Mi a kőolaj? Hogyan befolyásolja a világot?

Az elmúlt évtizedek egyik legfontosabb tudományos felismerése, hogy ha tenni kívánunk bolygónk klímájának visszafordíthatatlan megváltozása ellen, akkor elkerülhetetlennek tűnik megváltoztatni a viszonyunkat a fosszilis energiahordozókkal. Ide tartozik a kőszén, a földgáz, és cikkünk témája, a kőolaj.

Több probléma is felmerül ezekkel az energiaforrásokkal: kezdetnek például az, hogy nem megújulóak, vagyis véges készlet áll belőlük rendelkezésre a bolygón. Az évmilliók alatt felhalmozódott készleteket az emberiség néhány száz év alatt elégeti. Így jutunk el napjaink egyik  legkomolyabb problémájához, a globális klímaváltozáshoz.

Ahhoz, hogy energiát nyerjünk ki el kell égetnünk a kőolajszármazékokat, ám melléktermékei maradandó nyomot hagynak a bolygónkon.

A kőolaj felkutatása, megszerzése, kitermelése és felhasználása a folyamat minden pontján egy sor káros következménnyel jár: ezeket vesszük ma górcső alá.

Mi pontosan a kőolaj?

Ahhoz, hogy megértsük, mitől vált a kőolaj korunk legfontosabb – és egyik legproblémásabb – energiahordozójává, muszáj megismernünk magát az anyagot, és beszélnünk kell egy kicsit a keletkezéséről, összetételéről.

A kőolaj a szénhidrogének közé tartozik, szénhidrogén-molekulákból épül fel. Ez azt jelenti, hogy főként szénből és hidrogénből áll, de megtalálható benne egy kevés nitrogén, oxigén és kén is, nyomokban pedig egyéb elemek, például vanádium és nikkel is.

Miből keletkezett a kőolaj?

A kőolaj (és a másik fontos szénhidrogén, a földgáz) képződéséhez elhalt élőlények szerves anyagára van szükség, amelyek aztán évmilliókon át rejtőznek mélyen a föld alatt. Az itt bekövetkező folyamat során az élőlényeket felépítő fehérje-, zsír- és szénhidrát-molekulák elemeikre, vagyis szénre, hidrogénre, nitrogénre és oxigénre bomlanak. 

A föld alatt magas nyomás és magasabb hőmérséklet uralkodik, mint a felszínen, ebben a környezetben pedig ezek az elemek szénhidrogén-molekulákká épülnek fel. Minél magasabb az elhalt élőlények fehérjetartalma, annál több szénhidrogén keletkezik: a kőolajképződéshez tehát ideális szerves anyag alatt jellemzően algákat és állatokat értünk. Ezek anyaga kiválóan alkalmas szénhidrogén-képződésre.

Ha ezek a szerves anyagok oxigénszegény környezetben halmozódnak fel, csak idő kérdése, hogy kőolajat kapjunk. A beltengerek és elzárt lagúnák megteremtik a kőolajképződés feltételeit: ezekben a szerves anyag betemetődésével szapropél, vagyis rothadó iszap keletkezik. Ebből idővel sötétszürke bitumenes kőzet lesz, vagyis a kőolaj és földgáz anyakőzete, mélyen a talaj szintje alatt.

Innen aztán kibányásszák az anyagot, és a nyers olajból petróleumot és petróleumalapú termékeket készítenek, különféle eljárásokkal. A kőolaj gyúlékony, vagyis hatalmas mennyiségű energiát lehet kinyerni belőle égetéssel – ezért is használjuk motorokban üzemanyagként a különféle eljárásokkal kinyert származékait.

Kőolaj a Föld történelmében: mikor hogyan használták, milyen hatással volt az emberiségre?

A kőolaj évezredek óta az emberiséggel van, az anyagot már az ókori Egyiptomban, és szerte a Földön, számos kultúrában ismerték. Tulajdonítottak neki gyógyító erőt, használták holttestek bebalzsamozásához, Babilón város falaiban aszfalt formájában található meg, Hérodotosz ógörög történész bitumen- és olajlelőhelyekről ír a Perzsa Birodalom területén. 

Később használták a petróleumot lámpaolajként és fűtőanyagként is; a maihoz hasonló technikájú kibányászása azonban i.sz. 347 környékéig váratott magára. Ekkor fúrtak ugyanis először a föld mélyére, Kínában, ahol bambuszvezetékek segítségével hozták felszínre a sűrű, fekete masszát.

Bagdad első utcáit kátránnyal burkolták. Bakuban, Azerbajdzsán fővárosában már a 9. században tudatosan kutatták az olajmezőket. A petróleum lepárlásának részletes eljárásáról is ekkor született az első leírás, Muhammad ibn Zakarijja r-Rázi perzsa tudós munkája nyomán. Természetesen a középkori harcászatban is jól jött az olaj gyúlékonysága.

Nem telt sok időbe, hogy az anyag titkai bejárják az egész világot, hogy aztán mindenhol felfedezzék maguknak az egyes kultúrák a kőolaj helyi lelőhelyeit.

A kőolaj mai története a 19. század közepén kezdődött

Ekkorra egyre finomodtak az eljárások, amelyek következtében végül az ipari forradalom során a kőolaj kiváltotta a sokkal drágább és alacsonyabb hatásfokú bálnazsírt, ám az olajipar ekkoriban még gyerekcipőben járt a ma ismert formájához és súlyához mérten.

Az igazi forradalom a 20. század elején kezdődött, a robbanómotorok megjelenésével és elterjedésével, amelyek hatalmas keresletet teremtettek a kőolajra és származékaira. A kialakuló olajpiac a világ egyik, ha nem a legfontosabb piacává vált, hiszen szinte minden ipar használta valamilyen mértékben. A kőolaj hatalmas jólétet hozott a világ számára – mármint azoknak, akiknek volt tőkéje és tudása kibányászni, elszállítani, kereskedni vele, vagy felhasználóként részesedtek a motorizáció előnyeiből.

A természetes kőolajforrások a (geo-)politika egyik legmeghatározóbb tényezőivé váltak: olyan országok emelkedtek fel szinte a semmiből egy-egy olajmező felfedezésének hatására, mint Norvégia, az erőforrások feletti huzakodás pedig a háborúk állandó oka több mint egy évszázada.

Hol fordul elő a Földön kőolaj, hogyan lehet kitermelni?

Kőolajmezők a világ szinte minden táján előfordulnak kisebb-nagyobb mennyiségben. A ma ismert legnagyobb kőolajlelőhely a világon Venezuelában található, ahol az összes ma kiaknázott kőolajforrás 18,2 %-a található. 

A 10 legnagyobb kőolaj-kitermelőt sorba állítva Venezuela után Szaúd-Arábia következik, majd Kanada, Irán, Irak, Kuvait, az Egyesült Arab Emírségek, Oroszország, Líbia, és végül Nigéria, ahol kicsivel több, mint tizedannyi olaj található, mint Venezuelában.

Az olajmezők felkutatásához geológusok és geofizikusok munkájára van szükség. A szakemberek szeizmikus méréseket folytatnak, amelyekkel az olajlelőhelyekre jellemző geológiai képződményeket keresik.

A klasszikus módszer szerint a gyanított kőolajlelőhely környékén föld alatti robbantásokat végeznek, hogy megvizsgálják a szeizmikus reakciókat, amelyek a tudósoknak információkat adnak a képződményekről. Ugyanennek a módszernek a passzív változata, amikor természetes szeizmikus reakciók során kutatják a jellegzetes nyomokat. 

A kőolajat kutathatják ezen kívül magnetométerrel, graviméterrel, és egyéb speciális eszközökkel: a lényeg akkor következik, amikor olajmező nyomára bukkannak a kutatók. Ekkor kezdődhet meg a kitermelés.

Ez a folyamat fúrásokkal kezdődik, amelyekkel megpróbálják minél jobban meghatározni azt, hogy pontosan hol található az olajat rejtő terület a föld mélyén. Amíg ki nem apasztották őket, az Egyesült Államok területén megtalálhatóak voltak olyan források is, ahol az olaj magától tört a felszínre, de ma jellemzően mélyre kell fúrni érte. 

A lehető legnagyobb hatékonyság érdekében – pontosabban a leggyorsabban realizálható profitért és a költségek alacsonyan tartásáért – egy lelőhelybe több kutat is fúrnak. Amíg a lelőhely “tele van”, nagy nyomás uralkodik benne, az olaj pedig könnyen a felszínre tör. 

Minél jobban apad a forrás, annál alacsonyabb a nyomás, ezért a párhuzamos kutak segítségével különféle rásegítő módszereket alkalmaznak annak érdekében, hogy megnöveljék a nyomást és/vagy kedvezőbb formában hozzák felszínre az olajat.

A földbe gyakran pumpálnak vizet, vízgőzt, különféle gázokat, sőt, egyes savak is alkalmasak rá, hogy a föld alatti nyomást szinten tartsák, a befektetőket pedig elégedetten.

Mire használjuk ma a kőolajat?

A benzin ma az egyik legfontosabb energiaforrásunk, sok motort a kőolaj valamilyen származéka hajt a világ minden pontján, szárazföldön, vízen és levegőben egyaránt.

A petrolkémiai ipar a kőolajból az életünk szinte minden területét ellepő műanyag tetemes részét is kőolajból gyártja. A lehetetlennel határos felsorolnunk, hogy az életünket hányféle módon határozza meg a kőolaj és a rá épülő különféle iparágak.

Mennyi kőolaj áll még rendelkezésünkre?

A kőolajat hordóban szokás mérni, egy hordó körülbelül 158,99 litert tartalmaz. Ezt a mértékegységet használjuk akkor is, amikor a nyersolaj nemzetközi árfolyamáról beszélünk: az aranyból grammban, a kőolajból hordóban gondolkodunk.

2016-os adatok szerint a világon 1,65 billió hordó bizonyított olajtartalék áll rendelkezésünkre a már felfedezett forrásokat nézve. Mivel ez az ipar az egyik legjövedelmezőbb ma, így folyamatosan fejlődnek az olaj felkutatására és kinyerésére irányuló technológiák, így valószínűleg hatalmas meglepetések és kifogyhatatlan készletek nem állnak rendelkezésünkre.

Éppen ez különbözteti meg a fosszilis energiahordozókat a megújuló energiaforrásoktól: egyszer kifogyunk belőlük. De vajon mikor?

Ha a fogyasztás mai ütemét nézzük, és nem számoljuk bele a jövőben felfedezhető forrásokat, még körülbelül 47 évnyi olajtartaléka van a Földnek. 

Érdemes azonban hozzávennünk ehhez a technológiai fejlődést is: mindenkinek jobban megéri, ha a felhasználás hatékonysága nő, vagyis ugyanazokhoz az eredményekhez kevesebb olajra van szükség.

Vagy mégsem? A gazdaságtudományban ismert feltételezés a Jevons-paradoxon, amely értelmében azok a technológiai fejlesztések, amelyek egy erőforrás kihasználásának hatékonyságát javítják, ahelyett hogy csökkentenék az erőforrás használatát, valójában növelik azt.

Milyen hatással van fokozott használata a Földre?

Elérkeztünk hát az emberiség történelmének legnagyobb hatású energiahordozójának árnyoldalaihoz. A politikai vonatkozását érintettük: az olaj értékes, ezért a konfliktusok állandó tárgyát képezi. A kőolaj szállítása is rendkívüli kockázatokat rejt. A kőolajszállító tankerhajók sérülése nyomán kiömlő olajszennyezés környezeti katasztrófákat okozhat.

A modern ember egyszerűen imádja az olajat, az életünk szinte elképzelhetetlen nélküle! A fogyasztása, túlfogyasztása azonban meglátszik bolygónkon: a kőolaj és származékainak égetésekor üvegházhatású gázok szabadulnak fel, amelyek folyamatosan melegítik bolygónkat. Az emberi tevékenység okozta klímaváltozás napjaink egyik legnagyobb problémája lett.

A másik komoly problémát a légszennyezés mellett a műanyagipar idézi elő: 

a kőolajszármazékokból gyártott polimerek ugyanis sokkal, sokkal később bomlanak le, mint a szerves anyagok. A ma gyártott műanyagok évezredekre a bolygó részeivé válhatnak, ha nem teszünk ellenük valamit.

Mivel lehet helyettesíteni a kőolajat, merre mutat a jövő?

Az egyre égetőbb és nyilvánvalóbb problémák ellenére még korántsem ért véget az emberiség kőolaj-felhasználásának korszaka. Amíg a kőolaj olcsóbb, mint a maga nemében bármi más, addig aligha várhatjuk el a feltörekvő gazdaságoktól, hogy maguktól felismerjék és lemondjanak jólétük és felemelkedésük egyik zálogáról.

A kőolaj ráadásul az élet szinte minden területén közrejátszik, így nincs olyan dolog, amivel egyszerre mindenhol helyettesíteni lehetne. Egyesével kell megvizsgálni az életünk azon részeit, amelyek során kőolajat használunk fel, és egyesével kell alternatívákat biztosítanunk rá.

Az elkövetkező években összehangolt, globális támadást kell intéznünk a fosszilis energiahordozók ellen. Ebben kulcsszerepet kell játszania az új, energiahatékony technológiáknak és a megújuló energiaforrásoknak. 

A műanyagokat szerves anyagokkal kell helyettesítenünk, az életünket esetenként pedig át kell szerveznünk annak érdekében, hogy a könnyű és szennyező gyakorlatok helyett fenntarthatóbb módon éljük az életünket. 

Ehhez nemzetközi együttműködésekre, állami szabályozásokra is szükség lesz, egyszóval politikai akaratra, a választókban pedig igényre a változások iránt. Ez a változás az iskolákban kell, hogy kezdődjön, hiszen borzasztó bonyolult folyamatokat kell átlátnunk és megértenünk ahhoz, hogy megtalálhassuk a megoldásokat, és élhető bolygót hagyjunk a következő generációknak.

Gyakran Ismételt Kérdések

Nun Monika I újságíró, digitális marketing specialista. Érdeklődési területe a környezetvédelem mellett az emberi viselkedés nyomán előállított adatvezérelt tartalmak előállítása. Részletek itt.