Przede wszystkim czym naprawdę jest ropa naftowa, którą również niekiedy nazywa się po prostu ropą, naftą, albo olejem skalnym? Jest to surowiec kopalny będący mieszaniną węglowodorów stałych, ciekłych i gazowych, jak również związków azotu, tlenu, siarki i innych zanieczyszczeń nieorganicznych.
Czytaj też: Gigantyczne złoża metali ziem rzadkich na dnie oceanu. Transformacja energetyczna dostanie skrzydeł
Nie ma tak naprawdę jednej ropy naftowej o ustalonym składzie. W zależności od charakteru złoża surowiec może mieć różne proporcje składników gazowych czy stałych. Za tym, jaki skład ma konkretna ropa stoi tak naprawdę budowa geologiczna danego obszaru oraz pochodzenie i historia materii organicznej, czyli swoistego protoplasty czarnego złota. Tym oto sposobem doszliśmy do momentu, w którym dla głębszego zrozumienia tego surowca, musimy poznać jego historię.
Jak powstaje ropa naftowa? Wszystko zaczyna się w wodzie
Początkiem procesu powstania ropy naftowej jest nagromadzanie się materii organicznej w miejscach, gdzie akumulacja przeważa nad erozją, czyli tam, gdzie po prostu ani wiatr, ani rzeki, ani agresywne warunki chemiczne środowiska nie przeobrażą, nie przemieszczą i nie zniszczą szczątków organicznych. Idealnym środowiskiem do generacji osadów organicznych są zbiorniki morskie i jeziora.
Do dużej miąższości takich osadów potrzeba również dużej ilości masy organicznej, czyli szczątków roślin i zwierząt. Doskonale wiemy, co się dzieje, gdy w jakimś jeziorze zaczyna ciemnieć woda, dno robi się niewidoczne, powierzchnię zaczynają porastać glony – dochodzi w nim do eutrofizacji wód. Dokładnie taki sam proces zachodzi na samym początku powstawania ropy naftowej.
Czytaj też: Złoża miedzi mogą powstawać inaczej? To odkrycie przyspieszy “zieloną transformację” wielu państw!
Za eutrofizacją wód idzie również masowy zakwit fitoplanktonu, najczęściej alg morskich, jeśli sytuacja dzieje się w otwartym zbiorniku. Jak tłumaczy Katarzyna Dybkowska w artykule na portalu Polskiego Instytutu Geologicznego (PIG-PIB), duża dostawa materii organicznej przyczynia się do wyczerpania zasobów tlenu w warstwach wód dennych i górnych partiach osadu. W warunkach beztlenowych wytwarza się dodatkowo siarkowodór wskutek redukcji siarczanów.
Nasza materia organiczna z biegiem czasu zaczyna istotnie przeobrażać się. Pomagają jej w tym wysokie temperatury i ciśnienie (rosnące wraz z głębokością pogrzebania materiału). Pierwszym produktem biochemicznych i geochemicznych transformacji jest kerogen – substancja woskowa stanowiąca resztkę materii organicznej i niekiedy nazywana niedojrzałą ropą naftową. Oczywiście i on nie przebywa w skałach zbyt długo. Zdaniem dr hab. Patrycji Wójcik-Tabol, już na głębokości 2 kilometrów i przy temperaturze powyżej 60 st. C zaczyna się jego degradacja. Rozpadają się wiązania międzywęglowe i zaczynają się tworzyć się pierwsze składniki ropy naftowej.
Skały macierzyste a skały zbiornikowe
Mieszanina węglowodorów nie może nam się utworzyć w każdym typie skał. Najlepszymi są tutaj czarne łupki, czyli drobnoziarniste skały osadowe, które są właśnie zlityfikowanym osadem powstałym z resztek organicznych i mikroskopijnych ziaren mineralnych osadzonych w spokojnym zbiorniku wodnym. Łupki są dla ropy naftowej skałami macierzystymi. Oznacza to, że w nich powstaje ropa naftowa, ale to nie z nich jest ona wydobywana. Jak to?
Tutaj musimy zrozumieć rozkład ciśnień w skałach. Im bliżej powierzchni, tym mniejsze ciśnienie, a zatem płyny (tu: węglowodory) migrują ku górze. „Opuszczają” skałę macierzystą i szukają idealnych warunków do zdeponowania się. Takie zachodzą w skałach porowatych (piaskowce, wapienie, dolomity), które nazywamy skałami zbiornikowymi, bo, jak przymiotnik wskazuje, są zbiornikiem dla ropy naftowej. Jednakże coś jeszcze musi trzymać węglowodory pod ziemią (w przeciwnym razie dosłownie wypłynęłyby na powierzchnię, do czego w wyjątkowych sytuacjach dochodzi). Są to skały nieprzepuszczalne, najczęściej inne łupki, które dosłownie więżą naftę w pułapce.
Czytaj też: Takiego złoża w Europie jeszcze nie było. Szwedzi trafili na “zielone złoto”
Dokładnie z takich złóż jest dzisiaj wydobywana ropa naftowa. Firmy prospekcyjne, szukając nowych zasobów, zwracają uwagę na budowę geologiczną danego regionu oraz historię tektoniczną. Liczne fałdowania warstw skalnych jeszcze bardziej sprzyjają tworzeniu się „kieszeni” ograniczonych nieprzepuszczalnymi skałami, wewnątrz których gromadzą się węglowodory.
Co jest bardzo istotne w przypadku ropy naftowej, to nie powstaje ona w skali ani setek, ani tysięcy, a milionów lat. Ponadto długość trwania procesów oraz ich zasięg ma bezpośredni wpływ na rozległość złoża, które dzisiaj wydobywamy.
Dr hab. Wójcik-Tabol w artykule na stronie Uniwersytetu Jagiellońskiego szczegółowo wyjaśnia, od czego zależy obfitość złoża ropy naftowej i innych węglowodorów. Na przykładzie Zatoki Perskiej tłumaczy, że osadzanie się materii organicznej i reszty osadów na tym terenie zachodziło w spokojnych warunkach tektonicznych na terenie ogromnego basenu morskiego. Do generacji czarnego złota dochodziło tutaj na przestrzeni 170 milionów lat (od syluru do końca permu).
Terytorium Polski jednak cechuje się o wiele bardziej dynamiczną historią geologiczną. Jeśli dochodziło do powstawania formacji łupkowych, to nie były one tak rozległe. Ponadto w dość krótkich odstępach czasowych były deformowane, wypiętrzane i erodowane. Najlepiej to dostrzeżemy na przykładzie karpackich złóż ropy naftowej. Orogeneza alpejska i powstawanie łańcucha Karpat przyczyniło się do poszatkowania zasobów, które w rezultacie nie były tak duże. Chociaż na początku ich wydobycia w połowie XIX wieku zdawało się, że odkryliśmy prawdziwą żyłę złota. Niestety, po kilku dekadach intensywnej eksploatacji okazało się, że zasobów nie jest niewystarczająco dużo, aby rozwijać gospodarkę.
Ropa naftowa w Polsce. Czy ją jeszcze gdzieś mamy?
Jak już o polskich złożach ropy naftowej mowa, to przyjrzyjmy się im z bliska. Według informacji PIG-PIB na stan z roku 2022 mieliśmy w Polsce 88 udokumentowanych złóż ropy naftowej: 29 w Karpatach, 12 w zapadlisku przedkarpackim, 45 na Niżu Polskim i 2 na Morzu Bałtyckim. Chociaż najdłuższa tradycja wydobywcza ma miejsce na południu Polski, to złoża w Karpatach i ich przedgórzu obejmują odpowiednio 3,7 proc. i 3,1 proc. krajowych zasobów.
Zdecydowana większość czarnego złota jest wydobywana na nizinach (Wielkopolska i Ziemia Lubuska). Znajduje się tutaj 66,7 proc. zasobów. W tym regionie również znajduje się największe w naszym kraju złoże nazywane skrótowo BMB od trzech miejscowości Barnówko, Mostno i Buszewo.
Ile w Polsce wydobywa się ropy naftowej? Niewiele. I stan ten raczej się nie zmieni. Wydobywalnych zasobów ropy i kondensatu mieliśmy w 2022 roku 21,4 mln ton. Natomiast w ciągu minionego roku wydobyto dokładnie 0,816 mln ton surowca. Chociaż wciąż odkrywamy nowe złoża, to jednak w większości są one mniejsze niż roczne wydobycie, zatem bilans zasobów maleje.
Czytaj też: Amerykanie sięgają po złoża ropy w Arktyce. Dlaczego decyzja prezydenta może się nie podobać?
Roczne zapotrzebowanie Polski na ropę naftową wynosi około 26 mln ton. Zatem, jeśli jakimś cudem (cudem, ponieważ dostępna dzisiaj technologia i finanse nam w tym nie pomogą) moglibyśmy bez żadnych przeszkód eksploatować wszystkie znane zasoby, to starczy ich na mniej niż rok. Stąd tak istotnym dla naszego kraju jest import surowca z innych krajów.
Budowa geologiczna Polski nie została “pobłogosławiona” ropą naftową, ale może na całym świecie jest jej jednak dość sporo? Na jak długo starczy światu czarnego złota? Na zdecydowanie krótszy okres niż, przez jaki powstaje ono samo w naturze. Według niektórych szacunków jeszcze przed 50 lat cywilizacja człowieka może trwać we względnym komforcie. Dla środowiska i klimatu jednak nie jest to najlepsza wiadomość – spalanie węglowodorów czy produkcja tworzyw sztucznych (plastik jest tworzony z ropy naftowej!) odbijają się na przyrodzie czkawką. Chociaż krzywa Hubberta z 1956 roku prognozowała pik wydobycia ropy na około 2000 roku, to po 23 latach wciąż eksploatacja rośnie i niestety nie zamierza przestać.
