Ropa

Ropa je horľavá kvapalina tvorená zmesou uhľovodíkov, najmä alkánov, nafténov a aj arénov a polárnych zlúčenín (živice, asfaltény a iné). Najmä anglická literatúra dodáva, že ropa môže byť okrem kvapalného skupenstva aj plynná alebo tuhá ale bežne sa takto označuje iba kvapalná ropa.
Je dôležitou nerastnou surovinou a významnou ekonomickou komoditou. Hodnota ropy stúpa po chemickej úprave, kedy sa z nej vyrábajú kvapalné palivá, rozpúšťadlá a mazadlá. Vznikla pravdepodobne rozkladom zvyškov uhynutých živočíchov a rastlín. Nachádza sa vo vrchných vrstvách zemskej kôry, kde je väčšinou viazaná na usadené horniny najčastejšie v oblasti kontinentálnych šelfov. Je základnou surovinou petrochemického priemyslu. Náleziská ropy (rezervoáre) sa najčastejšie nachádzajú pod nepriepustnými vrstvami, v hĺbkach až do 8 km pod zemským povrchom. Ropa pri ťažbe alebo vyviera pod tlakom – ťažba samotokom, alebo sa čerpá – mechanizovaná ťažba. Vyskytuje sa spoločne so zemným plynom a vodou. Z hľadiska slovenskej legislatívy je radená medzi vyhradené suroviny.

Pomenovanie

Názov ropa pochádza z poľštiny, v preklade znamená „hnis“, ide o pôvodné staré označenie miestnych soľných prameňov. Iný názov ropy je (surová) nafta; zastarané názvy ropy sú skalný olej, zemný olej, (surový) petrolej, surový minerálny olej a obrazne čierne zlato. „Ropa“ je jediný názov podľa STN.

Vznik ropy

Vznik ropy je veľmi komplikovaný súbor procesov prebiehajúcich vo veľkých hĺbkach dlhé obdobia, čo sťažuje ich pozorovanie a napodobenie v laboratórnych podmienkach. V minulosti sa názory na vznik ropy rozchádzali. Existovali dva striktne vyhranené myšlienkové prúdy, jeden ktorý presadzoval pôvod ropy z organickej hmoty (tzv. biogénny pôvod) a druhý, ktorý obhajoval jej anorganický pôvod. Dnes je známe, že väčšina ropy vzniká hlavne rozkladom planktonických organizmov bez prístupu kyslíka, teda biogénne, čo bolo potvrdené geochemickým výskumom izotopov uhlíka. Ako dôkazy biogénneho pôvodu ropy sa uvádzajú aj rovnaké pomery n-alkánov a izo-alkánov, rovnaké izoméry, optická aktivita (ľavotočivosť), zhodný pomer ₁₃C/₁₂C atď. Na druhej strane, malé množstvo ropy a plynu môže vznikať aj anorganickou cestou. Dosiaľ však nebolo preukázané, že by ropa výlučne anorganického pôvodu tvorila ekonomicky zaujímavé ložiskové akumulácie. Dôležitým faktorom vzniku a hromadenia ropy sú aj procesy, ktoré prebiehajú po hlbokom pochovaní organických látok a najmä migrácia ropy cez priepustné vrstvy do ložiskových pascí, bez ktorých by sa žiadna dosiahnuteľná ropa nezachovala.

Anorganický pôvod ropy

Anorganický pôvod ropy predpokladal už Mendelejev. Samotnú ideu rozvíjali hlavne niektorí vedci v ZSSR (napr. Nikolaj Kudrjavtcev) no v súčasnosti nachádza priaznivcov aj inde napr. Thomas Gold. Podľa tejto teórie ropa vznikla pôsobením prehriatej pary na karbidy ťažkých kovov v časoch, keď sa vyskytovali blízko zemského povrchu. V prospech tejto teórie svedčí jednak laboratórna príprava pevných, kvapalných a plynných uhľovodíkov z karbidov uránu, lantánu aj céru, a jednak neustály únik metánu zo zemského plášťa v niektorých oblastiach.

Ťažba ropy

Kedysi existovali lokality, kde ropa prirodzene vyrážala na zemský povrch. Dodnes sú takéto ropné pramene ropy známe napr. z Kysúc (Korniansky ropný prameň) a Oravy, vo svete napr. z Kalifornie. Teraz sa ropa získava pomocou vrtov z hlbšie sa nachádzajúcich ložísk umiestnených v ropných pasciach. Väčšinou sa v nálezisku spoločne s ropou nachádza zemný plyn a voda, ktoré sú pod tlakom. Spočiatku možno ropa prúdi z ložiska pod tlakom, alebo pomaly vyteká. To sa nazýva primárny spôsob ťažby. Zvyčajne je možné takto získať približne 20 % ropy obsiahnutej v nálezisku.
S časom tlak klesá až k bodu, keď musia nastúpiť sekundárne metódy, ako je čerpanie ropy pomocou čerpadiel alebo udržiavanie ložiskového tlaku vhodnou injektážou, a to buď spätným pumpovaním zemného plynu, vzduchu, vody príp. CO₂. Primárnymi a sekundárnymi metódami sa celkovo darí vyťažiť 25 – 35 % celkového množstva ropy.
Terciárne metódy nastupujú v okamihu, keď už ani sekundárne metódy nestačia na udržanie produkcie a ťažba je ešte stále ekonomická, čo závisí od aktuálnej ceny ropy, kvality ropy a výšky ťažobných nákladov. Ich princípom je zníženie viskozity zostávajúcej ropy, väčšinou injektážou horúcej vodnej pary získavanej často kogeneráciou, pričom sa spaľovaním zemného plynu vyrába elektrina a odpadové teplo sa využije na tvorbu vodnej pary. Niekedy sa tiež ropa zohrieva zapálením časti ropného ložiska. Príležitostne sa tiež používa injektáž detergentov. Terciárne metódy dovoľujú vyťažiť ďalších 5 – 15 % ropy v nálezisku.
Väčšina – asi 3/4 ropy sa ťaží na pevnine. No nárast cien ropy po ropnej kríze v 70. rokoch 20. storočia umožnil spoločnostiam viesť nákladnejšiu ťažbu v oblasti plytkých morských šelfov, odkiaľ dnes pochádza 1/4 ropy a 1/5 plynu. Vŕtanie na šelfoch je však 6 – 7-krát drahšie ako na pevnine. Ťažbu ropy výrazne omedzuje možnosť jej prepravy. Stavba ropovodov a plynovodov je ekonomicky veľmi náročná, väčšinou obmedzená na pevninu.

Využitie a spracovanie ropy

Ropa a výrobky z nej sú základnou surovinou pre chemický priemysel, hlavne pre výrobu plastov. Vyrábajú sa z nej aj niektoré lieky, hnojivá a pesticídy. Je dôležitým palivom pre dopravu. V USA sa v roku 2018 približne 86 % ropy použilo na výrobu palív.  Mnohé krajiny používajú surovú ropu aj na výrobu elektriny v tepelných elektrárňach (asi 7 % celkovej svetovej produkcie).
Základom spracovania ropy je jej frakčná destilácia, pri ktorej sa oddeľujú pri atmosférickom tlaku jednotlivé skupiny uhľovodíkov podľa ich bodu varu.
Najľahšie plynné uhľovodíky sú metán, etán, propán, bután. Posledné dva sú hlavnou súčasťou automobilového paliva LPG. Petroléter tvoria uhľovodíky s dĺžkou reťazca C5 – 7 (tᵥ asi 30 – 70 °C). Používajú sa ako rozpúšťadlá, napr. pri chemickom čistení odevov. Ďalšie frakcie sú benzín (C6 – 12, 40 – 200 °C), petrolej (C10 – 15, 150 – 300 °C), z ktorého sa vyrába letecký benzín, plynový olej (C10 – 20, 200 – 300 °C), z ktorého sa získava motorová nafta a ľahký vykurovací olej. Zvyšok (tzv. mazut) sa podrobuje vákuovej destilácii za zníženého tlaku, čím sa oddeľujú ťažké vykurovacie oleje od asfaltu. Uhľovodíky s dlhými reťazcami (C₃₅ a viac) môžu byť hydrokrakovaním rozštiepené, čím vzniknú mazacie oleje.
Získané produkty sú ďalej rafinované, aby sa z nich odstránili nežiaduce prímesi, ako napr. parafíny.

Ekonomika

Cenou ropy sa väčšinou rozumie cena WTI/Light Crude ropy obchodovanej na newyorskej komoditnej burze (NYMEX), alebo cena ropy typu Brent obchodovanej na Medzinárodnej ropnej burze (International Petroleum Exchange, IPE) v Londýne. Cena ropy veľmi závisí na jej druhu (ktorý je určený napríklad jej hustotou a obsahom síry) a tiež na jej pôvode. Veľká väčšina ropy sa nepredáva na burzách, ale pomocou priamych transakcií, ktoré sa však cenami na burze riadia. IPE tvrdí, že 65 % všetkých obchodov s ropou vychádza z burzovej ceny ropy typu Brent. Iné dôležité referenčné burzové ceny sú Dubai, Tapis a kôš OPEC.
Často sa hovorí, že cenu ropy určuje kartel OPEC a jej skutočná cena je približne 2 doláre za barel, čo sú náklady na ťažbu na Blízkom východe. Tieto názory však nezohľadňujú náklady na hľadanie nových ropných nálezísk a investície potrebné k započatiu ťažby.
Dopyt po rope veľmi závisí na globálnej makroekonomickej situácii, takže tiež tá je dôležitým činiteľom v cene ropy. Celý rad ekonómov tvrdí, že vysoké ceny ropy majú spätne veľký negatívny vplyv na hospodársky rast. S týmto nesúhlasia iní ekonomickí odborníci, podľa ktorých je teraz svetové hospodárstvo menej závislé na rope, ako bolo počas ropných šokov v sedemdesiatych rokoch.
Cena ropy v roku 1980, počas druhého ropného šoku (pri nepokojoch v Iráne a na Blízkom východe), keď bola v dnešných cenách (t. j. očistená od inflácie 3. január 2008) až na úrovni 101,7 dolárov za barel (podľa agentúry Reuters) až 102,8 dolárov za barel (podľa denníka Wall Street Journal).
Potom dlhodobo klesala v dôsledku otvorenia nových ropných polí mimo Blízky východ, ako napr. v Severnom mori. Nedávne minimum bolo v januári 1999 (12 dolárov za barel), keď ázijská ekonomická kríza znížila dopyt. Potom cena ropy začala stúpať až na 70,85 dolárov za barel 29. augusta 2005 v dôsledku hurikánu Katrina. 5. mája 2008 vystúpila cena americkej ropy až na 126,20 dolára kvôli správam o poklese ropných rezerv v USA, klesaniu dolára a vysokému dopytu. Na historický rekord dostala aj severomorská ropa Brent, stála 125,90 dolára za barel. Analytici spoločnosti Goldman Sachs očakávajú, že cena ropy sa v budúcich dvoch rokoch zvýši na 150 až 200 dolárov za barel.
Neustále vzrastajúca cena ropy je spôsobená kombináciou viacerých faktorov – končiacimi zásobami ropy, vzrastajúcim dopytom (hlavne Čína), špekuláciami na burzách, ale hlavne prehlbujúcou sa ekonomickou krízou v USA (2007 – 2008) spojenou s oslabovaním dolára. Nezanedbateľný je aj zlý stav rafinérií a ich nedostatočnou kapacitou hlavne v USA. Zástancovia Hubbertovej teórie v tejto súvislosti tvrdia, že ako sa približujeme dátumu konečného vrcholu ťažby, neustále sa zmenšuje tzv. rezervná ťažobná kapacita, t. j. množstvo ropy, o ktoré môžu ťažobné firmy krátkodobo zvýšiť svoju produkciu v prípade previsu dopytu. Táto rezervná ťažobná kapacita je dnes skutočne na svojom historickom minime a tvorí iba dve percentá celosvetovej produkcie (ešte pred niekoľkými rokmi sa pohybovala v rozmedzí 8 – 10 percent). Relatívne lokálne výpadky ťažby, ako bol hurikán Katrina, potom vyvolávajú veľké výkyvy v cene ropy. Odporcovia Hubbertovej teórie pokles rezervnej ťažobnej a rafinérskej kapacity pripisujú chronicky nedostatočným investíciám kvôli dlhodobo nízkej cene ropy.

Svetové zásoby ropy

Ložiská ropy sú známe zo všetkých geologických útvarov počínajúc paleozoikom.

Výskyt na Slovensku

Na Slovensku sa roponosné súvrstvia nachádzajú v Záhorskej nížine, kde sú viazané na chladnú Viedenskú panvu (pull apart typu). Prvým objaveným ložiskom boli Gbely. Najdôležitejším plyno a roponosným horizontom sú súvrstvia bádenu a sarmatu (miocén). Kolektormi sú piesky alebo slabo spevnené pieskovce a zlepence. Ďalšou oblasťou s náleziskami ropy je Panónska panva na východnom Slovensku s ložiskami v oblasti Senného, Stretavy a Ptrukše. Výskyty ropy sú ďalej známe i z rozhrania Centrálnokarpatskej paleogénnej panvy a bradlového pásma v Spišsko-šarišskom medzihorí, kde sa nachádza ložisko Lipany.
Ropa bola nájdená aj na viacerých miestach vo flyšovom pásme (potvrdené vrtmi), napr. Miková na východnom Slovensku, známy prirodzený výver pri Korni na Kysuciach. Výskyty ropy sú viazané na vývery jodobrómových soľaniek, napr. Slaná Voda pri Oravskej Polhore a inde.
Ťažba ropy na Slovensku v roku 2003 pokrývala iba 1 % domácej spotreby. Venuje sa jej spoločnosť NAFTA so sídlom v Gbeloch. Väčšinu ropy Slovensko dováža z Ruskej federácie ropovodom Družba.