נפט

אסדת קידוח נפט במימי מפרץ מקסיקו

משאבת נפט בטקסס שבארצות הברית

נפט (בלטינית: Petroleum - סלע שמן; בעברית נגזר מיוונית או ממקור שמי קדום יותר. בפרסית המלה ציינה צורה של פועל שמשמעו להרטיב) הוא נוזל דליק סמיך בצבע שחור, חום כהה או ירוק כהה ובעל ריח אופייני, אשר קיים בנקודות מסוימות ברובד העליון של קליפת כדור הארץ. הוא מורכב מתערובת מסובכת של פחמימנים שונים, בעיקר ממשפחת המתאן, אך יכול להשתנות במראה שלו, בהרכבו ובתכונותיו. הנפט הגולמי הוא תערובת המכילה חמרי דלק שונים, את הנפט מזקקים במתקן הקרוי בית זיקוק על מנת להפריד אותו למרכביו השונים, המשמשים למטרות שונות.

שריפת נפט ומרכיביו משחררת אנרגיית חום.

היווצרות

מקורו של הנפט הוא בשרידים של יצורים ימיים (כפלנקטון ואצות) שהצטברו בקרקעית האוקיינוסים במשך מאות מיליוני שנים (זאת בניגוד לפחם, שמקורו יצורים יבשתיים, כגון עצים). עם הזמן, וללא נגישות לחמצן שישרוף (יחמצן) את החומרים הביולוגיים חזרה לפחמן דו-חמצני, וללא יצורים אחרים שיאכלו ויפרקו את החומר הביולוגי, התרחשו שינויים כימיים שהפכו עם הזמן את שיירי היצורים לנפט. בתחילה הופך בדרך כלל החומר הביולוגי שנלכד בסלעים לחומר דמוי שעווה הידוע כקרוגן, מעין חומר קדם לנפט הגולמי שמופק באופן מסחרי מבארות נפט. תחת השפעה של טמפרטורה ולחץ, ממשיך קרוגן ועובר תהליכי פירוק כימי וגם משנה מצב צבירה, לגז או לנוזל. גם הנוזל (הוא הנפט) וגם הגז (המכונה "גז טבעי") נוטים לנדוד דרך סלעים נקבוביים עד שהם נתקלים בקרקעית בלתי חדירה, ואז הם נוטים להצטבר. לאחר תהליך הקידוח והשאיבה הדרושים להוצאת הנפט מעומק האדמה, הוא עובר תהליך זיקוק. בין המוצרים המופקים מנפט: קרוסין , בנזין, פרפין, אספלט וכדומה.

תאוריות חלופיות

מספר מדענים מעריכים שההבנה הנוכחית של הנפט ומקורותיו אינה שלמה. כמה מדענים רוסים, בראשם ניקולאי קודריאבצב, טוענים שמקור הנפט הוא בדומם ולא בחי. תאוריה זו מכונה התאוריה הא-ביוגנית (יצירה שלא מן החי). תאוריה זו גם טוענת שמקורות הנפט מחדשים את עצמם בקצב איטי, ושמאגרי הנפט הם גדולים בהרבה ממה שמעריכים. תאוריות אלה מקובלות פחות במערב. התאוריה הא-ביוגנית קיבלה אישוש מסוים כאשר נאס"א מצאה מצבורי מתאן, אף הוא סוג של דלק שמקורו נחשב בחי, על טיטאן (אחד מירחי שבתאי).

לפי תאוריה אחרת נוצר הנפט על ידי חיידקים, וזאת בעקבות הימצאם במאגרי נפט. על אף שהנפט הוא סביבה אל-אווירנית (כלומר, איננו מכיל חמצן) הוא יכול עדיין לשמש מצע לחיידקים, שישתמשו בו לייצור אנרגיה בתהליך מטבולי שאינו מחייב הימצאות חמצן.

מקרים שאירעו לאחרונה תומכים בתורות החלופיות, כמו למשל שדה הנמר הלבן בווייטנאם, שם מופקים נפט וגז טבעי מאבן הגרניט. הפקת נפט משדות שבהם הנפט נמצא בגרניט היא בעייתית לתאוריות רגילות של הפקת נפט, כיוון שגרניט הוא סלע יסוד. כמה הסברים קונבציונליים אומרים שהנפט חלחל לשדות אלה מסלע רחוק.

הרכב

בקבוק נפט גולמי

נפט מורכב ברובו מפחמימנים פרפיניים, אלה המורכבים רק ממימן ופחמן. ארבעת הפחמימנים הקלים ביותר הם C₂H₆ (אתאן), CH₄ (מתאן),C₃H₈ (פרופאן) וC₄H₁₀ (בוטאן - גז בישול), וטמפרטורות הרתיחה שלהם הן: 162°-, 88.6°-, 42.1°- ו0.5° מעלות צלזיוס בהתאמה. בטמפרטורות ובלחץ על פני כדור הארץ, כולם במצב גזי. השרשראות בטווח C_5-7 הן כולן מולקולות נקיות וקלות לאידוי של נפט. משתמשים בהן כממסים, נוזלים לניקוי יבש, ומוצרים אחרים לניקוי יבש. השרשראות מ-C₆H₁₄ עד C₁₂H₂₆ מעורבות ביחד ומשתמשים בהן לבנזין. קרוסין עשוי משרשראות בטווח C₁₀ עד C₁₅ ואחריו דיזל ודלק חימום (טווח C₁₀ עד C₂₀) וכן דלקים כבדים יותר, כמו אלה הנמצאים בשימוש במנועי ספינות. רכיבי נפט אלה הם נוזלים בטמפרטורת החדר.

שמני סיכה ושומנים חצי-מוצקים (כולל וזלין) נמצאים בטווח C₁₆ עד C₂₀.

שרשראות מעל C₂₀ יוצרות מוצקים, החל משעוות פרפין, אחר כך זפת ואספלט.

טווחי רתיחה של נפט בלחץ אטמוספירי בזמן זיקוק במעלות צלזיוס:

• אתר דליק: 40° - 70°(ממס)
• דלק קל: 60° - 100° (דלק למכונית)
• דלק כבד: 100° - °150 (דלק למכונית)
• קרוסין קל: 120° - 150° (ממס ביתי ודלק)
• קרוסין : 150° - 300° (דלק למנוע סילון)
• דיזל: 250° - 350° (דלק לרכב כבד ולחימום)
• שמן סיכה: מעל 300° (שמן מנוע)
• שאריות: זפת, אספלט, דלק משקעי

סיווג

חבית נפט מכילה 42 גלונים אמריקאיים או כ-159 ליטר של נפט. טונה אחת מכילה 7.33 חביות. נהוג לסווג את הנפט בתעשייה על פי שלושה מרכיבים עיקריים: מקורו, משקלו הסגולי וכמות הגופרית בו. המשקל הסגולי נקבע לפי סולם ערכים (API) שקבע מכון הנפט האמריקני ומשקף את רמת המזוט.

• "נפט קל" - API גבוה מ-31.1, המבוקש ביותר.
• "נפט בינוני" - בין 31.1 ל- 22.3 API.
• "נפט כבד" - API נמוך מ- 22.3
• "ביטומן" - נפט כבד במיוחד בעל API נמוך מ-10. מופק בעיקר מחולות הזפת של אלברטה שבקנדה. כשנפט כזה משודרג ל-API מעל 31 הוא נקרא "נפט סינתטי".
• "נפט מעובה" או "תזקיק" - API גבוה מ-50, לא נחשב נפט "אמיתי".

סיווג נוסף נעשה על פי רמת הגופרית, המשפיעה על אופי הזיקוק. כמות גופרית של יותר מ-1% גורמת לנפט להיות "חמוץ", ורמות נמוכות של גופרית יהפכו נפט ל"מתוק". ככל שכמות הגופרית גדולה יותר כך יהיה תהליך הניקוי והזיקוק ארוך יותר. בנזין וקרוסין מיוצרים מנפט מתוק וקל לעומת מזוט המזוקק מנפט חמוץ וכבד.

בעולם למעלה מ-100 סוגי נפט. הבולטים ביניהם הם:

• סל אופ"ק - מחיר ייחוס מקובל המורכב מנפט מדינות הקרטל (אלג'יריה, אינדונזיה, איראן, עיראק, לוב, ניגריה, קטאר, סעודיה, איחוד האמירויות וונצואלה).
• ברנט - מהים הצפוני, קל ומתוק. מחירו לחבית כדולר יותר מסל אופ"ק. הנפט הגולמי מאירופה, אפריקה והמזרח התיכון מתומחר על פיו. קל יותר מסל אופ"ק.
• West Texas Intermediate או Texas Sweet Light - נחשב לאיכותי במיוחד, קל יותר מהברנט. מופק בדרום ארצות הברית ובמפרץ מקסיקו. מחירו הוא זה שבדרך כלל מצוטט כמחיר חבית נפט ברחבי העולם, גבוה בכ-2 דולר מסל אופ"ק.

צפיפות הנפט משתנה לפי הרכבו המדויק, והיא כ-900-800 ק"ג למטר מעוקב.[1]

היסטוריית הנפט

השימוש בנפט כמקור אנרגיה נייד וזמין המניע את הרוב המוחלט של כלי הרכב (מכוניות, משאיות, רכבות, ספינות וכלי טיס) והבסיס לכימיקלים תעשייתיים רבים, הופך אותו לאחד מחומרי הגלם החשובים ביותר של העולם. הגישה אליו הייתה גורם משמעותי במספר עימותים צבאיים, כולל מלחמת העולם השנייה ומלחמת המפרץ. מרבית מקורות הנפט בעולם נמצאים במזרח התיכון, אזור לא יציב מבחינה פוליטית. כמו כן, הנפט במזרח התיכון נמצא קרוב יותר לקרקע באופן משמעותי לעומת שאר אזורי העולם, דבר שמבטיח הוצאות הפקה נמוכות יותר. עובדה זו מעניקה יתרון כלכלי למדינות המפיקות נפט במזרח התיכון וכן יכולת להפעיל לחץ כלכלי משמעותי על שאר המדינות המפיקות נפט והמדינות הצורכות אותו.

שדה נפט בקליפורניה, 1938

מפת ייצור נפט בעולם

מפת יצוא הנפט בעולם

מפת יבוא הנפט בעולם

לנפט היו שימושים כבר בימי קדם. השומרים, האשורים והבבלים השתמשו בו כדי לאטום את הספינות שלהם, במצרים העתיקה שימש הנפט כמשכך כאבים, לפרסים הוא שימש כתוספת לחיציהם: החץ נעטף בסיבים שנטבלו בנפט והפך בכך לחץ הצתה, במאה השמינית פלשו הערבים לספרד ואז הגיע לאירופה הרעיון של תאורה מבוססת נפט.

קידוחי בארות נפט נבנו לראשונה בסין במאה הרביעית. היה להן עומק מקסימלי של כ-240 מטר. הנפט שנשאב היה מעורב במי מלח, כך שלאחר שריפת הנפט התקבל מלח בישול. שורשיה של תעשיית הנפט של המזרח התיכון הם במאה ה-8, אז נסללו רחובות בגדאד בזפת. במאה ה-9 נוצלו מרבצי נפט בקרבת באקו שבאזרבייג'ן להפקת נפטא. ב-1861 נבנה בית הזיקוק הרוסי הראשון, בשדות הנפט של באקו, שם יוצרו אז כ-90% מתפוקת הנפט העולמית.

תעשיית הנפט בארצות הברית החלה בשנות ה-50 של המאה ה-19, ליד טיטוסוויל שבפנסילבניה, על ידי אדווין דרייק. התעשייה גדלה באיטיות במאה ה-19 ולא היוותה עניין לאומי אמיתי עד לתחילת המאה ה-20. לאחר המצאת מנוע הבעירה הפנימית נוצר ביקוש רב למוצרי הנפט, ודלק למכוניות הוא אחד מגורמי הביקוש המשמעותיים לנפט גם כיום. בארות הנפט ה"מקומיות" הראשונות בפנסילבניה ובאונטריו רוקנו במהרה, דבר שהוביל לתעשיית נפט הולכת וגדלה בטקסס, באוקלהומה ובקליפורניה. מדינות אחרות בארצות הברית החזיקו במאגרי נפט גדולים למדי כחלק מנכסיהן הקולוניאליים והחלו לפתח אותם לדרגת תעשייה.

התקדמות משמעותית יותר הייתה במוסול שבעיראק בשנת 1914, על ידי חברת TPC - Turkish Petruleum company, שבעליה היו חברת BP - British Petrol ו-Shell, חברה בבעלות הולנדית-בריטית משותפת. בשנת 1929 נקבע שכל הפקת הנפט במזרח התיכון תתבצע במסגרת "הקו האדום" (דהיינו המזרח התיכון ללא מצרים, איראן וכווית), ורק דרך חברת TPC. גם חברות אמריקניות רצו להיכנס לעסקת הנפט, לכן שינתה החברה את שמה ל-"IPC - "Iraqi Petroleum Company ו"שבע האחיות" כבר היו חברות בה.

בשנת 1911 התגלה לראשונה נפט במפרץ הפרסי, באיראן. בשנת 1932 התגלה לראשונה נפט בבחריין, ובשנים 1937 ו-1938 גילו נפט בקטאר ובערב הסעודית.

בשנת 1955 היה עדיין הפחם הדלק הראשון במעלה של העולם, אולם אט-אט החל הנפט מחליף אותו. כיום בערך 90 אחוז מצורכי הדלק בעולם מסופקים על ידי נפט. משבר האנרגיה העולמי ב-1973, ומשבר האנרגיה ב-1979 הובילו לכיסוי תקשורתי נרחב לגבי רמות אספקת נפט. דבר זה הפנה את תשומת הלב לכך שהנפט הוא מקור מוגבל שייאזל בסופו של דבר, לפחות כמקור אנרגיה ראשי. באותו זמן היו רוב התחזיות פסימיות למדי, וכאשר הן התגלו כשגויות, הפסיקו רבים לדון בנושא. עתיד הנפט כדלק נשאר שנוי במחלוקת במידת מה. חלק טוענים שכיוון שכמות הנפט היא סופית, הרי שהתחזיות המפחידות משנות ה-70 רק נדחו. אחרים טוענים שהטכנולוגיה תאפשר ייצור פחמימנים זולים, וכי לכדור הארץ מקורות עצומים של נפט לא שגרתי בצורות של חולות זפת, שדות ביטומן, צפחת נפט, והידרט מתילי, אשר יאפשרו המשך שימוש בנפט לזמן רב.

נוכחות תעשיית הנפט היא בעלת השפעה חברתית וסביבתית רבה, החל מתאונות ומפעילויות שגרתיות כמו חקירה סייסמית (פעילות של תזוזת האדמה), קידוחים ויצירה של פסולת מזהמת. הפקת נפט היא יקרה ולרוב פוגעת בסביבה. חקירה והפקה של נפט בלב ים פוגעת בסביבה הימית הסובבת. הפקה יכולה לכלול חפירה, דבר אשר מערבל את קרקעית הים, והורג את צמחיית הים שדרושה להישרדות יצורי הים. נפט גולמי ומזוקק אשר נשפך לים כתוצאה מתאונות של ספינות כבר פגע בעבר במערכות אקולוגיות עדינות באלסקה, באיי גלאפגוס, בספרד ובמקומות רבים אחרים. קיימות חלופות של מקורות אנרגיה מתחדשים, למרות שהמידה שבה אלה יוכלו להחליף את הנפט, והנזק הסביבתי שהן עלולות לגרום, שנויים במחלוקת.

מסחר בנפט

מסחר בנפט נעשה גם באמצעות חוזים עתידיים, הנסחרים במספר בורסות ברחבי העולם: בורסת לונדון בה נסחר נפט הים הצפוני ובורסת ניו יורק בה נסחר נפט מסוג מתוק. כל חוזה עתידי נסחר לפי 1,000 חביות ובדולרים אמריקניים, כך ששינוי של דולר אחד במחיר לחבית נפט יגרור שינוי של $1,000 דולר בגודל החוזה. חוזים עתידיים משמשים הן גופים המעוניינים לגדר את עסקיהם הריאליים משינוי במחיר הנפט (כגון בתי זיקוק או אלו השואבים את הנפט כמשאב טבע) והן גופים המעוניינים לסחור בנפט כספקולציה להפקת רווחים (כגון קרנות גידור ואנשים פרטיים).

נתוני עתודה, תפוקה וצריכה עולמיים

עתודה ותפוקה

על פי הנתונים של משרד האנרגיה של ממשלת ארצות הברית‏ , בראש עתודות הנפט בעולם עומדות ערב הסעודית, קנדה ואיראן. בראש המדינות המפיקות נפט עומדות ערב הסעודית, רוסיה וארצות הברית. מעיון בטבלה ניתן לראות שיכולת ההפקה של קנדה, עיראק וכווית נמוך באופן משמעותי מהפוטנציאל העולמי הגלום בהן. ואילו מדינות כמו רוסיה, ארצות הברית, מקסיקו וסין מפיקות אחוז גבוה מהפוטנציאל העולמי הגלום בהן. ארצות הברית היא הדוגמה הבולטת ביותר לניצול עתודות נפט, בעוד שיש לה 1.7% מעתודות הנפט העולמית היא מפיקה 10.5% מכמות הנפט העולמית. ואילו קנדה היא הדוגמה הבולטת ביותר לאי ניצול עתודות נפט. בעוד שיש לה 13.8% מעתודות הנפט, היא מפיקה רק 3.8% מכמות הנפט העולמית.

עתודות נפט בעולם, מיליארד חביות, (2006)
סדר	מדינה	כמות	אחוז	אחוז מצטבר
1	ערב הסעודית	264.3	20.4%	20.4%
2	קנדה	178.8	13.8%	34.2%
3	איראן	132.5	10.3%	44.5%
4	עיראק	115.0	8.9%	53.4%
5	כווית	101.5	7.9%	61.3%
6	איחוד האמירויות הערביות	97.8	7.6%	68.9%
7	ונצואלה	79.7	6.2%	75.1%
8	רוסיה	60.0	4.6%	79.7%
9	לוב	39.1	3%	82.7%
10	ניגריה	35.9	2.8%	85.5%
11	ארצות הברית	21.4	1.7%	87.2%
12	סין	18.3	1.4%	88.6%
13	קטאר	15.2	1.2%	89.8%
14	שאר העולם	133.1	10.3%	100%
	סך הכול	1292.6	100%

תפוקת נפט בעולם, מיליון חביות ליום (2004)
סדר	מדינה	כמות	אחוז	אחוז מצטבר
1	ערב הסעודית	10.37	12.5%	12.5%
2	רוסיה	9.27	11.1%	23.6%
3	ארצות הברית	8.69	10.5%	34.1%
4	איראן	4.09	4.9%	39%
5	מקסיקו	3.83	4.6%	43.6%
6	סין	3.62	4.4%	48%
7	נורבגיה	3.18	3.8%	51.8%
8	קנדה	3.14	3.8%	55.6%
9	ונצואלה	2.86	3.4%	59%
10	איחוד האמירויות הערביות	2.76	3.3%	62.3%
11	כווית	2.51	3%	65.3%
12	ניגריה	2.51	3%	68.3%
13	הממלכה המאוחדת	2.08	2.5%	70.8%
14	עיראק	2.03	2.4%	73.2%
15	שאר העולם	22.06	26.6%	100%
	סך הכול	83.00	100%

צריכת נפט

בראש המדינות הצורכות נפט עומדת ארצות הברית. ארצות הברית היא שיאנית צריכת הנפט העולמית, וצורכת כרבע מצריכת הנפט העולמית. מדינות נוספות שהן שיאנות בצריכת נפט הן (בסדר יורד): סין, יפן, גרמניה ורוסיה, הצורכות ביחד עם ארצות הברית 45.7 אחוז מכלל הצריכה העולמית. רוסיה היא המדינה היחידה בחמשת שיאניות צריכת הנפט, שמספקת לעצמה את מלוא הצריכה שלה, ועדיין יש לה רזרבות נכבדות לייצוא.

צריכת נפט בעולם, מיליון חביות ליום, (2004)
סדר	מדינה	כמות	אחוז	אחוז מצטבר
1	ארצות הברית	20.5	24.8%	24.8%
2	סין	6.5	7.9%	32.7%
3	יפן	5.4	6.6%	39.3%
4	גרמניה	2.6	3.2%	42.5%
5	רוסיה	2.6	3.2%	45.7%
6	הודו	2.3	2.8%	48.5%
7	קנדה	2.3	2.8%	50.8%
8	ברזיל	2.2	2.7%	53.5%
9	קוריאה הדרומית	2.1	2.5%	56%
10	צרפת	2.0	2.4%	58.4%
11	מקסיקו	2.0	2.4%	60.8%
12	שאר העולם	32.0	38.8%	100%
	סך הכול	82.5	100%

חברות נפט

תפוקה של חברות הנפט הגדולות בעולם (1998)
מיליוני חביות לשנה
סדר	החברה	כמות	שם החברה	הערות
1	חברת הנפט של ערב הסעודית‏	3,028‎	‎Saudi Arabian Oil Co	בעלות ממשלתית
2	חברת הנפט של מקסיקו‏	‎1,278‎‎	Petroleos Mexicanos	בעלות ממשלתית‏
3	חברת הנפט של ונצואלה	1,258‎	Petroleos de Venezuela	בעלות ממשלתית
4	חברת הנפט הלאומית של סין	‎1,168‎	China National Petroleum	בעלות ממשלתית
5	בי.פי. אמוקו+ארקו‏	‎963	BP Amoco + Arco‎
6	אקסון מוביל‏	894‎	ExxonMobil‎
7	של/חברת הנפט המלכותית של הולנד	859‎‎	Royal Dutch/Shell
8	חברת הנפט הלאומית של ניגריה	772‎‎‎	Nigerian National Oil Co.‎	בעלות ממשלתית
9	חברת הנפט הלאומית של עיראק	770‎	Iraq National Oil Co.‎	בעלות ממשלתית
10	חברת הנפט של כווית	757‎‎	Kuwait Petroleum‎	בעלות ממשלתית
11	שברון+טקסקו	756‎	Chevron + Texaco‎

נפט במדינת ישראל

למדינת ישראל ישנה מוטיבציה רבה להפיק נפט, לא רק עקב היתרון הכלכלי אלא גם עקב:

• הימצאותו של חלק ניכר מהנפט בעולם בידי מדינות ערביות שאינן מקיימות יחסים דיפלומטיים עם ישראל.
• עצם היותה של ישראל במזרח התיכון, עובדה המהווה יסוד סביר להניח כי אי שם מתחת לאדמתה ייתכנו מרבצי נפט.
• מצבה הפוליטי הבעייתי של מדינת ישראל, הגורם לרצון להקטין את התלות בשאר מדינות העולם.

בשנת 1955 התגלה שדה הנפט חלץ, שהוא היחיד ממנו הופקו כמויות מסחריות של הנוזל. במשך 50 שנותיה הראשונות של מדינת ישראל, נעשו ניסיונות שונים נוספים למציאת נפט, בהתחלה על ידי החברה הממשלתית חנ"ל, ולאחר מכן גם על ידי חברות פרטיות שגייסו הון בבורסה. ניסיונות אלו לא הביאו למציאת נפט בכמויות מסחריות, ולכן לא הפסיקו את תלותה של ישראל באספקת נפט חיצונית. בשנת 2004 הופקו במדינת ישראל 3,200 חביות נפט ליום, פחות מ-0.004% מתפוקת הנפט העולמית. באותה שנה צרכה המדינה רבע מיליון חביות נפט ליום, המהוות כ-0.3% מצריכת הנפט העולמית.

מרבצי גז טבעי, המהווה תחליף חלקי לנפט, נתגלו מול חופי אשקלון ומול חופי חיפה. אין זה מבשר על שינוי יסודי במצב משק האנרגיה בישראל, אך זוהי הפחתה של התלות הישראלית באספקת נפט מבחוץ. בקידוח צוק תמרור 3 בצפון ים המלח נמצא נפט בעומק 1,800 מטר. על פי הערכות, יש באזור נפט בהיקף של כ-6.5 מיליון חביות, ששוויין כיום כ-300 מיליון דולר. כמו כן, משתמשת חברת החשמל של ישראל בתחנות כח המופעלות על ידי פחם, לשם הקטנת התלות באספקת נפט וכן עקב מחירו הנמוך יחסית של הפחם. תחנת הכוח באשדוד הוסבה לשימוש בגז טבעי.

ראו גם

• גז טבעי
• מחיר הנפט
• שיא תפוקת הנפט
• אנרגיה מתחדשת, במיוחד ביוכוהל וביו דיזל

קישורים חיצוניים

• תבנית:אנציקלופדיה ynet
• צמ"ד אונליין (מכון ויצמן) - שאל את המומחה: איך נוצרו מאגרי הנפט?

הערות שוליים

תבנית:Link FA תבנית:Link FA תבנית:Link GA תבנית:Link GA תבנית:Link GA