Černé zlato není jen o energii

Ropu lidé využívali již ve starověku, kdy ji sice netěžili, ale v té době byla na mnohých místech dostupná z povrchu (výjimečně i dnes). Využití v té době našla většinou jako hořlavina (velmi se osvědčovala například v bitvách), nebo jako impregnační látka, ve formě asfaltu pak při stavbách jako spojovací materiál, při balzamování apod. Proces destilace poprvé popsal perský učenec al-Razí, který tak vyráběl petrolej.

Využívání ropy v relativně malém množství pokračovalo také ve středověku, a její výraznější rozšíření přišlo až v době, kdy se ve větším měřítku začala využívat destilace ropy, při níž dochází k oddělení jednotlivých uhlovodíkových složek ropy, které se dále rafinují, aby z nich byly odstraněny škodlivé příměsi.

Neefektivní a „špinavé“ palivo

I když se na první pohled zdá, že bez ropy jako energetického zdroje a paliva to v budoucnu nepůjde, není to úplně tak. V každém případě se dnes ještě bez ropy nezaobejdeme a myslí si to především ti, kteří musí chodit do práce autem, i kdyby měli strávit každé ráno v zácpě více než hodinu. Je až s podivem, že jako palivo se ropa využívá v tak velkém rozsahu i přesto, že jde o poměrně neefektivní zdroj energie, který navíc výrazným způsobem znečisťuje životní prostředí.

Ropa slouží jako základ pro všechny typy pohonných hmot od LPG, přes benzín a naftu do motorových vozidel až po kerosin. Základem každého paliva jsou však různé uhlovodíky s různou teplotou varu, hustotou a různým počtem atomů uhlíku na molekulu.

Nejjednodušší uhlovodík je metan, který se sice většinou získává ze zemního plynu, u něhož tvoří až 90 % (ten se ale často nachází ve stejných lokalitách jako ropa), ale je také obsažen v ropě. Využívá se jako plynné palivo, nebo v kapalné formě jako raketové palivo. Dalšími lehkými uhlovodíky jsou propan a butan, které se stále častěji využívají jako pohonné hmoty v automobilech ve formě LPG. Oproti běžným palivům jsou levnější a šetrnější k prostředí i k motoru.

^REKLAMA

Další skupinou uhlovodíků je benzín, který se používá jako palivo v zážehových motorech. Před rokem 2001 se u nás ještě prodával olovnatý benzín, do něhož se přidávalo aditivum tetraetylolovo, které zvyšovalo oktanové číslo a zabraňovalo se tak samovznícení benzínu. Dnes se kvůli zvyšování oktanového čísla přidávají do benzínu jiná aditiva, protože olovo ve výfukových plynech působilo nepříznivě na životní prostředí. Oktanové číslo benzínu do běžných automobilů nepřesahuje 100, ale letecký benzín má oktanové číslo do 107, závodní benzín až do 130 a benzín v F1 má maximálně 102. Kromě využité v motorech se používá technický benzín jako rozpouštědlo.

Další frakcí ropy je petrolej (kerosin), který se využívá jako palivo u letadel s tryskovými motory, nebo v některých raketových motorech (vysoce rafinovaná forma petroleje RP-1) jako palivo prvního stupně. Jako palivo je využitelné také v některých kamnech, v přenosných vařičích, nebo v petrolejových lampách (kde se začal využívat kvůli lepším vlastnostem oproti velrybímu tuku). Využívá se ale také jako rozpouštědlo, při prevenci před škodlivým hmyzem, nebo při artistických kouscích, jako je „hltání ohně“ apod., ale pouze ve venkovním prostředí, protože spaliny vznikající při hoření jsou při vyšší koncentraci nebezpečné (kvůli tomu se v tomto směru více osvědčil minerální oleje, které vznikají další úpravou petroleje, jsou zdravotně nezávadné a mají široké využití jak v medicíně, tak i v potravinářském průmyslu, kosmetice a dalších odvětvích průmyslu).

Dalším destilováním pak vznikají plynové oleje, z nichž se vyrábí motorová nafta a lehké topné oleje, které se využívají jak v automobilovém průmyslu (nafta), tak i jako palivo lodí. Dalším využitím je topení a stále méně jsou využívány při výrobě elektřiny (dnes většinou jako záložní zdroj).

Zbytkem po destilaci za atmosférického tlaku je mazut, který může tvořit až polovinu zpracované ropy. Dříve se využíval jako palivo v elektrárnách, dnes se dále zpracovává vakuovou destilací, při níž vznikají další druhy těžkých olejů a asfalt. Oleje se dále destilují a vznikají oleje, které se využívají buď jako palivo, nebo různé mazací oleje a parafin (využíván při výrobě svíček vosků kosmetických výrobků, impregnace apod.). Asfalt je v přírodní formě konečným produktem oxidace ropy na povrchu, dnes se však vyrábí většinou uměle. Je využíván při výrobě vozovek, podlah, nebo izolačních hmot a nátěrů.

^REKLAMA

Polymery jsou všude

Dalším způsobem, kterým se dále zpracovává ropa a její destiláty, jsou petrochemické procesy, jako pyrolýza, katalytické reformování a krakování, při nichž se dále upravují frakce ropy se středním a  vysokým bodem varu a ostatní zbytky.

Pyrolýzou vzniká z etanu, propanu, benzínu a plynového oleje etylen, který je základním kamenem při výrobě polymerů, neboli také (a prý nepřesně) plastů. Polymery se pak dělí právě na plasty, barvy, laky, kaučuky a vlákna.

O polymerech a jejich využití je prakticky zbytečné mluvit, protože se dnes nacházejí prakticky všude. Za zmínku stojí, že jsou to sloučeniny s velmi dlouhými řetězci (molekulová hmotnost až v řádech milionů) složených ze stále se opakujících molekul – monomerů. Prvním vyrobeným polymerem byl celuloid objeven v roce 1856. Dalším pak byl až v roce 1907 bakelit. Boom nastal až v první polovině dvacátého století při objevení polyvinylchloridu (PVC) a později polyamidů (nylon, kevlar).

Za jejich rozšířením stojí především schopnost nahradit většinu přírodních materiálů a také nové možnosti. Za jeden z faktorů lze považovat také nízkou cenu, která však byla očividná zejména v dobách levné ropy. Nevýhodou syntetických polymerů jsou zejména nízká tuhost, malá tepelná stálost a špatná opravitelnost, při výrobě některých se pak používají toxické látky, které vznikají i při jejich spalování.

Katalytickým reformováním se vyrábí benzen (používá se jako rozpouštědlo, při výrobě léků, plastů, barviv a výbušnin, kosmetických přípravků a dalších sloučenin), toluen (náplň do teploměrů, rozpouštědlo barev a laků a také jako součást výbušniny TNT apod.) a xylenů (průmyslové rozpouštědlo a čističe, a ředidla, pesticidy) z benzínu. Parním katalytickým reformováním se vyrábí z metanu vodík, používaný při výrobě amoniaku (základ dusíkatých hnojiv), výbušnin a palivových článků.