Nafta

Koostis

Nafta koosneb põhiliselt süsinikust (82–87%), vesinikust (12–15%), väävlist (1,5%), lämmastikust (0,5%) ja hapnikust (0,5%). Hoolimata sellest, et elemendiline koostis on naftal suhteliselt lihtne, on molekulaarne koostis väga keerukas. Peamised naftat moodustavad ühendid jaotatakse kolmeks: alkaanid (kuni 60%), tsükloalkaanid (kuni 30%) ja aromaatsed ühendid (enamasti üle 10%).
Parafiinide ehk alkaanide keemiline valem on CₙH₂ₙ₊₂. Nende keemistemperatuur on 40–200 °C. Nad on nafta peamised koostisosad. Nafteenide keemiline valem on CₙH₂ₙ. Nad on raskemad ja keerukama struktuuriga kui parafiinid. Nende hulka kuulub ka asfalt. Aromaatsed ühendid on keemilise valemiga CₙH₂ₙ₋₆. Nende hulka kuulub näiteks benseen. Aromaatsed ühendid kuuluvad küll alati nafta koostisse, kuid enamasti moodustavad sellest suhteliselt väiksema osa.
Peale süsiniku ja vesiniku sisaldab nafta lisanditena väävlit, hapnikku, lämmastikku, lisaks pisut metalle ning mittetäielikult lagunenud orgaanilist ainet. Maapõuest väljuvas naftas on kuni 4% lahustunud saategaasi, kuni 10% vett ja 0,5% mineraalsooli.
Mida suurem on nafta erikaal, seda suurem on lisandite sisaldus. Näiteks rasked naftad sisaldavad väävlit rohkem kui kerged. Rafineerimise käigus puhastatakse nafta väävlist, sest atmosfääri paiskudes põhjustab väävel palju keskkonnaprobleeme.
Naftaga koos esineb ka maagaas, mis koosneb lenduvatest süsivesinikest, peamiselt alkaanidest, millest olulisim on metaan.

Omadused

Nafta tihedus on 0,73–1,05 Mg/m³, eripõlemissoojus on 43,5–46,0 MJ/kg.
Eri maardlatest ammutatud naftal võib olla väga erinev koostis ja sellest tulenevalt ka erinevad omadused. Nafta on väga tuleohtlik. Nafta erikaal on muutlik, kuid väiksem kui veel. Maapinnal olev nafta on madalama temperatuuri tõttu viskoossem kui sügaval Maa sees olev nafta.
Nafta tiheduse hindamiseks kasutatakse API-skaalat. Vee tihedus API-skaalal on 10, kergemate vedelike tihedus on kümnest suurem. Naftat, mille tihedus on alla 20, loetakse raskeks naftaks, tihedusega 20–25 on keskmine ja tihedusega üle 25 loetakse naftat kergeks.
Nafta värvus ulatub peaaegu värvitust kuni mustani, enamasti on see pruunikat tooni. Et nafta on ühendite segu, millel on erinevad keemis- ja sulamistemperatuurid, ei ole naftal ühtset keemis- ega sulamistemperatuuri. Küll aga tuleb arvestada sellega, et madalatel temperatuuridel muutuvad nafta ja sellest valmistatud tooted viskoossemaks ning võivad seega põhjustada probleeme näiteks õlitatavatel masinatel, mida kasutatakse külmas kliimas.

Teke

Nafta on üks fossiilkütustest. See on tekkinud loodusliku pürolüüsi protsessi käigus mittetäielikult lagunenud orgaanilisest ainest, mis võis olla nii taimne kui ka loomne ning kasvas kas meres või maismaal. Suurem osa naftast on tekkinud arvatavasti merelisest fütoplanktonist ja protistidest. Sellised on näiteks sinivetikad ja foraminifeerid. Mattudes läbis orgaaniline aine diageneesi ning muutus kerogeeniks, olles niiviisi osa tekkinud orgaanikarikkast settekivimist, näiteks savikildast. Suurenev rõhk ja temperatuur viib kerogeeni lagunemiseni kergemateks molekulideks, mis hakkavad rõhu tõttu liikuma lähtekivimist välja ülespoole. Ülespoole liikuvatest vedelikest moodustavad süsivesinikud esialgu vaid tühise osa. See protsess toimub enamasti kahe kuni kolme kilomeetri sügavusel. Nafta koguneb poorsemasse kivimisse, näiteks liiva- või lubjakivisse. Nafta liigub ülespoole niikaua, kuni tuleb vastu kivimkiht, mis ei ole liikuvate vedelike jaoks läbitav. Et naftat moodustavad süsivesinikud on veest kergemad, kogunevad nad kõige ülemisse ossa, moodustadeski naftamaardla. Nafta koguneb nn naftapüünistesse, mis on geoloogilised struktuurid, näiteks antiklinaalid või murrangud, mis takistavad magma edasist liikumist. Naftamaardlad on sageli seotud ka soolakuplitega ehk diapiirilaadselt ülespoole liikuvate evaporiitidega.
Teise versiooni järgi tekivad loodusliku gaasi ja nafta koostisse kuuluvad süsivesinikud Maa sisemuses kõrge rõhu ja temperatuuri mõjul ning tungivad maakoores olevate pragude kaudu pinnale. Antud teooria kohaselt nafta tekkeprotsess jätkub.

Kasutus

Nafta on üks olulisemaid maavarasid. Teda kasutatakse peamiselt kütuse ja keemiatööstuse toorainena. Nafta tähtsust tänapäeva majandusele on raske ülehinnata. Naftahinnast sõltuvad enamiku muude kaupade hinnad. 
Ammutatud nafta eeltöödeldakse naftatööstusettevõttes: naftast eraldatakse vesi, mineraalsoolad ja lenduvad komponendid. Seejärel transporditakse eeltöödeldud nafta tanklaevadega või torujuhtmete abil naftatöötlemistehastesse. Naftatöötlemistehases eraldatakse naftast fraktsioonid nagu gaasid (butaan ja propaan), bensiin, diislikütus, kütteõli, masuut.
Rahvusvaheliselt tuntuim nafta mahumõõtühik on barrel. Üks naftabarrel võrdub 42 galloni ehk umbes 159 liitriga.
Nafta on üks peamisi kasutusel olevaid fossiilkütuseliike. Rahvusvaheline Energiaagentuur on mõni aasta tagasi öelnud, kui tarbimine jääb samale tasemele, jätkub naftavarusid umbes 45 aastaks (maagaasi 60 aastaks). Probleemiks on veel see, et enamus varusid asub regioonides, mis on poliitiliselt ebastabiilsed.
Viimastel aastatel on tarbevaru täienenud (avastatud uusi leiukohti, täpsustatud reservvaru) keskmiselt 3–4 miljardit tonni aastas. Varud paiknevad maailmas äärmiselt ebaühtlaselt. 2/3 varudest on Lähis-Idas, 8% Põhja-Ameerikas ja Lõuna-Ameerikas, 7% Euroopas, 7% Aafrikas, 6% Aasias ja 1% Okeaanias. Riikidest on suurimad varud Saudi Araabial, Iraagil. Venemaa varud moodustavad maailmavarudest umbes 30%. Suuremad naftatootjad on Saudi Araabia 12%, USA 10% ja Venemaa 9%. Suuremad nafta tarbijad aga USA 25%, EL 18%, Jaapan 8%, Hiina 6%.

Ajalugu

Nafta esmakasutamise au omistatakse sumeritele. Väga ammu tunti naftat ka Hiinas ja osati sellest petrooleumi saada. Viimast kasutati lambiõlina, ravimina ja vahest kõige enam sõjapidamiseks.
Sedamööda, kuidas arenes nafta töötlemise tehnoloogia ja kasvas nõudlus energiaallikate järele, hakati üha enam täiustama ka nafta saamisviise. Et maapinnale imbunud naftast ei piisanud isegi meie kaugetele eelkäijatele, ehitati esimesed puurtornid Hiinas juba meie ajaarvamise alguseks. Enam-vähem tänapäevane naftapuurtorn lasti käiku USA-s Pennsylvanias 1855. aastal. Koos nafta tootmise kasvuga arenes ka nafta töötlemine. Sõiduauto Ford esimene, 1892. aastal loodud mudel tarbis kütusena juba bensiini või piiritust. Aastast 1920 on aga Ameerika Ühendriikides bensiin ametlik autokütus.

Naftavarud tabelina 2004. aasta seisuga

RiikTõestatud varud Päevatoodang     Aastatoodang Jätkub
 miljardit barrelit   miljonit barrelit miljardit barrelit aastaks
Saudi Araabia  261,9        10,37 3,79  69
Iraan  125,8 4,09 1,49  84
Iraak  115,0 2,03 0,74 155
Kuveit 99,0 2,51 0,92 108
Araabia Ühendemiraadid 69,92,761,01 69
Venemaa 60,09,273,38 18
Venezuela   52,42,861,04 50
Nigeeria  35,32,510,92 39
Liibüa  33,6
USA  21,38,693,17 7
Kanada  16,53,141,15 14
Hiina 15,43,621,32 12
Katar  15,2
Mehhiko  12,93,831,40 9
Alžeeria 11,4
Brasiilia 10,6
Kasahstan  9,0
Norra  7,73,181,16 7
India   4,9
Indoneesia   4,3
Suurbritannia  4,12,080,76 5
Austraalia   1,5

Kokku maailmas1082,0

RiikTõestamata varudPäevatoodangAastatoodangJätkub
miljardit barrelitmiljon barrelmiljard barrelaastaks
Venezuela 361,2 2,861,04346
Saudi Araabia264,310,373,79 70
Kanada 178,8 3,141,15156
Iraan 132,7 4,091,49 89
Iraak115,0 2,030,74155
Kuveit 101,5 2,510,92111
Araabia Ühendemiraadid 97,8 2,761,01 97
Venemaa 72,4 9,273,38 21
Kasahstan 39,6
Libüa  39,1
Nigeeria  35,9 2,510,92 39
USA 29,3 8,693,17 9
Hiina 16,0 3,621,32 12
Katar  15,2
Mehhiko  14,8 3,831,40 11
Alžeeria 11,8
Brasiilia 11,2
Norra  8,0 3,181,16 7
India   5,6
Suurbritannia  4,5 2,080,76 6
Indoneesia   4,3
Austraalia   4,0

Kokku maailmas 1650,7