Ropa

Vyšlo také v tištěné verzi

Objednat můžete na
www.knihazlin.cz

www.albatrosmedia.cz

Vaclav Smil

Ropa – e-kniha

Copyright © Albatros Media a. s., 2018

Všechna práva vyhrazena.

Žádná část této publikace nesmí být rozšiřována

bez písemného souhlasu majitelů práv.

Přehled ilustrací

1 Otcové automobilového věku (ve směru otáčení hodinových ručiček): Nicolaus Otto, Karl Benz, Gottlieb Daimler a Rudolf Diesel | 27

2 Celosvětové rozložení vlastnictví automobilů v období let 1900–2005 | 30

3 Exponenciální nárůst celkově ročně nalétaných osobokilometrů na pravidelných leteckých linkách v období let 1920–2005 | 40

4 Ceny surové ropy v období let 1859–2007 | 48

5 Meziroční změny cen ropy uvedené zde za pětadvacetileté období mezi roky 1981 a 2007 ukazují na prakticky náhodné kolísání, jež není možné předvídat | 65

6 Země Středního východu bohaté na ropu a nevyužívající plně svůj potenciál | 68

7 Struktura nejběžnějších tekutých alkanů, cykloalkanů a arenů | 88

8 Geologická časová osa | 96

9 Důmyslné uhličitanové schránky mořské řasy ze skupiny kokolitek (druh Emiliania huxleyi) a dírkonošce Ammonia parkinsoniana | 108

10 Čtyři běžné typy ropných pastí | 115

11 Východozápadní řez vrstvami největšího ropného pole světa Ghawar a rozsah pole | 118

12 Zjednodušené schéma mořského seizmického průzkumu | 127

13 Kresba z období dynastie Čching zobrazující starobylou čínskou techniku nárazového vrtání s využitím bambusové těžní věže | 135

14 Moderní otočná vrtná souprava (přetištěno s laskavým svolením BP) | 139

15 Ilustrace prvního valivého dláta v patentové přihlášce Howarda Hughese z roku 1908 (vlevo) a první tříkuželové valivé dláto, vynalezené v roce 1933 Floydem L. Scottem a Lewisem E. Garfieldem z Hughes Tool Company | 141

16 Směrové a horizontální vrtání | 155

17 Les dřevěných těžních věží v Baku v roce 1886 | 161

18 Mapa světa s velikostí zemí a kontinentů podle poměru jejich podílu na zásobách ropy v roce 2005 | 167

19 Globální poměr rezervy/produkce surové ropy za období let 1945–2005 | 169

20 Vrtná montáž typu „vánoční stromek“ (přetištěno s laskavým svolením BP) | 177

21 Ropná plošina Ursa v Mexickém zálivu | 186

22 Globální produkce ropy v období let 1859–2007 | 191

23 Iwatesan, velmi velký ropný tanker s dvojitým trupem s kapacitou 300 000 dwt postavený v roce 2003 společností Mitsui Engineering & Shipbuilding | 200

24 Tok produktů v moderní rafinerii (zjednodušeně) | 209

25 Globální podíly primárních energií v období let 1900–2006 | 222

26 Hubbertova předpověď vrcholu ropné produkce USA a následného poklesu těžby – a skutečný průběh těžby v letech 1970–2006 | 232

27 Možné křivky produkce ropy v průběhu 21. století | 235

28 Extrakce ropy z písků: technologie CSS a SAGD | 246

Předmluva

Stejně jako další knihy z této série (včetně mé předchozí knihy o energii) není ani toto průvodce pro začátečníky v pravém smyslu slova. V tomto konkrétním případě jsou nezbytné určité minimální odborné znalosti (především přiměřené zvládnutí základních počtů). Základní vstupní úroveň znalostí pro tuto knihu by se dala specifikovat jako ekvivalent severoamerického středoškolského vzdělání; rok dva univerzitního studia (bez ohledu na obor) by čtení usnadnily, ale jako vždy nezáleží ani tolik na formálním vzdělání jako na individuálním zájmu, zvídavosti a ochotě učit se. Z tohoto hlediska se mezi čtenáře, kteří by z této knihy mohli mít užitek, řadí jak skuteční začátečníci, tak lidé, kteří mají bohaté znalosti o určitém segmentu velkého podniku orientovaného na ropu, avšak rádi by se dozvěděli více o dalších aspektech tohoto logicky interdisciplinárního tématu vědeckého zkoumání.

Tato kniha se jen hemží čísly (jsem si jist, že na něčí vkus jich je až příliš), rozhodně se za to však nebudu omlouvat; původ, geologii, průzkum, těžbu, přepravu, zpracování a využití ropy i její vliv na společnost a životní prostředí lze skutečně pochopit jen tehdy, dokážeme-li posoudit specifická časová rozpětí, hloubky, objemy, trvání, míry, kumulativní množství, koncentrace, ceny, subvence a náklady, které toto rozsáhlé globální podnikání definují a ovládají. Pokud jde o množství technických termínů, snažil jsem se je (ač jen stručně) vysvětlit tam, kde jsem je poprvé použil. Všechny jednotky a jejich zkratky jsou vysvětleny v příloze A, příloha B uvádí dvanáct dalších doporučených knih a nedlouhý výběr webových stránek skýtajících hojnost informací.

Toto je má pětadvacátá kniha. Její psaní bylo radostné, ale nijak snadné. Za každý zajímavý střípek informací, za každé číslo a za každý závěr, který jsem zařadil, jsem musel vypustit několikanásobně vyšší počet fascinujících faktů, vysvětlení a užitečných exkurzů do nečekaných směrů. Shrnout svět ropy do přibližně 60 000 slov textu (anglického originálu – pozn. red.) bylo nekončícím tréninkem ve zkracování a vypouštění. Ačkoliv to neomlouvá všechna opomenutí a nedokonalosti této knihy, žádám jak odborníky (které možná popudí absence témat, jež oni pokládají za nezbytná), tak skutečné začátečníky (kteří by si přáli rozsáhlejší vysvětlení), aby měli na paměti toto zásadní omezení, s nímž jsem musel pracovat. V neposlední řadě děkuji Marshe Filionové za to, že mi poskytla další příležitost psát (v rámci stanoveného počtu slov) bez jakýchkoliv omezení, a Douglasu Fastovi za přípravu dalšího zajímavého souboru vhodných ilustrací.

Svět ropy

Pokud bychom dějiny vnímali jako posloupnost stále pozoruhodnějších konverzí energie, pak si ropa – nebo přesněji řečeno celá škála tekutin z ní vyráběných – vysloužila v evoluci lidstva bezkonkurenční pozici. Přeměny těchto tekutin ve spalovacích motorech rozšířily lidské obzory prostřednictvím nových a ekonomicky dostupnějších prostředků individuální i hromadné přepravy osob. Každý, kdo má k dispozici auto, může v zemi se slušnou dálniční sítí urazit více než 1000 km během pouhého jednoho dne (v Evropě se tak dají projet čtyři země). Do každého města s ranvejí dost dlouhou na přistání velkého proudového letadla se dnes dá z kteréhokoliv jiného města na Zemi doletět během necelých dvaceti hodin. Výlety na Bali nebo Mauritius nejsou o nic exotičtější než cesty do Birminghamu nebo Mnichova. Kapalná paliva dala vzniknout nové krajině betonových a asfaltových dálnic, nadjezdů, parkovišť, nákupních megacenter a donekonečna se rozpínající městské výstavby.

Soukromé vlastnictví automobilu zároveň poskytuje nebývalé možnosti výběru. Usnadňuje nákup importovaných potravin v obchodě na opačném konci města, umožňuje na poslední chvíli vyrazit do restaurace, na koncert nebo fotbalový zápas. Díky automobilům můžeme žít daleko od svého pracoviště, nezávisle si plánovat cesty na dovolenou, trávit volný čas daleko do domova na rybách nebo v garáži instalací monstrózních motorů a kol či puntičkářskou rekonstrukcí automobilového veterána.

Tekutá paliva nám prostřednictvím kombinace rychlých lodí a mohutných osmnáctikolových tahačů umožňují dopřávat si v lednu chilské meruňky a jihoafrické hrozny a celoročně česnek a zázvor z Číny a Filipín. Pomohla nám rovněž racionalizovat produktivní procesy od zemědělské výroby po maloobchod, změny zahrnující takové pozoruhodné organizační výkony, jako jsou dodávky zboží přesně na čas (díky nimž mohou velké montážní závody fungovat bez udržování nákladných zásob dílů), i takové rozsáhlé makroekonomické transformace, jakou je zběsilá globalizace výroby, kde už se snad úplně všechno vyrábí napříč dvanácti časovými pásmy.

Moderní život v současnosti začíná i končí uprostřed spousty plastů, jejichž syntéza začala surovinami odvozenými z ropy – nemocnice jimi totiž přímo překypují. Chirurgické rukavice, hadičky, katétry, infuzní nádoby, sterilní obaly, tácy, umyvadla, ložní mísy i madla a zábradlí, termodeky a laboratorní vybavení – tohle všechno si pochopitelně neuvědomujeme, když jsme na světě pár hodin či několik dnů, ale většina z nás se s tím až nepříjemně bolestně seznámí o nějakých šest, sedm nebo osm desetiletí později. A to jsem se v tomto výčtu omezil jen na nejběžnější nemocniční vybavení vyrobené z polyvinylchloridu; nesčetné další díly a předměty vyrobené z obrovské škály plastů se objevují v našich automobilech, letadlech, vlacích, domovech, kancelářích a továrnách.

Nový svět, který stojí a padá s ropou, však není jen plný hotových zázraků, okouzlující a plný nebývalých příležitostí. Je to zároveň svět pochybných obchodů, špinavých mocenských her, nekonečného násilí, ekonomické nerovnosti a destrukce životního prostředí. Vysoké sázky, o něž se v ropném byznysu hraje, už od samého počátku provokovaly k nekalým praktikám (vzpomeňme například Standard Oil J. D. Rockefellera nebo Jukos Michaila Chodorkovského) a plodily mnohé pochybné aliance (ať už USA se Saúdskou Arábií, nebo Číny se Súdánem). Vlastnictví ropy a bohatství, jež z něj plyne, jsou zdrojem moci diktátorů (od Muammara Kaddáfího po Saddáma Husajna), opovážlivosti samovládců (mezi nimiž jsou Vladimir Putin a Hugo Chávez jen nejkřiklavějšími příklady z poslední doby) a financí teroristů (včetně mnohých vražedných aktivit al-Káidy). Podněcují masivní korupci (ať už v Nigérii, nebo Indonésii), podporují okázale přehnanou spotřebu (v níž vedou zástupy saúdských velmožů i noví ruští oligarchové), plodí obrovskou nerovnost příjmů a nic dobrého neznamenají pro svobodu jednotlivce ani pro postavení žen.

Mnoho (snad až příliš mnoho) knih o ropě se věnuje těmto ekonomickým, sociálním a politickým vazbám. Nejprve se na ropu stručně zaměřím právě v tomto kontextu a teprve pak se budu věnovat nespočetným každodenním úkolům souvisejícím s objevováním, produkcí, přepravou, rafinací a prodejem požadovaného objemu ropy, který dnes představuje 4 miliardy tun ročně. Tyto činnosti, jakmile pronikneme do jejich tajů a rozsahu, nejsou o nic méně fascinující než svět politických tahanic o ropu, a pouze díky jejich nezměrné důmyslnosti se surová ropa stala nejvýznamnějším zdrojem primární energie v našem světě.

1
Přínosy ropy a její stinné stránky

Nejrozšířenější energie a s nimi spojené hnací stroje zanechaly ve společnosti hlubokou a specifickou stopu. V éře dominance dřeva lidstvo spoléhalo na paliva z biomasy s nízkou energetickou hodnotou. Tato paliva nebyla vždy skutečně obnovitelná, protože poptávka po otopu a tavbě kovů vedla často k rozsáhlému odlesňování a nadměrnému využívání posklizňových zbytků. Drobné mechanické hnací stroje poháněné vodou a větrem hrály jen okrajovou roli, protože energii pro většinu prací poskytovaly svaly lidí a zvířat. Následujícímu období dominovalo uhlí jakožto palivo s energetickou hustotou vyšší než dřevo. Bylo dostupné ve vysoké koncentraci a v ohromném množství v poměrně malém počtu dolů a mohlo ekonomicky zásobovat energií parní stroje. To byly první cenově dostupné mechanické hnací stroje, které nejenže nahradily mnohé stacionární úkony zajišťované do té doby zvířecí silou, ale díky nim se staly ekonomicky dostupnou realitou dávné sny o rychlém cestování po souši i přes oceán.

Ještě významnější kvalitativní posun v moderní spotřebě energie představovalo zavedení a rozšíření rafinovaných ropných produktů. Nová paliva překonávala uhlí v mnoha ohledech; měla vyšší tepelný obsah, jejich produkce byla snazší a bezpečnější, jejich spalování čistší a pohodlnější, a navíc poskytovala nebývalou flexibilitu finálního využití.

Surová ropa (přesněji řečeno škála rafinovaných ropných produktů) změnila samotné tempo moderního života. Umožnila zavádění účinnějších hnacích strojů, a tím i zvýšení produktivity moderních ekonomik, čímž urychlila a prohloubila proces hospodářské globalizace. Její těžbou a prodejem došlo k zásadním změnám v ekonomické úrovni mnoha zemí a napomohla také ke zlepšení některých aspektů kvality životního prostředí. Zároveň nesmírně přispěla k privátnímu i veřejnému komfortu. Nominální cena těchto přínosů – náklady na hledání ložisek surové ropy, její těžby, rafinace a uvádění produktů na trh – byla zatím překvapivě nízká.

Historie ropného byznysu a cen surové ropy pro spotřebitele je bohatě zdokumentována i statisticky zpracována a proto jen stručně shrnu některé významné události, změny a trendy. Ceny, které státy a firmy platí za import surové ropy, a ceny, jež platí spotřebitelé při nákupu rafinovaných ropných produktů (přímo v podobě automobilových paliv a maziv, nepřímo v podobě paliv pro veřejnou i nákladní dopravu a pro energii skrytou v produkci prakticky čehokoliv, co se dnes prodává), nic moc nevypovídají o nákladech na vyhledávání zdrojů a na produkci ropy a samozřejmě se nesmírně liší od reálných cen, které moderní společnost za ropu platí z hlediska (jak to ekonomové cudně nazývají) vedlejších ekonomických účinků těžby, přepravy, zpracování a spalování i zajišťování bezpečnosti dodávek.

Proto v závěrečné části této kapitoly popíšu některé širší náklady, které se za výhodami ropy skrývají – environmentální důsledky energetické závislosti moderních ekonomik na tekutých palivech od znečistění moří ropou po fotochemický smog a růst objemu skleníkových plynů, k němuž značnou měrou přispívá spalování rafinovaných produktů; ekonomické, politické a sociální dopady vlastnictví bohatých ropných zdrojů a velmi častého špatného hospodaření s nimi na jedné straně a nutnosti nakupovat je za mnohdy vyděračské ceny na straně druhé; politické, vojenské a strategické plány, kalkuly a rozhodnutí, jejichž cílem má být zabezpečení trvalého přísunu surové ropy z hlavních oblastí produkce, a širší odrazy těchto aktivit.

Čeho jsme díky ropě dosáhli

Počátky ropné éry nebyly nijak převratné – začaly jedním produktem omezeným na jediný významný trh, když se petrolej rafinovaný ze surové ropy stal na sklonku šedesátých let a naplno pak v sedmdesátých letech 19. století hlavním zdrojem osvětlení. Nešlo však o jediný zdroj světla, protože v městských aglomeracích si razil cestu také svítiplyn, vyráběný z uhlí. Petrolej i svítiplyn pak záhy nahradila elektřina. V prvních desetiletích rozvoje ropného průmyslu neexistovalo širší využití pro nejlehčí ani nejtěžší kapalné frakce surové ropy. Benzin byl nežádoucím vedlejším produktem rafinace petroleje, příliš těkavým a příliš hořlavým, než aby se dal využít k osvětlení nebo vytápění domácností, a neexistovaly ani vhodné nízkokapacitní kotle, jež by dokázaly spalovat těžký olej pro vytápění. Alespoň maziva odvozená z ropy tak nabízela levnější a kvalitnější alternativu přírodních olejů a vosků.

Teprve díky vynálezu spalovacích motorů (benzinových v průběhu osmdesátých let 19. století a dieselového v průběhu let devadesátých) získaly lehčí frakce ropy potencionálně na hodnotě, nepostradatelnými se však staly až o dvě desetiletí poději, a to ještě jen v Severní Americe s rozšířením vlastnictví automobilů a nákladní automobilové dopravy (jinde ve světě začal přechod z železniční k silniční dopravě a rozvoj vlastnictví aut až po druhé světové válce). Necelá dvě desetiletí po prvních motorových vozidlech se začaly benzinové pístové motory používat v letadlech a v horizontu pouhé jedné generace po tomto zásadním průlomu se po druhé světové válce začala rozvíjet komerční letecká přeprava. V průběhu padesátých let 20. století pak v tomto novém byznysu došlo k pravé revoluci se zavedením vynikajícího spalovacího motoru, jímž byla plynová turbína.

Rafinovaná paliva pohánějící mohutné dieselové motory rovněž změnila nákladní i osobní lodní dopravu. Tento čistší, levnější, rychlejší, výkonnější a spolehlivější pohon začaly využívat všechny lodě poháněné do té doby uhlím od říčních bárek po zaoceánské kolosy a od rybářských plavidel po ohromné kontejnerové lodě (jejichž zavedení učinilo námořní přepravu klíčovým nástrojem globalizace). Malé závěsné benzinové motory začaly pohánět motorové čluny a umožnily tak vznik nové volnočasové aktivity. Dieselové motory posloužily i nákladním a osobním vlakům, stejně jako četným terénním a stavebním vozidlům a strojům.

Rafinované ropné produkty se tedy nejvýrazněji podepsaly na dopravě a já uvedu klíčové technické milníky těchto pokroků a popíšu současné palivové nároky těchto aktivit. Automobil je evropský vynález a jeho počátky se datují rokem 1876, kdy Nicolaus Otto (obr. 1) zkonstruoval první čtyřtaktní motor na svítiplyn. První lehký vysokorychlostní benzinový jednoválcový vertikální motor využívající Ottova čtyřtaktního cyklu zkonstruovali v roce 1885 Gottlieb Daimler a Wilhelm Maybach a v tomtéž roce postavil Karl Benz první motorizovaný vůz na světě poháněný pomalejším horizontálním benzinovým motorem (Benzovy vlastní konstrukce). Po kompletní úpravě, kterou v roce 1891 provedl Emile Levassor, byla v polovině devadesátých let 19. století konstrukce standardního automobilu prakticky hotova. Kombinace čtyřtaktního benzinového motoru, elektrického zapalování a karburátoru stála na počátku největšího výrobního odvětví v dějinách, jehož expanze dosud pokračuje.

1 | Otcové automobilového věku (ve směru otáčení hodinových ručiček): Nicolaus Otto, Karl Benz, Gottlieb Daimler a Rudolf Diesel

Zcela odlišný způsob zapalování paliva si dal patentovat v roce 1892 Rudolf Diesel (obr. 1). Palivo vstřikované do válce vznětových (dieselových) motorů se vznítí spontánně díky vysokým teplotám generovaným kompresními poměry v rozpětí 14–24, což je dvojnásobek oproti Ottovu motoru. Dieselův motor pracuje s vyšším tlakem a nižšími otáčkami a je logicky účinnější; jeho nejlepší účinnost může překračovat 40 %, kdežto nejlepší Ottův motor dosahuje pouze něco málo přes 30 %. Snad hned další nejvýznamnější výhodou dieselového motoru je fakt, že motorová nafta je levnější než benzin, a přitom není tak nebezpečně hořlavá. Nízká hořlavost činí dieselové motory vhodnou volbou všude tam, kde by požár znamenal okamžitou katastrofu (například na lodích), jakož i v tropech, kde ani při vysokých teplotách nedochází k tak velkému odpařování z nádrží vozidel a lodí. Díky kombinaci vysoké účinnosti motoru a nízké těkavosti paliva pak vozidla na motorovou naftu urazí bez tankování delší vzdálenost než se srovnatelným benzinovým motorem. K dalším mechanickým výhodám patří vysoký točivý moment dieselových motorů, jejich odolnost vůči zhasínání při poklesu otáček a jejich přirozená spolehlivost.

První dieselové motory však byly jednoduše příliš těžké, než aby se daly použít v automobilech, a ani stroje na benzinový pohon nezaznamenaly okamžitý úspěch. Ještě více než celé desetiletí poté, co Levassor přepracoval základní konstrukci (i po tom, co Charles Duryea v roce 1892 zkonstruoval první americký automobil na benzin), byly automobily nákladné a nespolehlivé stroje, které si koupila hrstka privilegovaných experimentátorů. To se změnilo až po zavedení levného a spolehlivého Modelu T Henryho Forda v roce 1908 a s expanzí a zdokonalováním technologií masové výroby po první světové válce. Větší cenová dostupnost v kombinaci s vyššími disponibilními příjmy a technickým pokrokem v oblasti konstrukce automobilů a vylepšování automobilových paliv vedla k nezadržitelnému nárůstu využívání aut, a to nejprve v USA, po roce 1950 v Evropě a Japonsku, a v současnosti i ve valné části kontinentální Asie.

V Americe se díky jejímu bohatství a zdokonalené masové výrobě na sklonku třicátých let 20. století nacházelo více než 90 % všech automobilů světa. Až hospodářské zotavení Evropy a Japonska po druhé světové válce začalo tento podíl snižovat. V roce 1960 bylo v USA stále ještě 60 % všech osobních automobilů, ale do roku 1983 se Evropa Spojeným státům vyrovnala v celkovém počtu a v současnosti je evropský kontinent největším světovým trhem nových vozidel, zatímco Čína se stala v devadesátých letech 20. století nejrychleji rostoucím trhem nových automobilů. V roce 2005 přesáhl počet registrovaných osobních aut na celém světě 700 milionů (obr. 2) a kromě nich tu máme více než 200 milionů nákladních automobilů, autobusů a osobních vozů ve firemních vozových parcích. A protože charakteristická účinnost jejich motorů je i nadále poměrně nízká, zůstávají i jejich nároky na rafinovaná paliva vysoké.

2 | Celosvětové rozložení vlastnictví automobilů v období let 1900–2005

Jakékoliv stručné shrnutí klíčových ekonomických, sociálních a behaviorálních dopadů globálního využívání automobilů musí na kladné straně zmínit bezprecedentní svobodu cestování, rozšíření individuálních obzorů, flexibilitu, pohodlí a enormní přispění k prosperitě moderních ekonomik, kde je výroba aut největším samostatným průmyslem (z hlediska přidané hodnoty) a kde aktivity související s vlastnictvím a řízením automobilů vytvářejí velkou část hrubého domácího produktu. Zápornou misku vah pak nejvíce zatěžují dva hlavní problémy, jimiž jsou vysoký počet úmrtí a zranění (celosvětově každoročně zhruba 1,2 milionu mrtvých a kolem 20 milionů úrazů řidičů, spolucestujících a chodců) a nejrůznější ekologické dopady. Dalšími běžnými negativy jsou dopravní zácpy, jež jsou dnes v největších městských aglomeracích téměř chronickým jevem, úbytek půdy (často té nejkvalitnější zemědělské) zabírané dálnicemi a parkovišti a destrukce tradičních městských modelů.

SPOTŘEBA BENZINU AUTOMOBILY

Nejlepší praktická účinnost čtyřtaktního Ottova motoru použitého v osobním automobilu na benzinový pohon je kolem 32 %, v každodenním provozu však motory obvykle nedosahují více než 25procentní účinnost. Ztráty třením omezují celkovou účinnost o zhruba 20 %, faktory parciálního zatížení (nevyhnutelné během ježdění po městě, které představuje většinu času stráveného jízdou) ji snižují o dalších 25 %; používání příslušenství a (stále běžnější) automatické převodovky mohou zbylou účinnost snížit téměř na polovinu, takže efektivní účinnost může klesnout až na 7–8 %. Auta navíc po valnou část své historie nebyla konstruována s cílem minimalizace spotřeby benzinu, což platí zejména pro nejvýznamnější automobilový trh světa. Americká preference velkých aut, celá desetiletí nízkých cen benzinu a robustní detroitské modely vedly po druhé světové válce ke klesající účinnosti automobilů brázdících silnice USA.

Specifická spotřeba benzinu (vyjadřovaná v Evropě v litrech na 100 km) byla v roce 1974 o zhruba 15 % vyšší ve srovnání s vozy z třicátých let. V USA se používá opačné měření výkonnosti, totiž míle na galon (mpg), a tento ukazatel tudíž od poloviny třicátých let do roku 1974 naopak poklesl. Až zvyšování cen ropy ze strany OPEC přineslo rapidní obrat, protože nová federální pravidla (ukazatel CAFE, tj. korporátní účinnost automobilových paliv – corporate automobile fuel efficiency) specifikovala postupně se zlepšující výkonnost; průměr se za pouhých 12 let zdvojnásobil z 13,5 mpg v roce 1974 na 27,5 mpg (8,6 l/100 km) do roku 1985. Celková výkonnost se dále zlepšila díky růstu dovozu účinnějších evropských a japonských automobilů. Zhroucení vysokých cen ropy v roce 1985 a následný hospodářský rozmach devadesátých let však tento trend bohužel zvrátily. Téměř polovinu automobilového trhu USA obsadily pickupy, malé dodávky a SUV (sportovně užitková vozidla, což je monumentálně nevhodné označení), přičemž všechny tyto typy vozů jsou primárně využívány jako osobní auta, zároveň jsou však vyjmuty ze standardů CAFE. Právě ty stáhly průměrnou účinnost automobilů ke dnu.

Specifická účinnost těchto nadměrně velkých a výkonných vozidel je většinou pod 20 mpg (více než 11,8 l/100 km), některá váží přes 4 tuny a při jízdě po dálnici spotřebují nejméně 15 l/100 km (v roce 2005 do této monstrózní kategorie patřil Yukon od GMC a modely Suburban a Tahoe od Chevroletu). Klesající účinnost byla navíc provázena trvalým nárůstem průměrné ročně ujeté vzdálenosti: v letech 1950–1975 se tento ukazatel téměř neměnil (vzrostl o pouhá 3 % na 15 400 km na vozidlo), do roku 2005 však stoupl o více než čtvrtinu na téměř 20 000 km. Vysoké ceny benzinu v letech 2005 a 2006 trh SUV oslabily, závislost amerických řidičů na těchto obludných strojích bychom však neměli v žádném případě podceňovat.

Lepší alternativy jsou přitom snadno dostupné; bestseller Honda Accord spotřebuje na dálnici méně než 6,5 l/100 km, Honda Civic 5,7 l/100 km a hybridní model Honda Insight pouhé 3,3 l/100 km. Obnovením míry zlepšování podle CAFE z let 1973–1985 by se americké automobily dostaly do roku 2015 na průměr 40 mpg a agresivnější prosazování hybridních modelů by mohlo tento ukazatel dostat až na 50 mpg (4,7 l/100 km), čímž by se aktuální automobilová spotřeba benzinu snížila na polovinu a globální ceny ropy by se podařilo zatlačit na ústup.

V roce 2005 představoval benzin přibližně 25 % globální produkce rafinerií, celkem zhruba 900 Mt. Spojené státy se na globální spotřebě benzinu podílely přibližně 43 procenty. Země v současnosti spotřebovává víc benzinu než EU, Japonsko, Čína a Indie dohromady. Evropská unie s počtem obyvatel přibližně o 50 % vyšším než USA a s téměř stejným počtem automobilů spotřebovala v celosvětovém měřítku pouze asi 13 % benzinu. Klíčovými faktory vysvětlujícími tento rozdíl jsou vyšší počet dieselových motorů, menší a účinnější benzinové automobily a průměrná roční vzdálenost ujetá jedním autem na úrovni zhruba poloviny amerického průměru. Japonsko spotřebovalo 5 % veškerého benzinu, Čína (s desetkrát vyšším počtem obyvatel než Japonsko) téměř stejné množství a Indie se na celosvětové spotřebě benzinu podílela pouhým jedním procentem. Tato srovnání ukazují na enormní potencionální poptávku po motorovém benzinu plynoucí z narůstajícího počtu automobilů ve dvou nejlidnatějších ekonomikách Asie. Rovněž je z nich jasné, že tyto enormní trhy se podaří uspokojit pouze v případě radikálních změn v konstrukci automobilů.

Dieselový motor se na proměnách světa nepodepsal o nic méně než jeho lehčí, ale méně účinný benzinový protějšek. Vysoký poměr hmotnosti a výkonu zpomalil nástup využívání dieselů v osobních automobilech až do doby po druhé světové válce, ale už ve třicátých letech byly na nejlepší cestě k ovládnutí veškerých sektorů, kde na jejich vyšší hmotnosti příliš nezáleželo, tj. lodní dopravy, železnic, nákladní silniční dopravy a zemědělství.

Ještě těsně před druhou světovou válkou byla dieselovými motory poháněna každá čtvrtá nákladní loď. Přechod na diesely se zrychlil po roce 1950 a v současnosti pohánějí zhruba devět nákladních lodí z deseti, a to včetně největších tankerů na surovou ropu a kontejnerových plavidel, jejichž nepřetržité plavby jsou základním spojením mezi producenty a trhy globální výrobní ekonomiky. Největší lodi mají dnes kapacitu přesahující 100 000 dwt a dokážou přepravovat více než 6000 na sobě nastavěných kontejnerů rychlostí blížící se 50 km/h. Nejvýznamnějšími světovými výrobci velkých lodních dieselových motorů, jejichž výkon stále roste, jsou německá Maschinenfabrik Augsburg-Nürenberg (MAN), japonská společnost Mitsui a Hyundai z Jižní Koreje.

Spalování motorové nafty znásobilo energetickou účinnost železniční přepravy, protože náhrada parních lokomotiv na uhlí dieselovými motory posunula typickou účinnost konverze z méně než 10 % na minimálně 35 %. Hlavní železniční tratě celého světa jsou v současnosti buď elektrifikovány, nebo využívají dieselem poháněnou trakci.

V těžké silniční přepravě začaly diesely nahrazovat benzinové nákladní automobily v roce 1924, kdy byl vyroben první naftový motor s přímým vstřikováním a kdy společnosti MAN a Benz a Daimler (dva roky před svou fúzí) začaly vyrábět nákladní automobily na dieselový pohon. Na sklonku třicátých let už byla většina nových náklaďáků a autobusů vyrobených v Evropě poháněna dieselovými motory a po druhé světové válce se tato dominance rozšířila na všechny ostatní kontinenty. Diesely pohánějí také většinu těžkých strojů používaných ve stavebnictví a v povrchové těžbě surovin, celou škálu terénních vozidel (včetně trucků sloužících při seizmickém průzkumu ropných ložisek) i stroje, jež jsou ztělesněním moderní pozemní války, totiž tanky (ačkoliv americký Abrams M1/A1 pohání plynová turbína).

V roce 1926 začala společnost Daimler Benz s vývojem dieselového motoru pro osobní automobily; její první model, mohutná limuzína představená v roce 1936, se stal oblíbeným taxíkem. Lehčí a také méně znečisťující dieselové motory byly vyvinuty po roce 1950. Dieselové motory v dnešních osobních autech jsou proto jen nepatrně těžší než jejich benzinové protějšky a splňují přísné normy ochraňující kvalitu ovzduší. Ačkoliv v Severní Americe jsou naftové osobní automobily stále vzácné, v západní Evropě (kde je benzin dražší) se nyní na trhu nových automobilů podílejí zhruba 45 procenty.

Lehký benzinový čtyřválcový spalovací motor vyvinutý bratry Wrightovými také posloužil při prvních letech stroje těžšího než vzduch, které se uskutečnily 17. prosince roku 1903 v Kill Devil Hills ve státě Severní Karolína, poté co Wilbur a Orville Wrightovi vyřešili zásadní otázky rovnováhy, řízení a správné konstrukce křídel během výroby série experimentálních kluzáků. Vojenské letouny poháněné vysoce výkonnými pístovými motory se do akce ve větším měřítku dostaly v závěrečných letech první světové války. Komerční letecký provoz byl zahájen na počátku dvacátých let, necelá dvě desetiletí po průkopnickém vzletu bratří Wrightů, a na sklonku třicátých let už vícemotorové hydroplány s mezipřistáními křižovaly Tichý oceán. Výkonnost leteckých pístových motorů se až do konce čtyřicátých let trvale zlepšovala, jejich limity však byly jasně dané. Jejich poměr hmotnosti a výkonu byl poměrně vysoký, cyklický chod vystavoval letoun trvalým otřesům, nedokázaly vyvinout rychlost nad 600 km/h a nezvládaly lety ve vysokých nadmořských výškách, kde panují mnohdy silně turbulentní podmínky.

Vyhlídky dálkových komerčních letů se zásadně změnily s vynálezem proudových motorů a s jejich rychlým zavedením v aerolinkách. Přídavné jméno „proudový“ je ovšem zavádějící, protože tyto stroje mohou spalovat paliva kapalná i plynná. Přesné technické označení proudových motorů zní plynová turbína. Jde – stejně jako u motorů pohánějících silniční vozidla, vlaky a lodě – o motory spalovací, liší se však od Ottova a dieselového motoru ve třech zásadních aspektech. U proudových motorů dochází nejprve ke kompresi vzduchu, k němuž je ve spalovací komoře přidáváno palivo; spalování probíhá kontinuálně a nikoliv přerušovaně; a energie proudu horkého vzduchu je čerpána turbínou, která je hřídelí spojena s kompresorem. Plynové turbíny nejprve stlačí vzduch (oproti atmosférickému tlaku 20–35×) a zvýší jeho teplotu (na více než 500 °C), než ho proženou spalovací komorou, kde se jeho teplota více než zdvojnásobí. Část energie horkého plynu roztáčí turbínu a zbytek při úniku výstupní tryskou generuje dopředný tah.

PLYNOVÉ TURBÍNY V LETECTVÍ

Samotná konstrukce prvních životaschopných prototypů proudového motoru je pozoruhodným příkladem nezávislého souběžného vynalézání, protože první prakticky použitelné proudové motory zkonstruovali na konci třicátých let 20. století Frank Whittle ve Spojeném království a Hans Joachim Pabst von Ohain v Německu. Von Ohainova verze byla poprvé otestována 27. srpna roku 1939 v experimentálním letounu Heinkel-178 a Whittleův motor poháněl experimentální stroj Gloster, jenž vzlétl 15. května 1941. Vylepšené verze těchto motorů byly do válečného úsilí nasazeny příliš pozdě (v červenci 1944) na to, aby se nějak projevily na výsledku války.

Většina významných inovativních konstrukcí vojenských proudových motorů motivovaných potřebou stále vyšších rychlostí, letových výšek a manévrovatelnosti pochází z USA a SSSR, ale britský letoun de Havilland Comet, poháněný čtyřmi motory de Havilland Ghost, se stal prvním osobním proudovým letadlem zavedeným do pravidelného linkového provozu mezi Londýnem a Johannesburgem. Poprvé odstartoval 5. května roku 1952.

S rychlostí 640 km/h byl Comet dvojnásobně rychlejší než nejlepší komerční vrtulové letouny, unesl však pouhých 36 osob a jeho motory měly velmi slabý tah, takže byl náchylný ke ztrátě akcelerace při vzletu. Tyto nedostatky však nebyly příčinou katastrofálního konce stroje: poté co se tři letouny v letech 1953 a 1954 ve vzduchu rozpadly, byly všechny další lety Cometu pozastaveny a vyšetřování těchto fatálních nehod bylo uzavřeno s tím, že příčinou byla únava materiálu a následné roztržení přetlakové kabiny. Když v říjnu roku 1958 začal létat kompletně inovovaný Comet 4, byly už v pravidelném provozu další dva proudové stroje: sovětský Tupolev Tu-104 a Boeing 707. Model 707 byl prvním z dlouhé řady typů nejúspěšnějšího komerčního proudového letounu, mezi něž patří model 737 (nejprodávanější dopravní proudový letoun vůbec) a Jumbo 747, první proudové letadlo se širokým trupem (v pravidelném linkovém provozu od ledna 1970). Provoz tohoto obrovského letounu s maximální vzletovou hmotností téměř 400 tun byl umožněn vývojem turbodmychadlových (dvouproudových) motorů.

Změnou komprese plynu a přidáním dalších dmychadel před kompresor jsou vytvářeny dva proudy výfukového plynu – vysokorychlostní jádrový výfuk, který je obtékán pomalejším obtokovým vzduchem, čímž je omezována hlučnost a generován vyšší tah. Zatímco proudové letouny dosahují vrcholného tahu při mimořádně vysokých rychlostech potřebných pro bojové letouny, stroje s dvouproudovými motory vrcholného tahu dosáhnou při nízkých rychlostech, což je značná výhoda pro vzlet těžkých letounů. Rychlá celosvětová expanze komerčního letectví po roce 1970 by byla nemožná bez velmi vysoké spolehlivosti a poměrně nízké spotřeby paliva dvouproudových motorů.

Specifická spotřeba kerosinu (obvykle měřená osobokilometry) se trvale snižuje a nový Boeing 787 (Dreamliner) bude zhruba o 15 % účinnější než jeho konkurenti. Přesto je spotřeba paliva při dálkových letech stále vysoká: pro transoceánský let představuje téměř 45 % (kolem 175 t) hmotnosti Boeingu 747 kerosin a čtyři motory tohoto stroje po dosažení cestovní výšky (obvykle 10–12 km nad mořem) spotřebovávají každou sekundu přibližně 3,2 kg paliva. Ze souhrnných statistik vyplývá, že v průběhu uplynulých 50 let vykazovala letecká doprava nejvyšší míru růstu ze všech způsobů dopravy. Celkové globálně nalétané osobokilometry pravidelných aerolinek přesáhly na počátku padesátých let 20. století 40 miliard a poté, co se tento ukazatel (v průměru) zdvojnásoboval každých necelých šest let, dosáhl v roce 2000 téměř 3 bilionů a o pět roků později 3,7 bilionu (obr. 3). Služby letecké nákladní dopravy pak v roce 1950 představovaly pouhých 200 milionů tunokilometrů (tkm), ale roku 2005 dosáhly více než 140 miliard tkm, z toho téměř 90 % na mezinárodních trasách. Úhrnná spotřeba paliva v komerčním letectví představuje méně než čtvrtinu celkové spotřeby benzinu; v roce 2005 se letecký kerosin na celkové produkci rafinerií podílel zhruba 6 %, v USA to bylo přibližně 8 %.

3 | Exponenciální nárůst celkově ročně nalétaných osobokilometrů na pravidelných leteckých linkách v období let 1920–2005

Téměř dvě třetiny celosvětově vyrobených rafinovaných ropných produktů jsou dnes využívány v přepravě (v roce 2005 zhruba 1,8 Gt), v USA pak tento podíl dosahuje téměř 70 %. Závislost tohoto sektoru na kapalných palivech je ještě vyšší: v USA téměř 98 % veškeré energie využité v přepravě pochází ze surové ropy a celosvětově tento podíl činí téměř 95 %. Lze však namítnout, že nejhlubší transformací realizovanou díky kapalným palivům byla masivní a v bohatých zemích dnes již všudypřítomná mechanizace zemědělské výroby, tedy obrovská přeměna nejvýznamnější ekonomické aktivity, jejíž hnací silou je zásadní obměna základních hnacích strojů.

Zdrojem energie veškerého preindustriálního zemědělství (bez ohledu na jeho konkrétní organizaci nebo průměrnou produktivitu) bylo výlučně sluneční záření, jehož fotosyntetická konverze produkovala potraviny pro člověka, krmivo pro zvířata a organické odpady, jejichž recyklace obnovovala úrodnost půdy. Tato obnovitelnost však nešla ruku v ruce se spolehlivým zásobováním potravinami. Neúčinné agrotechnické postupy, nízké výnosy a přírodní katastrofy způsobovaly opakující se nedostatek potravy a k vyšším výnosům bylo zapotřebí více práce lidí i zvířat.

Jakékoliv tradiční zemědělství bylo vysoce náročné na pracovní sílu. Běžně vázalo více než 80 % dostupných pracovních sil. Během 19. století postupně začaly tento podíl snižovat stroje tažené koňmi (víceradličné pluhy, vazače, žací stroje a kombajny), ale jeho nejstrmější pokles přišel se zavedením traktorů a zemědělské techniky s vlastním pohonem. V USA klesl podíl zemědělství na zaměstnanosti z téměř 40 % v roce 1900 na necelých 5 % do roku 1970 a v současnosti představuje přibližně pouhá 2 %, obdobná míra poklesu byla zaznamenána ve všech západních zemích. Čtyřmi univerzálními opatřeními, jež způsobila v tradičním zemědělství revoluční změny, jsou mechanizace polních prací a zpracování sklizně s využitím strojů a motorů; používání anorganických hnojiv, především syntetických dusíkatých látek; aplikace agrochemikálií v boji proti škůdcům a plevelům; a šlechtění nových odrůd zemědělských plodin s vysokými výnosy.

Moderní zemědělství se tudíž stalo závislým na velkoobjemovém zásobování energií z fosilních paliv. Tekutá paliva pro polní a zavlažovací techniku a pro stroje na zpracování sklizně jsou nabíledni, jde však též o energii skrytou v syntéze agrochemikálií. Nárůst produktivity plynoucí z této transformace byl ohromující, protože výnosy stoupaly (v průběhu 20. století došlo u mnoha běžných plodin k jejich ztrojnásobení) a potřeba pracovní síly se snižovala. V roce 1900 potřeboval americký farmář v průměru přibližně tři minuty práce na produkci 1 kg pšenice, do roku 2000 se tento čas zkrátil na pouhé dvě sekundy a v současnosti ti nejvýkonnější producenti téhož výkonu dosahují za jednu sekundu. Cenou za tento pokrok je, jak výstižně řekl Howard Odum, že dnes jíme brambory, které jsou zčásti z ropy.

Mechanizaci zemědělství umožnilo především používání traktorů, které byly ve významných počtech poprvé nasazeny v USA těsně před první světovou válkou. Výkonová kapacita benzinových traktorů překonala výkonovou kapacitu tažných koní v USA již před rokem 1930, v Evropě však došlo k přechodu ze zvířecí síly na sílu strojů až po druhé světové válce, přičemž tyto změny stály převážně na dieselových motorech zaváděných ve třicátých letech. Naftové motory rovněž umožnily po roce 1950 přechod na těžké stroje s pohonem všech kol v USA a Kanadě (kde výkon těch největších strojů v současnosti dosahuje kolem 300 kW) i na sovětské konstrukce těžkých pásových strojů. Mechanizace zemědělství v Asii oproti tomu směřovala k rozšiřování malých, ručně řízených dvoukolových traktorů (benzinových i dieselových) vhodných pro malá rýžová políčka.

Celkový počet traktorů v zemích s nízkými příjmy v roce 2005 (těsně přes 7 milionů) představoval zhruba pouhou jednu třetinu celkového počtu, zatímco jen v USA jezdila čtvrtina veškerých traktorů a většina těch nejvýkonnějších. Dieselové motory jsou používány i v celé škále sklizňové techniky včetně samohybných kombajnů a sběračů bavlny. Stacionární dieselové motory různých velikostí se používají rovněž k výrobě elektřiny, ať už v lokalitách vzdálených od centralizované dodávky proudu, nebo v nouzových situacích. Ty největší mají výkon jako parní turbína střední kapacity. Menší motory slouží jako zdroj mechanické energie pro chlazení a zpracování sklizně. Vzhledem k velikosti ostatních finálních trhů spotřebovává zemědělství (spolu s lesnictvím) poměrně malý podíl rafinovaných produktů, který v globálním měřítku nepředstavuje ani 4 % celkové spotřeby.

Topný olej byl první vhodnou náhradou tuhých paliv (uhlí a dřeva), jejichž spalování vyžadovalo opakované přikládání a dohled. Po zakoupení malých, automaticky plněných kotlů na topný olej si miliony rodin nejprve v USA a Kanadě a později i v Japonsku a v Evropě mohly poprvé dopřát teplo bez práce, dostupné pouhým stisknutím vypínače nebo nastavením termostatu. Celosvětový přechod na zemní plyn počet rodin využívajících k prostorovému vytápění topný olej omezil. V USA v roce 2005 jen zhruba 8 % domácností (kolem 8 milionů, sídlících převážně na severovýchodě) spoléhalo na topný olej (oproti téměř jedné třetině v roce 1972), za který platily v průměru kolem 0,15 USD/l, tedy přibližně pouhou pětinu ceny benzinu. Kvůli omezené velikosti je za chladných zim, kdy vysoká poptávka může vyhnat ceny nahoru, nutné zásobníkové nádrže plnit z cisteren čtyřikrát nebo dokonce i pětkrát. Celosvětově bylo přibližně 12 % všech rafinovaných paliv spotřebováno bytovým nebo komerčním sektorem převážně pro účely vytápění.

Kromě toho, že zásobuje moderní civilizaci nejdůležitějšími tekutými palivy, je proces rafinace surové ropy rovněž zdrojem klíčových petrochemických surovin, jež jsou dále zpracovávány na obrovskou škálu syntetických materiálů. V současnosti je jako petrochemická surovina využíváno téměř 10 % veškerých kapalných uhlovodíků (v roce 2005 to bylo zhruba 350 Mt). Přibližně dvě třetiny z toho připadají na naftu, po níž následuje co do podílu LPG.

PETROCHEMICKÉ SUROVINY A PLASTY

Tyto suroviny rozdělujeme na olefiny (převážně eten a propen) a aromáty (především benzen, toluen a xylen). Nejdůležitější petrochemickou surovinou je eten, vyráběný parním krakováním etanu nebo nafty; v EU se ho ročně vyrobí kolem 20 milionů tun, v USA více než 30 milionů tun. Druhou nejvýznamnější surovinou je propen. Krakováním nafty se získává rovněž butadien. Polymerizací základních surovin získáváme dnes již všudypřítomné termoplasty, které tvoří přibližně 80 % veškerých člověkem vytvořených polymerních látek. Termoplasty jsou tvořeny lineárními nebo rozvětvenými molekulami, které měknou ohřevem, ale po ochlazení opět tvrdnou.

Nejvýznamnějším termoplastem je polyetylen, s nímž se nejčastěji setkáváme v podobě tenké, ale pevné folie zpracovávané na potravinářské sáčky i pytle na odpad, zatímco jeho běžné použití, jež na první pohled nevidíme, se pohybuje od izolace elektrických kabelů po umělé kloubní náhrady. Tento materiál se rovněž spřádá do vláken nebo se z něj tvářením vyrábějí pevné obaly na mléko, saponáty a motorové oleje, plynové nádrže, potrubí, hračky i spousta průmyslových komponentů.

Ještě rozšířenější než polyetylen je PVC (polyvinylchlorid), který se najde v podzemním potrubí, kreditních kartách, podlahových dlaždicích i chirurgických rukavicích.

Polypropylen je obsažen v látkách, čalounění a kobercích. Je rovněž výchozím materiálem pro výrobu některých plastů, například polykarbonátů (v optických čočkách, oknech, pevných průhledných krytech a po pokovení i v kompaktních discích) a polyesterových pryskyřic.

Benzen se používá v syntéze styrenu (který je jako polystyren nepostradatelný ve výrobě obalových materiálů) a jako surovina pro spoustu dalších chemických reakcí. Významným koncovým produktem toluenu jsou polyuretany, xylen slouží při výrobě polyesterů, rozpouštědel a filmů.

Z hlediska objemu je mimo palivový sektor na druhém místě využití rafinovaných ropných produktů ve výrobě asfaltu. S asfaltováním silnic a chodníků se sporadicky začalo v sedmdesátých letech 19. století v USA. Město New York přešlo od dláždění cihlami, žulou a dřevěnými panely na asfalt v roce 1896 a veškeré první asfaltové svršky byly z přírodního asfaltu pocházejícího z Trinidadu nebo z Venezuely. Rozvoj automobilismu po první světové válce zvýšil potřebu kvalitnějších vozovek a rostoucí rafinační průmysl začal dodávat horké asfaltové směsi vyráběné ze surové ropy. Zkušenosti z Ameriky, k nimž přispělo po druhé světové válce budování mezistátních dálnic, byly posléze převzaty ve všech západních zemích a v současnosti probíhá masivní výstavba silničních sítí v Číně a Indii.

Nejvýznamnějším materiálem pro zpevňování povrchů je beton – směs cementu, vody a kameniva –, avšak asfalt se snáze udržuje; dokud je zdravá základová vrstva vozovky, lze asfaltový svršek vyfrézovat a obnovit. Proto je v bohatých zemích nejmasivněji recyklovaným materiálem asfalt, nikoliv hliníkové plechovky nebo staré noviny. V USA se přibližně 80 % asfaltu vyfrézovaného z opotřebovaných svršků (více než 70 milionů tun ročně) znovu zpracuje a použije na nové povrchy. Rafinerie v současnosti produkují ročně téměř 120 milionů tun asfaltu, jehož jsou – vcelku předvídatelně – největším výrobcem Spojené státy (kolem 30 milionů tun ročně). Asfalt lze použít také k výrobě střešních krytin, průmyslových nátěrů, lepidel a akumulátorů.

Ropný byznys a ceny ropy

V minulosti byly nadnárodní ropné společnosti vnímány jako největší aktéři tajnůstkářských podvodných kartelových dohod. Dnes, kdy je stanovování cen ropy mimo jejich vliv, jsou považovány alespoň za hrabivé a ztučnělé přemrštěnými zisky. Na společnosti ze zemí OPEC je nazíráno s ještě větší nedůvěrou, o níž svědčí nekonečné narážky na to, že „si nás všechny koupí za barel“. Nezáleží na tom, jestli jde o Exxon, BP nebo OPEC, všechny jsou pokládány za vyděračské a hrabivé, nicméně zároveň – kvůli nedávné panice kolem hrozby vrcholu globální produkce ropy – i za neschopné zajistit adekvátní dodávky, a tudíž technicky i manažersky zaostalé. Skutečnost je podstatně složitější. V průběhu uplynulých 40 let prodělal ropný byznys sérii významných výkyvů, jejichž směr ani rozsah se nedal jakkoliv předvídat. Propady byly tak hluboké, že se celá ropná pole zavírala, sotva byla objevena, a vrcholy tak vysoké, že zisky a vzniklé kapitálové rezervy lámaly všechny dosavadní rekordy.

Nedostatek spolehlivých informací o zbývajících rezervách, nejistota ohledně budoucího zhodnocení minulých objevů, nemožnost předvídání náhlých výkyvů poptávky, přírodní katastrofy, násilné konflikty a politické změny, to všechno dohromady plodí trh ovládaný dojmy, strachem, stádním chováním, panikou – a tudíž zcela běžně i přehnanými reakcemi. V jednom roce se svět podle titulků v médiích v ropě přímo topí, o pár let později táž média ohlašují konec ropné éry. Jakékoliv dlouhodobé předpovědi cen ropy jsou tudíž irelevantní. Zpráva OPEC Oil Outlook to 2025 (Ropné vyhlídky do roku 2025), zveřejněná v roce 2004, tedy těsně před prudkým nárůstem cen v období let 2005–2006, předpovídala, že se ceny ropy ustálí na úrovni 20–25 USD/barel, čímž opět prokázala marnost byť i krátkodobých předpovědí. Ceny ropy vyjádřené v konstantních penězích (očištěné o inflaci) vypovídají o století poklesu až do roku 1970 a o dalším období všeobecného poklesu nebo stagnace v období let 1981–2003. Poslední kolo cenových výkyvů přineslo spotové ceny (stanovované na komoditních burzách pro okamžité vypořádání) blížící se v srpnu roku 2006 částce 80 USD/barel a následoval prudký čtyřicetiprocentní pokles (obr. 4), po němž přišel další vzestup s denními maximy překračujícími do září roku 2007 hladinu 80 USD/barel.

4 | Ceny surové ropy v období let 1859–2007

K základním faktům o ropném byznysu patří některá skutečně velmi vysoká souhrnná čísla. Globální obrat prodeje surové ropy byl v roce 2005 (kalkulujeme-li s průměrnou cenou 50 USD/barel) přibližně 1,5 bilionu dolarů. To odpovídalo zhruba 2,5 % celosvětového hospodářského produktu, který činil 61 bilionů dolarů; jinak řečeno bylo toto číslo jen nepatrně nižší než roční HDP Itálie nebo Brazílie. Zároveň to však bylo jen zanedbatelně více, než činily roční globální výdaje na reklamu, marketing a poradenské služby. Čisté výnosy OPEC z exportu ropy dosáhly v roce 2005 přibližně 470 miliard dolarů (a v roce 2006 kolem 520 miliard dolarů). Ropné společnosti se velkou měrou podílejí na přidané hodnotě přepravou a rafinací surové ropy a marketingem finálních produktů. V důsledku růstu cen ropy po roce 1973 předhonily nejvýznamnější západní ropné společnosti výrobce automobilů a zařadily se mezi největší a některé i nejziskovější podniky vůbec.

V roce 2006 patřilo pět z deseti největších společností na světě k ropnému byznysu: Exxon (1. místo s výnosy přibližně 340 miliard dolarů a ziskem 36 miliard), Royal Dutch Shell (3. místo), BP (4. místo), Chevron (6. místo) a ConocoPhillips (10. místo). Výnosy těchto pěti společností v roce 2005 dosáhly dohromady téměř 1,3 bilionu dolarů a významné ropné společnosti byly v letech 2005 a 2006 jako skupina těmi nejziskovějšími podniky USA. V dlouhodobém výhledu už ten příběh není tak oslňující: v průběhu uplynulých 30 let zisky velkých ropných společností výrazně kolísaly a při porovnání v penězích očištěných o inflaci se úhrnný roční zisk největších amerických ropných společností do roku 2000 držel pod průměrem z období let 1977–1985, který činil 33 miliardy dolarů. Není tedy divu, že list The Economist v roce 1998 označil ropné odvětví za „nejhorší papíry desetiletí“. Rekordní zisky v letech 2004–2006 tyto vzpomínky z mysli veřejnosti rychle vymazaly. Zároveň je třeba připomenout, že vzhledem k vysokému zdanění uvalenému západními vládami na rafinované produkty producenti ropy ve skutečnosti vydělávali podstatně menší peníze než státní kasa.

Dokonce i v USA, kde federální a státní zdanění benzinu představovalo „pouhých“ 19 % průměrné maloobchodní ceny (v roce 2005 to bylo 0,58 USD/l), byl úhrnný daňový výnos z benzinu v letech 1977–2005 dvakrát vyšší než celkové zisky velkých ropných společností (1,4 bilionu USD oproti přibližně 700 miliardám USD). V EU a v Japonsku, kde zdanění představuje násobky úrovně v USA, byly příjmy vlád ještě mnohem vyšší. V letech 2000–2004 země skupiny G7 vybraly na daních z tekutých paliv přibližně 1,6 bilionu USD, přičemž výnosy OPEC činily 1,3 bilionu USD. Zisky a pozitivní vyhlídky z poslední doby navíc nemohou nic změnit na zásadním faktu, že velké ropné společnosti jsou chronicky na ústupu, který započal s vlnou znárodnění během sedmdesátých let 20. století. Globálnímu ropnému byznysu dnes dominují státem vlastněné společnosti a jejich role bude posilovat, protože mají pod kontrolou většinu likvidních ropných rezerv i oblasti s významným potenciálem pro objevy nových nalezišť.

NÁRODNÍ ROPNÉ SPOLEČNOSTI

Tyto společnosti dnes kontrolují většinu světových ropných rezerv, a tudíž i většinu jak dnešní, tak budoucí produkce. V roce 2005 disponovaly čtyři největší – Saudi Aramco, National Iranian Oil Company (NIOC), Iraq National Oil Company (INOC) a Kuwait Petroleum Company (KPC) – téměř polovinou veškerých zásob ropy. Celých 15 % měly pod kontrolou další čtyři: Pétroleos de Venezuela, Abu Dhabi National Oil Company (ADNOC), Libyan National Oil Company a Nigerian National Petroleum Company (NNPC). Největší západní společnost Exxon zaujímala 12. místo (s přibližně 1 % veškerých ropných rezerv) za ruským Gazpromem a Lukoilem a mexickým Pemexem. Do první dvacítky se vešly ještě tři další nadnárodní společnosti: BP na 17., Chevron na 19. a francouzský Total na 20. místě.

Národní ropné společnosti se výrazně odlišují z hlediska kompetentnosti, výkonnosti i předvídavosti. Norský Statoil by mohl být v mnoha směrech příkladem státní naftařské společnosti s transparentním fungováním a rozsáhlými investicemi do průzkumu a produkce ropy, většina státem řízených společností v modernizujících se zemích je však řízena špatně a vykazuje výkonnost hluboko pod svými možnostmi. Největší z nich, Saudi Aramco se sídlem v Zahránu na pobřeží Perského zálivu, je největším producentem ropy na světě od roku 1978, kdy dokončila kompenzované zestátnění majetku někdejší společnosti Aramco. Řízena je poměrně pružně, navenek však vystupuje značně tajnůstkářsky.

Její publikace Facts and Figures (Fakta a čísla) z roku 2005 zobrazuje (nepříliš vhodně) holčičku v růžových šatečkách běžící naboso po pláži s plastovým větrníkem nad hlavou, ale neuvádí jediné číslo týkající se výnosů společnosti (které jen podle obratu prodeje surové ropy ročně významně přesahují 100 miliard dolarů) nebo jejích provozních nákladů či zisku. Toto tajnůstkářství vedlo ke vzniku obav, že se blíží vyčerpání největšího ropného pole světa Ghawar a že tato společnost nebude schopna udržet bezpečnou rezervní kapacitu (1,5–2 Mbpd). Tyto obavy management Aramca opakovaně popírá a v současné době skutečně probíhá program agresivní expanze a investic s cílem zvýšit produkční kapacitu (ropy a zkapalněného zemního plynu NGL) z 11 Mbpd v roce 2006 na 12 Mbpd v roce 2009.

National Iranian Oil Corporation kontroluje přibližně 10 % globálních ropných rezerv, řídí však moderní odvětví v zemi, jejíž zákony v současné době zapovídají jakékoliv přímé zahraniční kapitálové či produkční koncese. NIOC může tudíž pouze uzavírat kontrakty, které zaručují podíl na eventuální produkci pole využitého se zahraničními investicemi. Do těchto obchodů se zapojují společnosti z Malajsie, Francie, Itálie, Španělska a Číny. Číselné ukazatele výkonnosti jasně signalizují zaostávající úroveň obnovy ložisek a rozvoje i modernizace ropných polí. V roce 2005 vyprodukoval Írán přibližně 4 Mbpd, tedy o 40 % méně než v polovině sedmdesátých let za šáhova režimu, kdy tok íránské ropy vrcholil na hodnotě 6,5 Mbpd.

K charakteristickým znakům oněch 150 let obchodování s ropou rozhodně nepatří svobodný trh. Pro ropný byznys jsou typické opakující se snahy o fixaci cen produktu buď kontrolou objemu těžby surové ropy, nebo ovládnutím její přepravy a zpracování, případně monopolizací všech těchto aspektů. Prvním takovýmto nechvalně známým a úspěšným pokusem bylo založení společnosti Standard Oil v Clevelandu v roce 1870. Bratři Rockefellerové (John D. a William) se svými společníky využili utajovaných akvizic a dohod s železničními společnostmi k získání kontroly nad ropnými trhy nejprve v Clevelandu, posléze na severovýchodě a nakonec po celých USA. Do roku 1904 kontroloval Standard Oil Trust (založený v roce 1882 pro správu tohoto rychle rostoucího impéria, zahrnujícího i řadu zámořských investic) něco málo přes 90 % produkce surové ropy v zemi a 85 % veškerého obratu.

Trust čelil žalobě americké vlády na základě Shermanova protitrustového zákona z roku 1890, ale Nejvyššímu soudu USA se rozpuštění trustu podařilo prosadit až v roce 1911. Rozpuštěním vzniklo více než 30 samostatných společností, které nadále používaly jako součást obchodního jména slovo Standard, a názvy těch největších z nich – po opakovaných fúzích, reorganizacích, akvizicích a změnách jména – stále zaujímají čelná místa v žebříčku největších veřejně obchodovatelných olejářských firem na světě.

Standard of New Jersey se přejmenoval na Esso, Standard of New York (Socony) fúzoval s Vacuum Oil Company a v roce 1966 byl přejmenován na Mobil. Společnost Esso byla v roce 1972 přejmenována na Exxon a v roce 1999 spojením s Mobilem vytvořila jednu z několika naftařských společností s dvojjmenným názvem – ExxonMobil. Standard Oil of California (Socal) se stal v roce 1984 Chevronem a ten v roce 2001 fúzoval se společností Texaco. Tím vznikla společnost ChevronTexaco (značka Texaco byla zachována pro jiná než severoamerická teritoria). Standard of Ohio (Sohio) koupila BP (v období let 1984–1987) a Standard of Indiana Amoco (přejmenovaný v roce 1973 na Amoco) fúzoval v roce 1998 s BP, ovšem zdvojené jméno BPAmoco vydrželo jen do roku 2000, kdy společnost BP koupila také firmu Atlantic Richfield (ARCO). Dalšími dvěma dobře známými jmény, která z tohoto dělení vzešla, jsou Atlantic a Continental Oil Company (Conoco).

Velké naftařské společnosti svou životaschopností překonaly hranice „rodokmenu Standardu“ i limity představované územím Spojených států. V USA byla v roce 1890 založena společnost Gulf Oil, v roce 1901 vzniklo Texaco, společnost Royal Dutch Shell byla založena v roce 1907 a Anglo-Persian Oil Company (užívající od roku 1917 název British Petroleum) v roce 1909. V roce 1928 se na skotském hradě Achnacarry sešli předsedové představenstev tří největších nástupnických organizací Standard Oil, tj. Esso, Socony a Socal, se svými protějšky z Royal Dutch Shell a Anglo-Persian Oil Company, aby si rozdělili globální ropný trh a stabilizovali cenu surové ropy. Poté co se k tomuto neformálnímu oligopolu připojil i Gulf Oil a Texaco, vžilo se pro něj označení Sedm sester (le Sette Sorrelle, jak jim začal jako první říkat italský olejář Enrico Mattei). Ovládnutí celého řetězce globálního ropného byznysu od průzkumu po prodej benzinu umožnilo aktérům tohoto ujednání určovat ceny nově objevované ropy, kterou začali těžit po druhé světové válce v zemích Asie, Afriky a Latinské Ameriky bohatých na ložiska uhlovodíků.

Dominance velkých nadnárodních naftařských společností začala slábnout v průběhu šedesátých let 20. století se vzestupem OPEC a jejich globální význam byl rapidně zredukován na zlomek někdejší síly vlnou znárodňování, jež se vzedmula v průběhu let sedmdesátých. V roce 1960 Sedm sester vyprodukovalo více než 60 % světové ropy, v roce 1980 jen přibližně 28 % a do roku 2005 (kalkulováno za nástupnické subjekty vzniklé fúzemi) méně než 15 %.

OPEC nebyla první organizace založená výlučně za účelem řízení cen ropy; byla zformována podle vzoru Texas Railroad Commission, státní agentury, která začala v roce 1891 regulovat železnice a od roku 1919 byla pod její pravomoc převedena rovněž odvětví ropy a plynu. Po objevení ropného pole East Texas začaly ceny ropy strmě klesat a komisi bylo v roce 1931 uděleno právo kontrolovat ropnou produkci států prostřednictvím poměrných kvót v podobě měsíčního povoleného procenta z maximální produkce. Vzhledem k tomu, že Texas produkoval nejvíce ropy ze všech států USA a že Spojené státy dominovaly globální produkci (přičemž Texas vyprodukoval více než polovinu celosvětového objemu surové ropy), představovalo toto právo velice účinný kartel celosvětového významu, řízený obskurní státní agenturou. V roce 1950 USA stále produkovaly přibližně 53 % celosvětového objemu surové ropy, což byl podíl vyšší, než jaký má dnes OPEC, ale v průběhu padesátých let se situace začala radikálně měnit.

V letech 1950–1970 začala na globální trh pronikat ropa z nově objevených ložisek na Středním východě, která přispěla k podpoře celosvětové ekonomické expanze, jež postupovala s bezprecedentní, téměř pětiprocentní roční mírou růstu. V průběhu tohoto období se již tak poměrně vysoká poptávka po ropě v USA téměř ztrojnásobila, a když začaly z uhlí na ropu po druhé světové válce přecházet i západoevropské ekonomiky a Japonsko, jejich poptávka stoupala dokonce ještě rychleji, takže do roku 1970 spotřebovávaly bohaté země čtyřikrát více ropy než v roce 1950. Začátky industrializace mnoha asijských a latinskoamerických zemí s nízkými příjmy pak ke stoupající globální poptávce po ropě ještě přispěly. Nové objevy ji však stačily pohodlně uspokojovat a v roce 1960 zredukovaly hlavní naftařské společnosti (vedené Sedmi sestrami) své nastavené ceny surové ropy, tato fiktivní ocenění vytěžené ropy, která sloužila k výpočtu daní a poplatků hrazených zemím bohatým na ropu, jejichž zdroje velké firmy rozprodávaly po celém světě. V reakci na tento krok v roce 1960 pět států produkujících ropu založilo v Bagdádu Organizaci zemí vyvážejících ropu (Organization of Petroleum Exporting Countries, OPEC).

Zakládajícími členskými zeměmi OPEC byly Saúdská Arábie, Irák, Kuvajt, Írán a Venezuela. Katar se připojil v roce 1961, Libye a Indonésie v roce 1962, Abú Dhabí v roce 1967, Alžírsko roku 1969, Nigérie v roce 1971, Ekvádor v roce 1973 a Gabun v roce 1975 (poslední dvě jmenované země organizaci v letech 1993 a 1996 opustily). Dvanáctým členem OPEC se 1. ledna 2007 stala Angola. V zájmu ochrany svých příjmů se členské země OPEC dohodly, že nebudou tolerovat žádné další snižování určených cen, a z daně z příjmu se stala daň spotřební. Na sklonku šedesátých let 20. století začala pokračující vysoká poptávka po ropě vytvářet trh řízený prodávajícími. V reakci na to Libye v září roku 1971 zvýšila jak stanovenou cenu ropy, tak daň uvalenou na zahraniční naftařské společnosti. V únoru roku 1971 pak 22 nejvýznamnějších ropných společností přistoupilo na požadavek OPEC (ospravedlňovaný slabším dolarem) zavést novou, pětapadesátiprocentní sazbu daně, okamžitě zvýšit pevnou cenu a zvyšovat ceny i v budoucnu.

Ještě než k tomu došlo, dovedla rostoucí poptávka po ropě agenturu Texas Railroad Commission v březnu roku 1971 ke zvýšení limitů produkce. Tím agentura ztratila kontrolu nad vývojem cen, kterou převzala stále asertivnější OPEC. To předznamenalo konec celé jedné epochy. Vyhlídky na vyšší ceny ropy současně rozpoutaly vlnu zestátňování, která vydržela po téměř celá sedmdesátá léta. V únoru roku 1971 zestátnilo Alžírsko 51 % francouzských ropných koncesí, Libye zahájila zestátňování investic BP v prosinci roku 1971, Irák převzal veškeré zahraniční koncese v červnu roku 1972, OPEC schválila plán pětadvacetiprocentní státní účasti ve všech zahraničních ropných aktivech v Kuvajtu, Kataru, Abú Dhabí a Saúdské Arábii v říjnu roku 1972 a v lednu roku 1973 oznámil Írán, že neobnoví smlouvy se zahraničními společnostmi, až v roce 1979 vyprší. Další významná změna, jež otevřela cestu novému režimu globálního určování cen ropy, nastala v dubnu roku 1973, kdy vláda USA ukončila platnost limitů importu surové ropy na východ od Skalnatých hor, které v roce 1959 stanovil prezident Eisenhower jako fixní procento domácí produkce. Toto rozhodnutí způsobilo rapidní nárůst dovozu ropy do USA.

Nová stanovená cena OPEC ve výši 2,59 USD/barel ze začátku roku 1973 do 1. října vzrostla o 16 % na 3,01 USD. Už 6. října egyptské ozbrojené síly napadly izraelskou armádu na březích Suezského průplavu, prolomily Bar Levovu linii a postupovaly na Sinaj; Izrael nakonec útok odrazil a zahájil ofenzivu hluboko do nitra egyptského území západně od průplavu. Dne 16. října 1973 zvýšilo šest arabských zemí z oblasti Perského zálivu stanovené ceny o 17 % na 3,65 USD/barel a tři dny nato arabské členské země OPEC vyhlásily embargo na veškerý export ropy do USA, dokud se Izrael nestáhne z okupovaných arabských území (embargo bylo o několik dní později rozšířeno i na Nizozemsko, protože v Rotterdamu byl tehdy největší ropný terminál a rafinerie v Evropě). Dne 23. prosince roku 1973 šest států z Perského zálivu zvýšilo stanovené ceny na 11,65 USD/barel s platností od 1. ledna 1974, což oproti lednu roku 1973 představovalo 4,5násobný nárůst. Embargo na importy do USA bylo odvoláno v březnu 1974 (nemohlo uspět, protože nadnárodní naftařské společnosti prostě přesměrovaly tankery) a v červnu Saúdská Arábie zvýšila svůj podíl v Aramcu na 60 %.

Po prvním kole prudkého zvyšování cen ze strany OPEC následovalo několik let menších změn. V roce 1978 dosáhla cena 12,93 USD/barel a saúdskoarabská vláda získala úplnou kontrolu nad Aramcem a vytvořila tak největší národní ropnou společnost na světě (ta v roce 2005 produkovala přibližně desetkrát více ropy než Exxon, největší soukromá firma v této branži na světě). Účinky čtyřnásobného nárůstu světové ceny ropy v letech 1973–1974 (a pětinásobného za období let 1973–1978 v nominálních cenách) byly rychlé a dalekosáhlé. V Severní Americe a Evropě způsobily náhlý růst cen a nejistota vyvolaná embargem znamenala nejprve (mylný) dojem fyzického nedostatku ropy, jenž vedl ke vzniku dlouhých kolon automobilů u čerpacích stanic, k zavádění přídělů pohonných hmot a k šíření strachu, že budeme vydáni na milost a nemilost hrabivým zemím OPEC všeobecně a nevypočitatelným arabským režimům zemí bohatých na ropu zvlášť.

Tyto obavy záhy opadly (žádný fyzický nedostatek pohonných hmot nenastal), ale závažné ekonomické důsledky výrazného skokového zvýšení cen se jasně projevily, protože individuální ani institucionální spotřebitelé, zvyklí na celá desetiletí nízkých (a v reálných číslech klesajících) cen ropy, neměli na vybranou a nezbylo jim než platit za pohonné hmoty a paliva pětkrát víc. Ekonomika USA (které v roce 1974 zajišťovaly přibližně 22 % své poptávky po surové ropě importem) byla naplno zasažena se zpožděním díky regulaci cen surové ropy, která byla zavedena během druhého funkčního období prezidenta Nixona v srpnu roku 1973. Průměrná cena benzinu v USA očištěná o inflaci proto v roce 1978 nebyla o nic vyšší než o celé desetiletí dříve a cena rafinovaných produktů stoupla na úroveň neslýchanou od druhé světové války až poté, co byla regulace 28. ledna 1981, po nástupu prezidenta Reagana do funkce, zrušena.

Japonsko (dovážející bez 0,3 % veškerou potřebnou ropu) a většina evropských zemí (pokrývajících dovozem přes 90 % potřeby ropy) byly mnohem zranitelnější, měly však jednu významnou výhodu: jejich celkové využívání energií již bylo mnohem účinnější než v Severní Americe a cenový šok tamní úsilí o zvyšování účinnosti jen podpořil a vedl k sílící orientaci na jiná paliva a na jadernou energetiku. Snad nejpozoruhodnější je fakt, že japonský HDP poté, co v roce 1974 klesl o 0,5 %, v roce 1975 o 4 % stoupl, ač se celková spotřeba energie v zemi snížila o téměř 5 %. Výdělky OPEC byly nesmírné; celkové výnosy členských zemí se v období od roku 1973 do roku 1978 ztrojnásobily, ale vysoká inflace generovaná pětinásobnými cenami ropy způsobila, že od roku 1974 (po prvotním nárůstu) do roku 1978 světové ceny ropy v reálných číslech naopak klesaly.

Vážení čtenáři, právě jste dočetli ukázku z knihy Ropa.
Pokud se Vám líbila, celou knihu si můžete zakoupit v našem e-shopu.