Ropa naftowa to złożona mieszanina węglowodorów, cząsteczek składających się głównie z węgla i wodoru. Rafinerie i zakłady chemiczne oddzielają i przekształcają te cząsteczki na mniejsze składniki chemiczne zwane produktami petrochemicznymi.
Niektóre z najważniejszych składników petrochemicznych obejmują chemikalia, takie jak etylen, propylen i benzen. Producenci mogą następnie przekształcić te podstawowe składniki w bardziej złożone formy, tworząc tworzywa sztuczne, rozpuszczalniki, kauczuk syntetyczny i inne materiały przemysłowe.
Węglowodory to cząsteczki składające się głównie z wodoru i węgla. Różne formy otrzymywane z ropy naftowej są wykorzystywane w wielu rodzajach produkcji. André O. Hudson/Patel & Shah, 2013 Tworzywa sztuczne, które kształtują współczesne życie
Jednym z najbardziej widocznych zastosowań ropy jest produkcja tworzyw sztucznych. Naukowcy mogą łączyć pojedyncze cząsteczki petrochemiczne, tworząc polimery, które są długimi łańcuchami powtarzających się jednostek, tworzącymi materiały takie jak polietylen, polipropylen i polistyren.
Ponieważ tworzywa sztuczne są lekkie, trwałe i stosunkowo niedrogie, stały się niezbędne w światowej produkcji.
Te tworzywa sztuczne pojawiają się w niezliczonych produktach, w tym w opakowaniach do żywności i butelkach na wodę; sprzęt medyczny, taki jak strzykawki i worki na kroplówki; obudowy i urządzenia elektroniczne; części samochodowe; oraz materiały budowlane, takie jak rury i izolacja.
Od nich zależą nawet technologie mające na celu redukcję emisji dwutlenku węgla. Turbiny wiatrowe, panele słoneczne i pojazdy elektryczne zawierają elementy z tworzyw sztucznych pochodzące z produktów petrochemicznych.
Nawóz, który karmi miliardy
Ropa naftowa i gaz ziemny również odgrywają kluczową rolę w rolnictwie. Nowoczesne nawozy opierają się na związkach azotowych, takich jak amoniak. Amoniak wytwarza się w procesie Habera-Boscha, w którym wykorzystuje się wodór zwykle pochodzący z gazu ziemnego lub innych paliw kopalnych.
Nawozy te uzupełniają składniki odżywcze gleby i znacznie zwiększają plony. Bez nich światowa produkcja żywności byłaby znacznie niższa. Produkty petrochemiczne są również wykorzystywane do produkcji pestycydów, herbicydów i tworzyw sztucznych stosowanych w systemach nawadniających i sprzęcie rolniczym.
Odzież, kosmetyki i leki.
Produkty petrochemiczne pojawiają się także w wielu towarach konsumpcyjnych codziennego użytku. Tkaniny syntetyczne, takie jak poliester, nylon i akryl, są wytwarzane z surowców petrochemicznych. Surowce te to podstawowe chemikalia wytwarzane z ropy naftowej lub gazu ziemnego, które służą jako składniki wyjściowe do produktów powszechnie stosowanych w odzieży, dywanach i meblach.
Składniki ropopochodne są również powszechne w kosmetykach i produktach do pielęgnacji ciała. Niektóre płyny, szampony i szminki opierają się na tych związkach, ponieważ pomagają one stabilizować formuły i wydłużają okres przydatności do spożycia.
Produkty petrochemiczne są również ważne w medycynie. Półprodukty chemiczne naftowe (związki powstające w procesie przekształcania surowców w produkt końcowy) wykorzystywane są do produkcji farmaceutyków, rurek medycznych, sterylnych opakowań i rękawiczek jednorazowych.
Materiały te pomagają szpitalom zachować sterylność i bezpieczeństwo w placówkach opieki zdrowotnej.
Dlaczego Cieśnina Ormuz jest ważna
Ponieważ ropa naftowa i surowce petrochemiczne przemieszczają się globalnymi szlakami morskimi, zakłócenia w jednym regionie będą miały wpływ na łańcuchy dostaw na całym świecie. Szczególnie ważna jest Cieśnina Ormuz. Jeśli konflikty lub napięcia polityczne w dalszym ciągu zakłócają żeglugę przez Cieśninę, ceny ropy gwałtownie wzrosną. Analitycy ds. energetyki od dawna ostrzegali, że zakłócenia w Cieśninie mogą wywołać falę uderzeniową na rynkach światowych. Skutki nie ograniczałyby się do paliw transportowych.
Przemysł petrochemiczny jest zależny od stałych dostaw płynnej ropy naftowej i gazu ziemnego jako surowców. Jeśli te materiały staną się droższe lub trudniejsze do zdobycia, producenci mogą ponieść wyższe koszty produkcji.
Udział ropy naftowej wykorzystywanej jako surowiec petrochemiczny do produkcji tworzyw sztucznych, nawozów i innych materiałów stanowi około 10–20% zużycia ropy. Większość ropy naftowej jest rafinowana w celu produkcji paliw, w tym benzyny, oleju napędowego i paliwa do silników odrzutowych, więc te łańcuchy dostaw paliw prawdopodobnie ucierpią w pierwszej kolejności. Jednak z biegiem czasu zakłócenia mogą mieć wpływ na dostępność i ceny produktów, od tworzyw sztucznych i opakowań po nawozy, włókna syntetyczne do odzieży, a nawet żywności.
Ukryta podstawa nowoczesnych gospodarek
Ponieważ produkty petrochemiczne są często wykorzystywane za kulisami jako składniki, a nie gotowe produkty, łatwo przeoczyć związek, jaki ma ropa naftowa dla wielu towarów rolnych, medycznych i konsumenckich. Jednak petrochemia stanowi ukryty fundament współczesnej gospodarki. Umożliwiają rolnictwo na dużą skalę, zaawansowane systemy opieki zdrowotnej i globalne łańcuchy dostaw produkcyjnych.
Jednocześnie obawy związane ze zmianą klimatu i zanieczyszczeniem tworzywami sztucznymi napędzają badania nad alternatywami. Naukowcy opracowują biotworzywa wykonane z materiałów roślinnych, udoskonalają technologie recyklingu i badają nowe sposoby produkcji nawozów o niższej emisji dwutlenku węgla.
André O. Hudson, Dziekan Wydziału Nauk Naukowych, profesor biochemii, Rochester Institute of Technology
Ten artykuł został ponownie opublikowany w The Conversation na licencji Creative Commons. Przeczytaj oryginalny artykuł.
