinkiem globalnej gospodarczej rzeczywistości. Świat potrzebuje ropy naftowej i produktów z niej wytwarzanych w coraz większym stopniu w krajach rozwijających się, w których często o ekologii, odnawialnych źródłach energii i pojazdach napędzanych alternatywnie mało kto słyszał. Zatem pewne jest, że produkty z ropy naftowej nie znikną z naszej gospodarki jeszcze przez długie dziesięciolecia.
Czym jest ropa?
Ropa naftowa, w dużym skrócie, jest mieszaniną węglowodorów powstałą ze szczątków zwierząt i roślin, np. alg i zooplanktonu, żyjących miliony lat temu w morzach. Nie jest więc prawdą, że powstała ona ze zmarłych dinozaurów, które żyły dziesiątki milionów lat wcześniej. Organizmy morskie gromadziły cząsteczki węgla w swoich ciałach i po śmierci opadały na dno zbiorników wodnych. Z biegiem lat przykrywała je coraz większa warstwa osadów i piachu. Równolegle zaczęły być one poddawane coraz większemu ciśnieniu i wysokim temperaturom. Beztlenowe środowisko przyczyniło się do powstania z nich tzw. kerogenu, czyli woskowatej substancji, która przy nadal rosnącym ciśnieniu i temperaturze zmieniła kerogen w węglowodory, w tym w substancję zwaną ropą naftową. Jeśli kerogen poddawany był wyższym temperaturom, powstawał z niego gaz ziemny, a jeśli znacząco niższym niż te służące do powstanie ropy to finalnym wynikiem były bitumy, smoły lub asfalty. Zatem ropa naftowa występuje wszędzie tam, gdzie przed milionami lat znajdowały się zbiorniki wodne. Obecnie może być ona przykryta kilometrami osadów i nieprzepuszczalnych skał, znajdować się płytko pod mułami morskimi lub w piaskach roponośnych, z których niemal dosłownie ropa wypływa na powierzchnię ziemi.
Tak to się zaczęło
Człowiek od zarania dziejów korzystał z tego, co oferowała mu Matka Natura. Nie inaczej było z substancjami ropopochodnymi, które w wielu miejscach świata występowały na powierzchni w postaci osadów smołowych. Służyły one ludziom m.in. do uszczelniania domostw i rozpalania ognia. W XIX wieku z wycieków ropy naftowej, dzięki procesowi destylacji, zaczęto wytwarzać naftę używaną m.in. do oświetlania domostw. Pierwszych odwiertów dokonanych w celu wydobycia ropy dokonano w 1859 roku w Pensylwanii w Stanach Zjednoczonych. Już pod koniec XIX wieku zaczęto wydobywać ropę z pokładów położonych w morzu. Obecnie na morzach i oceanach znajduje się dokładnie 1661 działających platform wiertniczych. Technologia odwiertów uległa rozpowszechnieniu na przełomie XIX i XX wieku w skali globalnej. Dzięki niej już w 1900 roku wydobyto na świecie ok. 150 mln baryłek ropy. Przypomnijmy, że jedna baryłka to około ok. 159 litrów. Upowszechnienie rynkowe tanich paliw sprawiło, że w tym okresie gwałtownej marginalizacji uległy samochody zasilane energią elektryczną, a globalne rynki aż do czasów współczesnych zdominowały pojazdy spalinowe. Pierwszy miliard baryłek ropy naftowej wydobyto w 1925 roku, a barierę 2 mld baryłek przekroczono w 1940 roku. Pod koniec XX wieku na rynek trafiało ponad 20 mld baryłek rocznie, a obecnie liczba ta sięga 34 mld. Wyraźny wzrost zawdzięczamy potrzebom gospodarki, ale również nowym technologiom, które sprawiły, że wzrosła opłacalność wydobycia z dużych głębokości oraz możliwe było jej pozyskanie z łupków i piasków bitumicznych. Jedynym kontynentem wolnym od szybów naftowych jest Antarktyda, chroniona przez wydobyciem specjalnym Traktatem Antarktycznym ważnym do 2048 roku.
Większość złóż ropy naftowej zlokalizowana jest na głębokości od 150 metrów do blisko ośmiu kilometrów. Wraz z zużywaniem się złóż firmy wydobywcze sięgają po coraz głębiej położone pokłady ropy. Na początku lat 50. ubiegłego wieku średnia głębokość szybów naftowych sięgała nieco ponad kilometr, a obecnie jest to około dwóch kilometrów. Im głębiej wiercimy, tym większe prawdopodobieństwo wystąpienia węglowodorów gazowych, ze względu na wspomnianą wyższą temperaturę i ciśnienie. Rekordowe odwierty sięgają ponad 12 km w głąb ziemi. Ich eksploatacja jest jednak trudna pod względem technicznym. Na tych głębokościach temperatura przekracza 250 °C, a ciśnienie zbliża się do 1,5 tony na 1 cm2.
Obecnie możemy wskazać wiele dużych złóż ropy, których wydobycie przy współczesnych technologiach jest nieopłacalne. Co nie oznacza, że w najbliższych latach to się nie zmieni. To dlatego trudno jest określić, jakie są światowe zasoby ropy naftowej i jak długo może ona stanowić paliwo dla globalnej gospodarki.
Według jednych szacunków przy obecnych technologiach i zachowaniu poziomu wydobycia ropy naftowej starczy na ok. 50–70 lat. Trzeba na te dane patrzeć z dystansem. Podobne wyliczenia przeprowadzono np. w 1980 roku. Wówczas twierdzono, że ropa naftowa skończy się… około 2010 roku. Według innych wyliczeń przez ponad 150 lat wydobyto i skonsumowano zaledwie 1/3 aktualnie potwierdzonych złóż ropy naftowej, które szacowane są jeszcze na ponad dwa biliony baryłek. Globalne odkrycia zasobów ropy oraz rozwój coraz to nowych rentownych sposobów wydobycia sprawiają, że światowe zasoby są z roku na rok większe niż planowane jej wydobycie. Zapotrzebowanie na ropę skończy się więc prawdopodobnie szybciej niż jej złoża.
Koszty wydobycia i produkty
Zależnie od regionu świata i miejsca położenia ropy naftowej w ziemi różnorodnie kształtują się koszty jej wydobycia. W tym wymiarze faworyzowane są kraje Zatoki Perskiej, w których złoża często znajdują się w piaskach roponośnych tuż pod powierzchnią. Według „Rzeczpospolitej” koszt wydobycia jednej baryłki z takich pokładów wynosi ok. 17 dolarów. Wydobycie jednej baryłki ze złóż lądowych w Rosji to koszt ok. 42 dolarów, a w Wenezueli – 63 dolary.
Ropa naftowa jest bazą dla całego przemysłu petrochemicznego. Po wydobyciu trafia ona do rafinerii drogą lądową, czyli specjalnymi rurociągami, pojazdami lub drogą morską – z użyciem tankowców. Transport ropy naftowej jest procesem niezwykle kosztownym. Samo wynajęcie tankowca to koszt rzędu 200–300 tys. dolarów dziennie. W rafinerii z ropy naftowej wytwarzane są różne produkty naftowe (patrz. tab.), z których ponad połowę stanowią olej napędowy (32%) i benzyna (27%). Pozostałe produkty to LPG, nafta, ciężka benzyna, olej opałowy oraz szereg innych produktów. Z ropy naftowej powstaje m.in. paliwo lotnicze, woski, oleje smarowe i asfalt. Wykorzystywana jest ona do produkcji tworzyw sztucznych i gumy używanych w tysiącach produktów, a także żywności, odzieży i farmaceutyków. Oczywiście proporcje wytwarzanych z ropy substancji mogą się zmieniać w zależności od rafinerii i aktualnych potrzeb konsumentów. Zwykle z jednej 159-litrowej baryłki ropy naftowej uzyskiwane jest ok. 170 l produktów, co wynika z dodawania do niej substancji niewęglowodorowych lub innych substancji w celu zmiany jej charakterystyki, np. spalania.
Niemal połowa światowej produkcji ropy naftowej jest wykorzystywana w transporcie. Obecnie 90% energii wykorzystywanej globalnie w transporcie pochodzi z nieodnawialnych produktów naftowych. Przemysł potrzebuje jej blisko trzykrotnie mniej.
Czołowi gracze
Globalne wydobycie ropy naftowej, wraz z innymi substancjami i gazem ziemnym, wynosi ok. 100 mln baryłek dziennie. Pięciu największych producentów wydobywa połowę światowej ropy naftowej. Prawie co piąta baryłka wydobywana jest w Stanach Zjednoczonych. Ponad 2/3 ropy naftowej wydobywa się w tym kraju w pięciu stanach. Najwięcej w Teksasie (ponad 40% krajowego wydobycia) oraz w basenie Zatoki Meksykańskiej (ok. 15%). W pierwszej trójce największych wydobywców znalazły się Arabia Saudyjska oraz Rosja, które zależnie od roku zamieniają się miejscami. Każdy z tych krajów wydobywa 10–12 mln baryłek dziennie. Jedna trzecia światowego wydobycia ropy naftowej odbywa się w krajach Zatoki Perskiej. Tam też znajduje się prawie połowa światowych potwierdzonych zasobów ropy. Nie dziwi więc, że właśnie w tym regionie działa największy na świecie eksporter ropy, czyli przedsiębiorstwo Saudi Aramco. Jest ono przykładem narodowej firmy naftowej ściśle kontrolowanej przez państwo, podobnie jak CNPC (China National Petroleum Corporation) czy meksykański Pemex. Równolegle funkcjonują również międzynarodowe koncerny naftowe będące własnością inwestorów, np. ExxonMobil, BP i Royal Dutch Shell.
Rosną potrzeby
Obecnie obserwowane jest rekordowe w historii zapotrzebowanie na ropę naftową, w dużej mierze wynikające z zaciskania gospodarczego pasa w okresie pandemii. Gospodarki światowe ożyły, a producenci naftowi muszą czynić ogromne inwestycje w zwiększenie wydobycia ropy naftowej i poszukiwanie nowych, opłacalnych złóż. Według International Energy Forum (IEF) osiągnięcie równowagi rynkowej nastąpi ok. 2030 roku, i to tylko jeśli producenci ropy osiągną poziom inwestycji w wydobycie ropy naftowej na poziomie ponad 500 miliardów dolarów rocznie. Światowy lider w produkcji ropy, Saudi Aramco, tylko w ub.r. zarobił na wydobyciu i sprzedaży ropy 110 mld dolarów. Połowa tej kwoty przeznaczona jest na kolejne inwestycje w zwiększenie rentowności, wydajności i w konsekwencji dziennego wydobycia z 12 do 13 mln baryłek dziennie. Ogromne inwestycje szykują także pozostali rynkowi gracze. Na światowym rynku wyrastają również nowi istotni dostawcy, np. Uganda, w której potwierdzono złoża ropy naftowej oceniane na 6,5 mld baryłek. Pozwolą one na zaspokojenie rosnącego zapotrzebowania na ropę części krajów afrykańskich.
Wpływ na środowisko
Oczywiście nie da się nie powiedzieć o silnym wpływie wydobycia ropy na środowisko naturalne. Należy go rozpatrywać w dwóch wymiarach. Pierwszy jest związany z wydobyciem ropy naftowej i jej transportu do rafinerii. Drugi dotyczy aspektu zużycia paliw i innych substancji powstałych z ropy naftowej, w szczególności w transporcie. W pierwszym przypadku zanieczyszczenie jest wynikiem wycieków ropy naftowej przy jej wydobyciu i transporcie, które może powodować silne skażenie środowiska w danym rejonie i śmierć wielu żywych organizmów. Zdarzają się wycieki z nieszczelnych instalacji podczas transportu ropy naftowej i zdarzeń losowych na lądzie. Bardziej spektakularne są zanieczyszczenia morskie, których ryzyko w ciągu dekad wyraźnie się zmniejszyło, dzięki nowym technologiom i systemom bezpieczeństwa. Jeszcze w latach 70. i 80. rokrocznie do mórz trafiało nawet 3–6 mln ton ropy naftowej, a obecnie jest to ledwie ułamek tych wartości. Ropa naftowa tworzy na morzu cienką warstwę ograniczającą dopływ światła i tlenu do mórz oraz oblepia organizmy żywe. Do zabicia morskiego ptaka wystarczy zaledwie kropla ropy o średnicy 2x3 cm znajdująca się na jego ciele.
Duży negatywny wpływ na środowisko ma również odkrywkowe wydobycie ropy z piasków bitumicznych. Wymaga ono m.in. usunięcia powierzchniowych warstw ziemi i gleby, wycinki lasów oraz użycia dużej ilości wody, która po zużyciu nie nadaje się do wykorzystania. Odkrywkowe wydobycie ropy naftowej powoduje też dwu–trzykrotnie większą emisję CO2 niż w przypadku odwiertów.
Kolejny silny wpływ na środowisko ma zużywanie i spalanie paliw kopalnych, m.in. w transporcie. Według Europarlamentu prawie 30% całkowitej emisji CO2 w Unii Europejskiej pochodzi z sektora transportu, z czego 72% – z transportu drogowego. Co więcej, w ostatnim 30 latach nastąpił wzrost emisji o 20% w tym wymiarze.
Odległa przyszłość nie należy do ropy
W kolejnych dekadach, szczególnie w Europie, będziemy obserwować konsekwentny wzrost znaczenia energii wytwarzanych lokalnie i w sposób skalowalny, np. energii elektrycznej czy wodoru. Energię tę będzie można wytwarzać zarówno w dużych elektrowniach, jak i w niewielkich domowych instalacjach, bez żadnych ograniczeń politycznych i logistycznych. A to właśnie one mają obecnie wpływ na ceny produktów ropopochodnych i ich wahania.
Jednym ze stymulantów ograniczania emisji CO2, a tym samym zmniejszenia wykorzystania paliw kopalnych pochodzących z ropy naftowej, są działania Komisji Europejskiej, która stawia sobie za cel ograniczenia emisji gazów cieplarnianych o 55%, gdy pochodzą one z samochodów osobowych do 2030 roku i 50% w przypadku pojazdów dostawczych. Od 2035 roku można będzie rejestrować w Europie nowe samochody wyłącznie o zerowej emisji, a nasz kontynent ma stać się neutralny dla klimatu do 2050 roku. Nieco wcześniej, bo od 2026 r., transport drogowy zostanie objęty systemem handlu uprawnieniami do emisji, co będzie wiązało się z nakładaniem opłat w przypadku zanieczyszczania środowiska przez pojazdy. To przełoży się na wzrost zainteresowania m.in. napędem elektrycznym i ogniwami paliwowymi w napędzie pojazdów ciężarowych w Europie.
Chęć osiągnięcia neutralności klimatycznej już przyświeca nie tylko przedsiębiorstwom, ale i kolejnym rządom, co w efekcie przysłuży się dalszemu rozwojowi odnawialnych źródeł energii i wzrostowi wykorzystania paliw alternatywnych. Siłą rzeczy przełoży się to na spadek konsumpcji paliw kopalnych, choć z pewnym opóźnieniem spowodowanym wieloletnią eksploatacją pojazdów spalinowych już zakupionych. W początkowym okresie ten proces będzie dotyczył wysokorozwiniętych krajów europejskich, Stanów Zjednoczonych i krajów Azji Wschodniej, jednak wraz z popularyzacją i obniżeniem cen technologii umożliwiających pozyskiwanie energii ze źródeł odnawialnych trafią one szerszym strumieniem pod strzechy również w krajach biedniejszych. Może to jednak potrwać nawet kilkadziesiąt lat.
W obecnej dekadzie produkcja ropy naftowej może rzeczywiście rosnąć. Odchodzenie od produktów pochodzących z ropy naftowej do napędu pojazdów jest jednak nieuchronne. Spadek wykorzystania benzyn i oleju napędowego w transporcie przyczyni się do ograniczenia popytu na ropę w porównaniu ze stanem obecnym o ok. 1/3 do 2050 roku.
Przemysław Dobrosławski
Szanowni Państwo,