Ropa, uhlie a zemný plyn Nezačaté

0. Kľúčové fakty

1. Ropa (čierne zlato) — je hnedočierna olejovitá kvapalina, ktorá vznikla pred miliónmi rokov rozkladom odumretých morských organizmov (planktónu) bez prístupu vzduchu, pod vysokým tlakom a teplotou. Je to zmes množstva uhľovodíkov, preto sa nedá použiť priamo, ale musí sa spracovať. Patrí medzi neobnoviteľné zdroje energie, ktoré sa raz vyčerpajú.

2. Vznik fosílnych palív — ropa, uhlie aj zemný plyn sa nazývajú fosílne palivá, lebo vznikli z dávno odumretých organizmov za desiatky až stovky miliónov rokov. Ropa a zemný plyn vznikli najmä z morského planktónu, kým uhlie zo zvyškov suchozemských rastlín. Pretože ich vznik trvá tak dlho, ľudstvo ich spotrebúva oveľa rýchlejšie, než sa stíhajú obnovovať.

3. Uhlie a jeho druhy — uhlie je tuhé palivo vzniknuté z odumretých rastlín v močiaroch (prahorné lesy), ktoré sa postupne premenili na rašelinu, hnedé uhlie, čierne uhlie až antracit. Čím je uhlie staršie a viac stlačené, tým má vyšší obsah uhlíka a väčšiu výhrevnosť. Antracit má najvyššiu výhrevnosť, hnedé uhlie a rašelina najnižšiu.

4. Zemný plyn a metán — zemný plyn je zmes plynných uhľovodíkov, ktorej hlavnou zložkou je metán (CH₄). Často sa nachádza nad ložiskami ropy alebo samostatne v podzemných dutinách. Je to najčistejšie horiace fosílne palivo, lebo pri jeho horení vzniká menej škodlivín a oxidu uhličitého než pri uhlí či rope.

5. Ťažba ropy a plynu — ropa a zemný plyn sa ťažia hĺbkovými vrtmi, ktoré môžu byť na pevnine alebo na mori pomocou ťažobných plošín. Ropa sa potom prepravuje tankermi alebo ropovodmi a zemný plyn plynovodmi na veľké vzdialenosti. Slovensko väčšinu ropy aj zemného plynu dováža, najmä ropovodom Družba.

6. Ťažba uhlia — uhlie sa ťaží buď povrchovo (lomy, ak je blízko povrchu) alebo hlbinne v baniach, keď je uložené hlboko pod zemou. Povrchová ťažba je lacnejšia a bezpečnejšia, ale ničí krajinu, hlbinná je nebezpečnejšia kvôli závalom a výbuchom banského plynu. Na Slovensku sa hnedé uhlie ťažilo napríklad pri Handlovej a Novákoch.

7. Frakčná destilácia ropy — surová ropa sa spracúva v rafinériách frakčnou (delenou) destiláciou, pri ktorej sa zahrieva a rozdeľuje na frakcie podľa rôznych teplôt varu. Vznikajú tak postupne plyny, benzín, petrolej, nafta, oleje, mazadlá a na dne ostáva asfalt a dechty. Na Slovensku je najvýznamnejšou rafinériou Slovnaft v Bratislave.

8. Produkty z ropy — z ropy sa vyrábajú palivá ako benzín, nafta a letecký petrolej, ale aj suroviny pre chemický priemysel. Vyrábajú sa z nej plasty, syntetické vlákna, gumy, farby, liečivá, hnojivá a kozmetika. Preto sa hovorí, že ropa je príliš cenná na to, aby sme ju len spaľovali — je to dôležitá chemická surovina.

9. Palivo verzus surovina — ropa, uhlie aj zemný plyn majú dvojaký význam: ako palivá poskytujú teplo a energiu (vykurovanie, doprava, elektrárne) a ako suroviny slúžia na výrobu nových látok v chemickom priemysle. Pri horení sa ich energia využije len raz, kým ako surovina sa premenia na trvalé výrobky. Rozumné je čo najviac využívať ich ako suroviny a šetriť nimi.

10. Spaľovanie a oxid uhličitý — pri horení fosílnych palív sa uhľovodíky spájajú s kyslíkom a vzniká oxid uhličitý (CO₂) a voda, pričom sa uvoľňuje veľa tepla. Oxid uhličitý je skleníkový plyn, ktorý prispieva ku globálnemu otepľovaniu a zmene klímy. Pri spaľovaní uhlia a nečistej ropy vznikajú aj oxid siričitý a iné látky spôsobujúce kyslé dažde a znečistenie ovzdušia.

11. Neobnoviteľné zdroje a ich budúcnosť — ložiská ropy, uhlia a zemného plynu sú obmedzené a postupne sa vyčerpávajú, lebo sa nestíhajú obnovovať. Preto sa ľudstvo snaží prejsť na obnoviteľné zdroje energie, ako sú slnečná, veterná, vodná a geotermálna energia. Šetrenie palivami a hľadanie náhrad je dôležité pre ochranu životného prostredia aj pre budúce generácie.

12. Bezpečnosť a ekologické riziká — ťažba a preprava fosílnych palív prinášajú vážne riziká, napríklad havárie ropných tankerov spôsobujú znečistenie morí a hynutie živočíchov. Únik zemného plynu hrozí výbuchom, preto sa doň pridáva zapáchajúca látka, aby bol cítiť. Ťažba uhlia zase poškodzuje krajinu a ohrozuje zdravie baníkov.

1. Poučka

Ropa, uhlie a zemný plyn sú fosílne palivá — vznikli z odumretých zvyškov rastlín a živočíchov pôsobením tlaku a tepla bez prístupu vzduchu počas miliónov rokov. Sú to neobnoviteľné zdroje energie a zároveň dôležité suroviny pre chemický priemysel. Tvoria ich najmä uhľovodíky (zlúčeniny uhlíka a vodíka).

2. Vysvetlenie

Postupne, krok za krokom:

1. Vznik. Uhlie vzniklo z pradávnych rastlín (najmä prasličiek a papradí) v močiaroch — uhoľnatenie. Ropa a zemný plyn vznikli z drobných morských organizmov (planktónu) usadených na dne morí.
2. Ťažba. Uhlie sa ťaží v baniach (hlbinných alebo povrchových). Ropa a zemný plyn sa získavajú vrtmi z hĺbky aj spod morského dna.
3. Spracovanie ropy. Surová ropa sa v rafinérii čistí a destiluje — frakčnou destiláciou sa rozdelí na zložky podľa teploty varu (benzín, nafta, petrolej, asfalt…).
4. Spracovanie uhlia. Karbonizáciou (zahrievaním bez vzduchu) vzniká koks, dechtové látky a svietiplyn.
5. Zemný plyn sa po vyčistení (najmä od sírnych zlúčenín) rozvádza plynovodmi priamo k spotrebiteľom.
6. Využitie. Spaľujú sa ako palivá (uvoľňujú energiu) alebo slúžia ako surovina na výrobu plastov, liekov, hnojív a ďalších látok.

3. Príklady a prečo je to dôležité

• Benzín a nafta — pohonné látky pre autá, autobusy a nákladiaky; získavajú sa destiláciou ropy.
• Zemný plyn (hlavne metán) — kúrenie v domácnostiach, varenie na plynovom sporáku, výroba elektriny.
• Koks z uhlia — nevyhnutný vo vysokých peciach pri výrobe surového železa z rudy.
• Asfalt (z ropy) — povrch ciest a chodníkov, po ktorých denne chodíme.
• Plasty, igelity, PET fľaše, syntetické tkaniny — vyrábajú sa z ropných produktov (petrochémia).
• Hnojivá a lieky — mnohé vznikajú zo surovín získaných zo zemného plynu a ropy.

Prečo je to dôležité: Tieto suroviny dnes pokrývajú väčšinu energetických potrieb ľudstva a sú základom moderného priemyslu. Sú však neobnoviteľné — raz sa minú. Ich spaľovaním sa do ovzdušia uvoľňuje oxid uhličitý (CO₂), ktorý prispieva k otepľovaniu planéty. Preto je dôležité šetriť nimi a hľadať obnoviteľné zdroje (slnko, vietor, voda).