Pochodzenie ropy naftowej na ziemi. Podstawowe teorie pochodzenia ropy naftowej. Sztuczne „czarne złoto”

Obecnie większość naukowców uważa, że ​​ropa naftowa jest pochodzenia biogennego. Innymi słowy, ropa powstała z produktów rozkładu małych organizmów zwierzęcych i roślinnych (planktonu), które żyły miliony lat temu. Najstarsze pola naftowe powstały 600 milionów lat temu.

W tym czasie większość Ziemi była pokryta wodą. Po śmierci żywe organizmy opadły na dno starożytnych mórz i zatok i zostały pokryte mułem, piaskiem i warstwami późniejszego osadu. Osady te stopniowo uległy zagęszczeniu, odwodnieniu i opadały coraz niżej. Jednocześnie wzrosło ciśnienie i temperatura w tych osadach. Pod wpływem bakterii beztlenowych (czyli bakterii, które mogą żyć bez tlenu) z materii organicznej zaczęły tworzyć się węglowodory, zbierając się w małe oleiste kropelki. Niestety naukowcy nie potrafią jeszcze dokładnie odpowiedzieć na pytanie, jakie dokładnie procesy zachodzące w osadach organicznych doprowadziły do ​​powstania ropy.

Ważne jest, aby zrozumieć, że węglowodory nie leżą pod ziemią w postaci jezior ropy. Mieszały się z wodą i piaskiem, który stopniowo przedostał się przez porowate warstwy piaskowców i wapieni wraz z pęcherzykami gazu. Często mieszanina przemieszczała się przez skały pod wysokim ciśnieniem. Ropa i gaz przedostawały się do pustych przestrzeni pomiędzy cząsteczkami skał osadowych, niczym woda wsiąkająca w gąbkę. Prędzej czy później ropa i gaz natrafiły na warstwę skał, przez którą nie mogły przeniknąć – nieprzepuszczalną skałę pozbawioną porów i pęknięć – i w ten sposób znalazły się w geologicznej „pułapce”.

Podczas gdy postępował proces powstawania ropy naftowej, Ziemia również ulegała zmianom. Nastąpiły ruchy skorupy ziemskiej, uskoki i połączenia masywów. Procesy te utworzyły różnego rodzaju „pułapki” geologiczne naftowe.

Wiemy, że skład oliwy występującej w różnych częściach świata jest bardzo zróżnicowany. Wyjaśnia się to różnicą w reakcjach zachodzących podczas powstawania oleju lub różnymi typami roślin i zwierząt, z których organizmów powstał.

Zasoby ropy naftowej sięgają setek miliardów ton i są dystrybuowane wszędzie, na lądzie i morzu. To, co leżało na powierzchni, było od dawna wykorzystywane, a obecnie ropę wydobywa się z głębokości 2-4 lub więcej kilometrów. Ale jest go jeszcze głębiej, po prostu wydobycie go stamtąd nie jest jeszcze opłacalne ekonomicznie, czyli drogie.

Czy wiedziałeś...

Pierwsze przypuszczenie na temat pochodzenia ropy naftowej z materii organicznej wyraził rosyjski naukowiec Michajło Wasiljewicz Łomonosow w swojej pracy „Na warstwach ziemi” (1763)

Cena ropy zależy nie tylko od jej rezerw i polityki, ale także od popularności tej czy innej teorii jej pochodzenia. Nowe odkrycia sugerują, że pogłoski o malejących rezerwach ropy są mocno przesadzone.

Prognozy zmian cen ropy naftowej oscylują w bardzo szerokich granicach. Niektórzy przewidują ich stabilny wzrost, inni – równie stały spadek. Przyczyną tej rozbieżności jest w dużej mierze fakt, że nadal nie ma ogólnie przyjętej wiedzy na temat powstawania ropy, co oznacza, że ​​nie wiemy, czy w ogóle istnieje dno baryłki ropy. Ostatnie odkrycia sugerują, że ropa naftowa zawsze będzie z ludźmi.

Odkrycia kanadyjskich i rosyjskich naukowców pozwalają wyciągnąć tak optymistyczny wniosek: jest całkiem możliwe, że ropa naftowa zawdzięcza swoje pochodzenie podziemnemu oceanowi. Nie mówimy o zwykłych złożach wody mineralnej, ale o ogromnej powłoce planetarnej, w której krążą przegrzana woda i para. To właśnie istnienie takiej powłoki wyjaśnia ruch płyt tektonicznych, erupcje wulkanów i... pojawienie się ropy.

Woda w diamencie

Niedawno dowiedział się o wynikach badań brazylijskiego diamentu, który został znaleziony w 2008 roku w pobliżu miasta Juina w Brazylii. Wewnątrz tego niepozornego kamienia odkryto inkluzje mineralne. Naukowcy, w przeciwieństwie do handlarzy diamentami, bardzo lubią takie kamienie – inkluzje zawierają unikalne informacje na temat procesu powstawania diamentów. A teraz w brazylijskim kamieniu znaleźli ślady ringwoodytu, niezwykle rzadkiego minerału występującego w meteorytach (który również został zsyntetyzowany w laboratorium). Ringwoodyt jest krewnym oliwinu, który jest szeroko rozpowszechniony na ziemi, ale ringwoodyt wymaga wody do wytworzenia. I nie tylko woda - ale woda o wysokiej temperaturze i ciśnieniu.

Współczesna nauka może oceniać jedynie na podstawie pośrednich znaków, co dzieje się na dużych głębokościach. Najgłębsza studnia świata, odwiercona na Półwyspie Kolskim w Rosji, znajduje się tylko nieco głębiej niż 12 km od powierzchni ziemi. Znaleziska takie jak diament Zhuin zapewniają znacznie głębszy wgląd. Diamenty powstały podczas gigantycznych eksplozji wulkanów, w młodości naszej planety, a fajki kimberlitowe, w których leżą diamenty, są śladami tych kataklizmów. Bąbelki w diamentach to pojemniki z przeszłości, z wielkich głębin.

Odkrycie ringwoodytu potwierdziło hipotezę, że na dużych głębokościach, pod skorupą ziemską, znajduje się woda i jest jej więcej niż we wszystkich oceanach Ziemi. Ale w diamentach znaleziono nie tylko ringwoodyt: rosyjscy naukowcy z Instytutu Geologii i Mineralogii Oddziału Syberyjskiego Rosyjskiej Akademii Nauk odkryli w nich ślady ropy. Te dwa bardzo różne znaleziska prowadzą nas z powrotem do jednej niekończącej się debaty geologicznej.

Z czego powstaje ropa?

Pytanie to pojawiło się już w XIX wieku, kiedy pojawiły się dwie konkurencyjne teorie: biogenicznej i abiogennej genezy ropy naftowej. Według teorii biogenicznej olej jest produktem pozostałości starożytnych organizmów biologicznych, zwierząt i roślin. Teoria abiogenna sugeruje, że jest to wynik reakcji chemicznych zachodzących we wnętrznościach Ziemi.

Z punktu widzenia teorii biogenicznej proces przemiany biomasy w ropę naftową trwał miliony lat. Mikroskopijne kropelki ropy wpadły do ​​specjalnych, wysoce przepuszczalnych formacji i utworzyły w nich skupiska. To wyjaśnia, że ​​zdecydowana większość złóż ropy naftowej koncentruje się w skałach osadowych, że ropa jest bardzo rozpowszechniona, a skład chemiczny ropy ma wiele wspólnego z chemią organizmów żywych. Zgodnie z tą teorią pochodzenia ropy naftowej, jej poszukiwania należy prowadzić w skałach osadowych, a jej złoża są ograniczone.

Teoria abiogenna stwierdza, że ​​ropa ma charakter procesów chemicznych związanych z ciągłym uwalnianiem różnych gazów z wnętrzności planety. Są to para wodna, dwutlenek węgla, siarkowodór, azot, wodór i szereg innych. Aktywnym zwolennikiem tej teorii był Dmitrij Mendelejew, który uważał, że proces ten zachodzi w sposób ciągły na całej planecie, ale tylko w niektórych miejscach powstały warunki do gromadzenia się oparów ropy naftowej i ich konserwacji. Odkrycia ropy naftowej w kryształach i skałach magmowych oraz wysoka zawartość metali w ropie przemawiają na ich korzyść. Obserwacje te są niezwykle trudne do wyjaśnienia z biogenicznego punktu widzenia.

Inkluzje oleju w kryształach kwarcu to jeden z argumentów zwolenników abiogennego pochodzenia ropy

Praktyczny wniosek z teorii abiogenicznej: wszelkie spękane skały, nawet krystaliczne, mogą być obiecujące dla poszukiwań ropy. Ponadto możesz być pewien, że ropa naftowa nie wyczerpie się całkowicie: jest ona stale wytwarzana w trzewiach planety, choć w ilościach znacznie mniejszych niż zużywamy.

Czy istnieje kompromis?

Nawet między mieszkańcami Zachodu a Europejczykami w Rosji jest więcej wspólnego niż między zwolennikami biogenicznej i abiogennej teorii pochodzenia ropy. Spór naukowy przerodził się w spór religijny. Co więcej, do niedawna wszelkie praktyczne działania na rzecz zagospodarowania złóż ropy naftowej opierały się wyłącznie na postulatach jednej z teorii, biogenicznej. Jednak dzisiaj rośnie zapotrzebowanie na bardziej uniwersalną koncepcję, która mogłaby pełniej wyjaśnić, co dzieje się w skorupie ziemskiej. I tu czas przypomnieć sobie jedną teorię, która obecnie przeżywa odrodzenie - o podziemnych oceanach, a dokładniej o skorupie drenażowej wewnątrz Ziemi.

W pewnym momencie niejeden geolog był zdumiony prostymi obliczeniami arytmetycznymi. Znamy objętość lądu wznoszącą się nad poziomem morza – wynosi ona około 130 milionów metrów sześciennych. km. Znamy także przybliżoną ilość cząstek stałych wylewanych do oceanów przez wszystkie rzeki świata rocznie – około 22 miliardów ton, czyli około 10 metrów sześciennych. km. Ponieważ erozja powierzchni Ziemi jest stała, za około 13 milionów lat planeta powinna stać się płaska i ledwo wznosić się nad poziom oceanu. Ale Ziemia nie zniknęła w morzu, nawet tam, gdzie od miliardów lat nie było aktywnej zabudowy górskiej. Na tej podstawie stwierdzono, że kontynenty stale rosną (co, nawiasem mówiąc, potwierdzają obserwacje geodezyjne). Coś sprawia, że ​​wynurzają się z płaszcza.

Pod koniec lat 60. XX wieku Stepan Grigoriew wysnuł teorię, że w głębinach planety istnieje stała cyrkulacja przegrzanej wody. Czysta woda o temperaturze 374°C pod dowolnym ciśnieniem zamienia się w parę. Jednak w przypadku solanek ten punkt krytyczny jest znacznie wyższy – np. dla pięcioprocentowego roztworu soli wynosi już 410°C. Według Grigoriewa roztwory wodne pod wpływem grawitacji przedostają się głęboko w planetę, gdzie po odparowaniu ponownie poruszają się w górę. Ten obieg wody wychwytuje różne związki chemiczne. W górę para wodna unosi kwas krzemowy, w dół - związki magnezu, żelaza i wapnia. Zatem skorupa staje się jaśniejsza, kontynenty unoszą się nad płaszczem, następnie nowe skały płaszcza trafiają w strefę działania „warstwy drenażowej” i proces trwa.

Teoria Grigoriewa przez długi czas wywoływała ironię, głównie dlatego, że uznawano za możliwy brak przepuszczalności wody w dużych głębinach Ziemi – ciśnienie panujące na głębokości było zbyt duże. Jednak odkrycia supergłębokiej studni Kola zmusiły nas do innego spojrzenia na nasze wyobrażenia na temat natury podłoża. W szczególności na głębokości poniżej 9 km odwiert odsłonił silnie porowate skały nasycone gorącymi solankami. Temperatura dochodziła tam już do 200°C.

Nowa teoria

Są to możliwe elementy składowe nowej uniwersalnej teorii powstawania i akumulacji ropy naftowej: może ona powstawać zarówno z organicznego, jak i nieorganicznego materiału źródłowego. Może nawet zachodzić złożony, wieloetapowy proces. Na przykład syberyjskim naukowcom udało się zsyntetyzować ciężkie węglowodory z mieszaniny marmuru, wody i metali w temperaturze 1500 stopni i pod ciśnieniem 50 tysięcy atmosfer. Chociaż nie powinniśmy zapominać, że marmur jest przemienioną skałą osadową powstałą z pozostałości szkieletów starożytnych organizmów.

Osady organiczne odkładające się na dnie oceanu wraz z wodą trafiają do stref subdukcji pod kontynentami, gdzie rozpoczyna się proces ciągłej cyrkulacji wody, o czym pisał Grigoriew. Jak podkreśla Kanadyjczyk Graham Pearson, który pracuje na Uniwersytecie Alberty w Edmonton, to nie są oceany, po których można żeglować; ale to właśnie tam w wyniku reakcji wysokotemperaturowych pod wysokim ciśnieniem z oliwinu w obecności wody powstał ringwoodyt, który później w wyniku erupcji wulkanu trafił do diamentowej skorupy.

Powłoka drenażowa, ruch płyt i nowe odkrycia w dziedzinie syntezy sugerują, że w wnętrznościach planety stale powstaje ropa naftowa, która następnie jest przenoszona do górnych warstw skorupy ziemskiej, gdzie gromadzi się przez setki tysięcy lat. Przypomina wannę, do której wpływa strumień wody. Możemy dość szybko opróżnić wannę, ale wtedy woda wróci ponownie. Nawiasem mówiąc, często obserwuje się to na opuszczonych polach. Pytanie dotyczy czasu. Jeśli jednak uwzględnić pogląd Mendelejewa, że ​​ogrzewanie pieców olejem to to samo, co ogrzewanie ich banknotami i że olej lepiej zostawić tylko na potrzeby petrochemii, to może się okazać, że starczy nam go na wiele, wiele tysiącleci. A nowe podejście do poszukiwań ropy może wzbogacić nas o nowe złoża nawet w tych regionach Ziemi, w których wcześniej nie spodziewaliśmy się ich znaleźć.

Zwykle nie ma wątpliwości co do powstawania ropy i węgla – są to organiczne pozostałości starożytnych roślin i zwierząt przekształcone pod wpływem ciśnienia podłoża i braku tlenu. Dlatego węgiel i ropa naftowa słusznie zaliczane są do surowców nieodnawialnych, a prasa regularnie straszy nas bardzo krótkim czasem pozostałym do ich całkowitego wyczerpania. Istnieją niezaprzeczalne dowody na to w węglu - ślady starożytnych organizmów zwierzęcych i roślin. Okazuje się jednak, że w przypadku oleju wszystko nie jest takie proste. Istnieją jeszcze co najmniej dwie teorie, które mają dość poważne podstawy naukowe.

Klasyczną teorię powstawania ropy potwierdzają doświadczenia niemieckich naukowców G. Gefera i K. Englera, które przeprowadzili w 1888 roku. Destylowali olej rybny w temperaturze 400 C i pod ciśnieniem około 1 MPa. Jednocześnie udało się uzyskać węglowodory nasycone, parafiny, oleje smarowe o dużej zawartości alkenów, naftenów i arenów. Później akademik N.D. Zelinsky przeprowadził podobny eksperyment, ale materiałem wyjściowym był muł organiczny powstały z alg. Udało mu się pozyskać benzynę, naftę, oleje ciężkie, a także metan...

Wydawałoby się, że w tym procesie wszystko się ułożyło. Miliony lat temu zdeponowane szczątki, które opadły na duże głębokości (jak?) pod wpływem ciśnienia i temperatury, przekształciły się w węgiel ropo-gazowy. Wkrótce (za 50 lat) wydobędziemy je wszystkie, a na odnowienie zasobów będziemy musieli poczekać jeszcze kilka milionów lat. Bynajmniej. Fakty wskazują, że procesy powstawania ropy i gazu przebiegają w znacznie szybszym tempie niż jest to możliwe według teorii klasycznej.

O faktach ciągłego powstawania złóż ropy i gazu świadczy długa żywotność złóż, sięgająca stu lub więcej lat, oraz łączna wielkość skumulowanej produkcji, wielokrotnie wyższa niż pierwotnie planowano. Poziom produkcji na polach w jej późniejszych stadiach najpierw spada do 10-20% maksymalnego poziomu produkcji, a następnie stabilizuje się. Na przykład złoże Szebelinskoje jest eksploatowane od ponad 50 lat, a jego zasoby nie wyczerpały się. Początkowe zasoby gazu złoża były wielokrotnie korygowane w górę. Obecnie są one 2 razy wyższe niż pierwotnie zakładano. W Tatarstanie również stwierdzono wyraźną rozbieżność pomiędzy zasobami ropy naftowej a wielkością jej wydobycia. Obecnie wydobyto już ponad 3 miliardy ton ropy, a szacunkowy materiał źródłowy ropy dla całych warstw osadowych wynosi zaledwie 709 milionów ton. I nie są to odosobnione przypadki.

Teoria pierwsza. Węglik lub biogen.

W 1866 roku francuski chemik M. Berthelot zasugerował, że ropa naftowa powstawała (i powstaje) w wnętrznościach Ziemi z substancji mineralnych. Aby potwierdzić swoją teorię, przeprowadził kilka eksperymentów i udało mu się sztucznie zsyntetyzować węglowodory z substancji nieorganicznych.

Dziesięć lat później, 15 października 1876 r., na posiedzeniu Rosyjskiego Towarzystwa Chemicznego D.I. Mendelejew przedstawił swoją hipotezę dotyczącą powstawania ropy. Wielki chemik wierzył, że podczas procesów budowania gór woda przedostaje się w głąb skorupy ziemskiej poprzez pęknięcia i uskoki. Przedostając się w głąb, ostatecznie spotyka się z węglikami żelaza i pod wpływem wysokich temperatur i ciśnienia wchodzi w reakcję chemiczną. W wyniku tej reakcji powstają tlenki żelaza i węglowodory. Powstałe substancje przedostają się wzdłuż pęknięć skorupy do jej górnych warstw i nasycają porowate skały. W rezultacie powstają pola gazowe i naftowe.

Mendelejew nawiązuje do eksperymentów nad wytwarzaniem wodoru i nienasyconych węglowodorów w wyniku działania kwasu siarkowego na żeliwo zawierające wystarczającą ilość węgla.

W tamtym czasie idee „czystego chemika” Mendelejewa nie cieszyły się uznaniem geologów, którzy uważali, że eksperymenty przeprowadzane w laboratorium różnią się od procesów zachodzących w przyrodzie. Jednak węglik lub, jak to się nazywa, biogeniczna teoria pochodzenia ropy naftowej, otrzymała dowody z nieoczekiwanego źródła - od astrofizyków. Badanie widm ciał niebieskich wykazało, że węglowodory występują w atmosferze Jowisza i niektórych innych planet, a także w otoczkach gazowych komet. Cóż, skoro związki węgla i wodoru są powszechne w kosmosie, oznacza to, że w przyrodzie zachodzą procesy syntezy substancji organicznych z nieorganicznych!

Teoria druga. Cykl węglowy w przyrodzie.

Grupa naukowców z Instytutu Problemów Nafty i Gazu Rosyjskiej Akademii Nauk (IPOG RAS) pod przewodnictwem doktora nauk geologicznych i mineralogicznych Azarii Barenbaum opracowała kolejną teorię pochodzenia ropy i gazu. Według ich koncepcji złoża węglowodorów mogą powstawać nie przez miliony lat, ale przez dziesięciolecia. Jednocześnie kwestionowana jest teoria efektu cieplarnianego, gdyż główna teza głosi, że poziom dwutlenku węgla w atmosferze może ulegać samoregulacji, co oznacza, że ​​nie dochodzi do niekontrolowanej akumulacji dwutlenku węgla w atmosferze.

Teoria rosyjskich naukowców sugeruje, że powstawanie ropy i gazu jest nie tyle procesem geologicznym, co klimatycznym. Jest połączony z obiegiem wody i węgla na Ziemi. Węgiel dostarczany wraz z wodami opadowymi i wychwytywany z atmosfery w postaci wodorowęglanów w warunkach skorupy ziemskiej ulega redukcji do węglowodorów, z których tworzą się akumulacje ropy i gazu w strukturach pułapek geologicznych. Według rosyjskich naukowców aż 90% akumulacji ropy i gazu na głębokościach od 1 do 10 kilometrów powstaje dzięki opisywanej przez niego teorii, a tylko 10% zasobów powstaje z pozostałości organicznych, jak zakłada teoria klasyczna.

Kolejnym ważnym wnioskiem rosyjskich geologów jest to, że ze względu na aktywny udział cyklu klimatycznego w powstawaniu ropy i gazu, uzupełnianie złóż węglowodorów kopalnych nie następuje przez wiele setek tysięcy i milionów lat, ale tylko przez pewien czas. kilka dekad. Drugi wniosek jest taki, że umiarkowane wydobycie ropy i gazu ze złóż nie powinno znacząco wpłynąć na potencjalną zawartość ropy i gazu w regionie. Jest to jednak prawdą pod warunkiem, że węglowodory będą zużywane w tym samym regionie, w którym odbywa się ich produkcja. Oznacza to, że elektrownie cieplne działające na węglowodorach kompensują produkcję ropy i gazu poprzez jej powstawanie.

Pochodzenie ropy ma kilka teorii, z których każda ma prawo istnieć. Każda z nich ma wielu znanych zwolenników oraz wystarczającą liczbę prac naukowych i uzasadnień. Na tej stronie porozmawiamy o tym, jak powstaje ropa naftowa w przyrodzie i opiszemy najpopularniejsze teorie pochodzenia tego surowca.

Jak powstał olej

Współczesna gospodarka światowa nie może obejść się bez ropy. Dlatego coraz częściej porównywany jest do złota. Zapotrzebowanie na ten surowiec energetyczny rośnie z każdym dniem, pozwalając firmom zajmującym się wydobyciem węglowodorów osiągać solidne zyski. Jakie jest pochodzenie oleju? Dlaczego niektóre kraje są bogate w ten zasób, a inne cierpią na jego brak?

Aby zrozumieć, jak powstaje ten zasób, ważne jest zrozumienie jego składu. Olej składa się z:

• Metan, parafina, naften i inne węglowodory
• Żywice i asfalteny
• Substancje zawierające siarkę
• Związki azotu i tlenu
• Mniej niż 1% to metale ciężkie

Skąd wzięła się ropa na naszej planecie? Po przeanalizowaniu składu tej substancji naukowcy opracowali kilka teorii na temat pochodzenia oleju. Co więcej, każda z nich ma dużą liczbę zwolenników i zagorzałych przeciwników innych teorii. Najpopularniejsze hipotezy dotyczące pochodzenia ropy naftowej:

• Biogenny
• Nieorganiczny
• Przestrzeń

Nowoczesne teorie pochodzenia ropy naftowej pojawiły się na początku XIX wieku i dopiero w XX wieku nabrały bardziej naukowej formy. Jednak to, w jaki sposób powstają węglowodory w jelitach Ziemi, jest nadal przedmiotem dyskusji. Na chwilę obecną naukowcy nie osiągnęli konsensusu w tej kwestii. Dlatego nikt nie udzieli Ci dokładnej odpowiedzi na pytanie, skąd bierze się ta substancja pod ziemią.

Teoria biogeniczna lub organiczna

Biogenne pochodzenie ropy naftowej to jedna z najpopularniejszych hipotez na temat powstawania „czarnego złota” w głębinach naszej planety. Dziś hipoteza ta jest bardziej popularna wśród naukowców akademickich. Według niego ciecz ta powstała w wyniku rozkładu roślin i zwierząt na dnie różnych zbiorników. Szczątki uległy rozkładowi w wyniku różnych procesów chemicznych. Znajdujące się na głębokości ponad 3000 metrów uwolniły węglowodory. Organiczna teoria pochodzenia ropy naftowej może być możliwa tylko w warunkach wysokich temperatur (140–160 stopni).

Uwolnione z masy organicznej ciekłe węglowodory wypełniają puste przestrzenie. Dziś nazywa się je depozytami. Ropa naftowa, która znajduje się na dużych głębokościach, ma temperaturę otoczenia około 200 stopni. Wysoka temperatura pozwala na wydzielenie z niego gazu ziemnego.

Biogeniczną teorię pochodzenia „czarnego złota” po raz pierwszy sformułował w Rosji M. V. Łomonosow. Znani ówczesni naukowcy byli niemal jednomyślni co do charakteru powstawania tego zasobu. Jedyną przeszkodą był materiał źródłowy. Niektórzy uważali je za prehistoryczne rośliny, inni za zwierzęta.

Wersje dotyczące biologicznego pochodzenia ropy naftowej mają własną bazę dowodową. Niemieccy specjaliści Engler i Gefer przeprowadzili eksperyment dotyczący destylacji oleju rybnego pod wysokim ciśnieniem i temperaturą. Udało im się uzyskać substancję, której skład niejasno przypominał olej. Rosyjski naukowiec N.D. Zelinsky przeprowadził podobny eksperyment, ale jako materiał wyjściowy przyjął muł roślinny z jeziora Bałchasz. Udało mu się pozyskać benzynę, naftę, metan i metale ciężkie.

Abiogenna lub nieorganiczna teoria pochodzenia

D.I. Mendelejew również nie zignorował tej kwestii. Wybitny naukowiec uważał, że ropa naftowa powstała w wyniku reakcji wody przedostającej się do szczelin skalnych i spotkania z węglikami żelaza. W warunkach laboratoryjnych naukowiec był w stanie potwierdzić swoją teorię, jednak wielu geologów ją obaliło, uznając za niemożliwe uzyskanie „sterylnego” wyniku w warunkach naturalnych.

Drugą pod względem popularności jest abiogenna teoria pochodzenia ropy naftowej. Oprócz D.I. Mendelejewa jego zwolennikami są tak wybitni naukowcy swoich czasów, jak A. Humboldt, N.A. Kudryavtsev, T.M. Sukces tej teorii wiąże się z udanymi eksperymentami mającymi na celu identyfikację tej substancji z surowców mineralnych w laboratoriach. Nieorganiczne pochodzenie ropy naftowej pod koniec XIX wieku stało się jedną z głównych hipotez wyjaśniających pochodzenie tej oleistej substancji.

D.I. Mendelejew nazwał swoją teorię abiogenną teorią węglika. I chociaż wielu geologów nie zgodziło się z jego argumentami, eksperyment mający na celu udowodnienie tej wersji potwierdził jej prawo do istnienia. Słynny chemik uważał, że ziemia składa się z roztopionego żelaza. Węgliki będące satelitami tego metalu są materiałem wyjściowym do powstania najważniejszego minerału w historii ludzkości.

Po reakcji wody z węglikami, substancje powstałe podczas tej reakcji wzrosły i ostatecznie utworzyły się pod wpływem niższych temperatur. Proces ten, zdaniem zwolenników hipotezy, zachodzi stale. Dlatego zmniejszenie rezerw „czarnego złota” nie zagraża ludzkości.

Jednak twórca radzieckiej geologii naftowej, Iwan Michajłowicz Gubkin, był głównym przeciwnikiem teorii Mendelejewa i zawsze ją krytykował. Uważał, że pas bazaltowy zapobiegnie przedostawaniu się wody do jądra ziemi i spotkaniu z węglikami żelaza.

Słynny amerykański geolog Arville Levorsen zrobił wiele, aby zrozumieć powstawanie węglowodorów w wnętrznościach ziemi. Jest zwolennikiem teorii pochodzenia osadowo-migracyjnego.

Teoria kosmicznego pochodzenia ropy

Główną alternatywą dla powyższych hipotez jest kosmiczna teoria pochodzenia ropy. Jej założyciel, V.D. Sokolov, uważał, że powstanie tego surowca stało się możliwe dzięki przedostaniu się składników nieorganicznych z kosmosu na Ziemię. Teoria stała się możliwa po potwierdzeniu obecności rodników węglowodorowych na gwiazdach i meteorytach.

Teoria przestrzeni naftowej każdego dnia znajduje nowych zwolenników. Nowoczesne badawcze stacje orbitalne, teleskopy do wykonywania analiz widmowych odległych obiektów i inne możliwości techniczne nauki potwierdzają słuszność tej hipotezy.

Ostatnie badania wykazały obecność metanu i amoniaku w atmosferach pobliskich planet: Jowisza, Neptuna, Urana i Saturna. Pozwala nam to stwierdzić, że węglowodory mogą znajdować się na dowolnym ciele kosmicznym.

W rzeczywistości, zgodnie z tą wersją, powstawanie ciekłych węglowodorów można przypisać zarówno teoriom organicznym, jak i nieorganicznym. Udowodniono już, że meteoryty mogą sprowadzać na ziemię nie tylko minerały, ale także różne bakterie i mikroorganizmy, które mogą stać się surowcami do produkcji ropy.

Inne wersje

Okresowo pojawiają się nowe wersje powstawania „czarnego złota”. Jako źródło tej cieczy sugeruje rozproszoną materię organiczną zawartą w skałach osadowych.

Dziś popularna jest alternatywna teoria pochodzenia ropy naftowej, opracowana przez rosyjskich naukowców z Instytutu Problemów Nafty i Gazu Rosyjskiej Akademii Nauk. Eksperci sformułowali swoją teorię w oparciu o obieg węgla i wody w przyrodzie. Woda deszczowa zawiera węgiel w postaci wodorowęglanów. Schodzi do ziemi i przyjmuje kształt, tworząc ropę, która tworzy się i trafia do naturalnych zbiorników zwanych basenami sedymentacyjnymi.

Według tej hipotezy powstaje w ten sposób 90% ropy, a jedynie 10% otrzymano w wyniku rozkładu szczątków organicznych zwierząt i roślin.

Podobnie jak w przypadku teorii abiogenicznej, tempo odbudowy zasobów ropy naftowej następuje nie w ciągu tysiącleci, ale jedynie w ciągu kilkudziesięciu lat. Jednocześnie twórcy tej teorii uważają, że im intensywniej człowiek przetwarza węglowodory, tym szybciej opadną one z powrotem do ziemi i utworzą nowe masy ropy.

Ropa naftowa jest najważniejszym zasobem w historii ludzkości. To właśnie węglowodory kopalne spowodowały znaczący postęp technologiczny. Najnowsze dane pokazują, że zasób ten przetrwa kolejne 70–80 lat. W tym czasie konieczne jest przejście na alternatywne rodzaje paliwa. W przeciwnym razie ludzkość będzie miała bardzo trudne chwile. To właśnie skłania naukowców do zbadania możliwości recyklingu energii słonecznej i wiatrowej.

„Czarne złoto” porównywane jest do krwioobiegu gospodarki, a powstawanie ciekłych węglowodorów toczy się od dziesięcioleci. W końcu głównym pytaniem, które zajmuje większość umysłów, nie jest charakter powstawania ropy, ale szybkość przywracania zasobów węglowodorów. W końcu im szybciej powstaje ten zasób, tym dłużej ludzkość może żyć przed przejściem na nowy.

Amerykańscy badacze odkryli mikroalgi, dzięki którym znajdują się wszystkie obecne zasoby ropy i węgla. Eksperci z USA są przekonani, że to właśnie odkryte przez nich mikroalgi były przyczyną akumulacji tych zasobów

Grupa ekspertów pod przewodnictwem profesora Joe Chapela z Uniwersytetu Kentucky w USA odkryła mikroorganizm, który stał się podstawą absolutnie wszystkich zasobów węgla i ropy na Ziemi. Obecnie naukowcy pracują nad modyfikacją genetyczną nowo odkrytego mikroorganizmu, który może stać się realnym źródłem paliwa i rozwiązać wszystkie przyszłe problemy energetyczne ludzkości.

Wcześniej naukowcy odkryli, że węgiel i ropa powstały w wyniku żywotnej aktywności mikroorganizmów, które żyły na Ziemi ponad 500 milionów lat temu. Niedawno zespół amerykańskich badaczy odkrył, że tylko jeden organizm był najbardziej bezpośrednią przyczyną pojawienia się i akumulacji tych ważnych zasobów naturalnych. Eksperci odkryli, że jest to mikroalga zwana Botryococcus braunii, która ma chemiczne „odciski” we wszystkich rodzajach olejów. Ponieważ z czasem ropa naftowa staje się węglem, glony B. braunii są również źródłem tego paliwa stałego.

„Ale jeszcze bardziej intrygujące jest to, że te niesamowite glony istnieją do dziś i mogą stać się głównym celem badań dla dużego przemysłu chemicznego i petrochemicznego” – mówi Joe Chapel.

Pomimo oczywistej kolosalnej „pracy” nad utworzeniem obecnych zasobów ropy i węgla, B. braunii, niestety, rośnie dość wolno i dlatego w swojej naturalnej postaci nie nadaje się zbyt dobrze jako bezpośrednie źródło do tworzenia rezerw biopaliw. Jednak eksperci mogą wykorzystać geny B. braunii do stworzenia alternatywnych mikroorganizmów, które mogą być zdolne do wydajnej i szybkiej biosyntezy węglowodorów.

Obecnie istnieją już bardzo udane przykłady izolowania niezbędnych genów, które charakteryzują się dużą aktywnością biochemiczną i wprowadzania ich na siłę do genomu drożdży. W efekcie powstają na ogół bezpretensjonalne, żywe źródła biopaliw, które w przyszłości mogą stać się odnawialną alternatywą dla klasycznej metody wydobycia ropy.

Według naukowców wykorzystanie genów B. braunii ma ogromne zalety, ponieważ mikroorganizm ten posiada unikalny mechanizm molekularny produkcji węglowodorów. I trzeba powiedzieć, że żadna znana bakteria nie jest obdarzona podobnymi właściwościami, co ogólnie potwierdzają kolosalne zasoby węgla i ropy, które B. braunii zaczął tworzyć wiele milionów lat temu. Zdaniem ekspertów przeniesienie unikalnych genów glony Botryococcus braunii do szybko rosnącego i niezbyt wybrednego organizmu umożliwi stworzenie niedrogich i wysoce wydajnych bioreaktorów produkujących paliwo.

Prognozy

Uważa się, że światowy wzrost gospodarczy, a także mroźna zima na półkuli północnej spowodują w tym roku wzrost zapotrzebowania na ropę, który przekroczy oczekiwania wielu ekspertów i przedstawicieli biznesu. O tym informuje Międzynarodowa Agencja Energetyczna (IEA).

Według prognoz agencji popyt na ropę powinien wynieść 89,1 mln baryłek dziennie wobec 87,7 mln baryłek dziennie w roku ubiegłym.

MAE ostrzega, że ​​dzisiejsze podwyższone ceny ropy naftowej mogą spowodować spowolnienie ożywienia gospodarczego na świecie. Ponadto MAE ostrzega, że ​​producenci ropy, inwestorzy i konsumenci mogą znacznie ucierpieć, jeśli cena ropy utrzyma się na poziomie około 100 dolarów za baryłkę.

Czy ropa nigdy się nie skończy?

Kilkadziesiąt lat temu geolodzy uważali, że zasoby gazu i ropy na Ziemi powinny wyczerpać się więcej niż raz. Najnowsze dane zmuszają naukowców do wyjaśnienia, że ​​zasoby węglowodorów na naszej rodzimej planecie najprawdopodobniej wystarczą na kolejne pół wieku. Mówimy oczywiście o węglowodorach pochodzenia organicznego.

Tymczasem ostatnie eksperymenty w Instytucie Fizyki Wysokich Ciśnień Rosyjskiej Akademii Nauk w Troicku wykazały, że nasza Ziemia może w sposób ciągły produkować ropę i gaz. Rosyjscy eksperci twierdzą, że w górnym płaszczu znajduje się dużo węgla, który często wydostaje się na powierzchnię – powiedzmy w postaci diamentów przez rury kimberlitowe.

Jak wyjaśniają krajowi naukowcy, w wnętrznościach ziemi następuje ciągły transfer masy i ciepła. Oznacza to, że skały i różne substancje obecne w płaszczu naszej planety są zdolne do niewyczerpanej reprodukcji węglowodorów, w tym ropy.