Öljy (kreikan πέτρα – kivi ja έλαιο – öljy), jota kutsutaan myös raakaöljyksi, on sakea ja musta neste. Se on luonnonmateriaali, joka koostuu pääasiassa hiilivedyistä. Suurin osa öljystä löydetään poraamalla kallioita maalla tai rannikon ulkopuolella mannerjalustalla. Suurimmat tuottajat ovat Lähi-idässä, Amerikassa ja Venäjällä. Öljy on edelleen maailman tärkein polttoainelähde: se tuottaa suuren osan globaalista energiasta (noin 38 prosenttia) ja toimii raaka-aineena myös petrokemian tuotteille.

Raakaöljy on monien eri kemikaalien (lähinnä hiilivetyjen) seos, joista useimmat palavat hyvin. Öljy erotetaan yksinkertaisemmiksi, käyttökelpoisemmiksi tuotteiksi jakotislaamalla öljynjalostamoissa, jolloin saadaan erillisiä kemikaaleja, kuten bensiiniä autoihin, kerosiinia lentokoneisiin ja bitumia teihin. Bitumi antaa raakaöljylle sen tumman mustan värin; useimmat muut raakaöljyn sisältämät kemikaalit ovat hieman keltaisia tai värittömiä. Jalostuksen lisäksi öljystä erotetuista fraktioista valmistetaan lukuisia kemianteollisuuden välituotteita ja muoviraaka-aineita.

Raakaöljyn synty ja esiintymät

Raakaöljy syntyy useiden miljoonien vuosien aikana, kun kasvi- ja eläinjätteet hautautuvat sedimenttikerroksiin ja niihin kohdistuu korkea paine ja lämpö. Tällaiset varastoituneet orgaaniset aineet muuttuvat hitaasti hiilivedyiksi. Öljyä kertyy sedimenttikivikerroksiin, joista sitä voidaan löytää ja tuoda pintaan poraamalla tai kaivamalla. Öljyesiintymiä voi esiintyä erikokoisina kenttinä, altaana ja suonina, mukaan lukien perinteiset öljiesiintymät sekä öljyhiekat ja tiiviit kalliomuodostumat (shale oil/tight oil).

Tuotanto ja etsintä

Öljynetsintä alkaa usein geofysikaalisilla tutkimuksilla, kuten seismisilla mittauksilla, joiden avulla kartoitetaan maaperän rakenteet. Löydön jälkeen tehdään porauksia maanpinnalta tai offshore -tukialuksilta. Tuotannossa käytetään:

  • primaarimenetelmiä (porakaivon oma paine saa öljyn nousemaan),
  • sekundaarimenetelmiä (esimerkiksi veden ruiskutus paineen ylläpitämiseksi),
  • tertiäärimenetelmiä eli uudenaikaisia parannusmenetelmiä kuten lämpöinjectiota, kemiallista injektiota tai hierausta (fracking) tiiviissä kiviaineksessa.

Suuria investointeja vaativat offshore-kentät, porauslautat ja öljyn pumppausjärjestelmät. Myös öljyhiekan ja kerogeenin hyödyntäminen on kasvattanut tuotantoa tietyissä maissa.

Jalostus

Öljynjalostamoissa raakaöljy erotetaan ensin fraktioihin tislauksen avulla (atmosfäärinen ja tyhjöpiiritislaus). Kevyemmät fraktiot (esim. bensiiniksi sopivat hiilivedyt) nousevat korkeammalle tislauksen tornissa, raskaammat fraktiot jäävät alemmaksi. Jalostuksessa käytetään myös konversioprosesseja, kuten katalyyttistä krakkausta, hydrokrakkausta ja reformointia, joilla raskaampia molekyylejä pilkotaan tai muokataan kevyemmiksi tuotteiksi. Lopuksi tuotteet käsitellään, poistetaan epäpuhtauksia (esim. rikkiä) ja sekoitetaan vaadittujen laatustandardien mukaisiksi.

Käyttötarkoitukset

Jalostettua öljyä käytetään laajasti eri sektoreilla:

  • liikennepolttoaineina: bensiiniä henkilöautoissa, dieselpolttoainetta kuorma-autoissa, junissa ja laivoissa sekä kerosiinia lentokoneissa;
  • lämmityksessä ja sähköntuotannossa (tietyissä maissa ja voimaloissa);
  • voiteluaineina ja voitelurasvoina teollisuudessa ja koneissa;
  • rakentamisessa (esim. bitumi teiden pinnoitteena);
  • petrokemian raaka-aineina muoveille, synteettisille kuiduille, lannoitteille, liuottimille ja muille kemikaaleille.

Kuljetus ja varastointi

Öljyä voidaan kuljettaa eri tavoilla: pitkämatkoilla suurilla öljysäiliöaluksilla, maalla putkistoissa, rautateillä säiliövaunuilla sekä rekoilla lyhyemmillä osuuksilla. Lisäksi öljyä ja jalosteita säilytetään terminaaleissa, säiliöissä ja strategisissa öljyvaroissa, joita ylläpitävät sekä valtiot että yritykset varautuakseen toimitushäiriöihin. Kuljetusketju vaatii tarkkaa turvallisuus- ja ympäristövalvontaa vuotojen ja onnettomuuksien minimoimiseksi.

Ympäristövaikutukset ja turvallisuus

Raakaöljyllä on merkittäviä ympäristövaikutuksia: tuotanto ja kuljetus voivat aiheuttaa öljyvahinkoja ja ekologisia katastrofeja, ja öljyn polttaminen tuottaa kasvihuonekaasuja ja ilman epäpuhtauksia. Öljyntuotantoon liittyy myös maankäytön muutoksia, vedenkulutusta ja kemikaalikuormitusta. Siksi lainsäädäntö, turvallisuusprosessit, päästörajoitukset ja puhdistustekniikat ovat keskeisiä. Samalla energiasiirtymä ja sääntely ohjaavat kohti vähähiilisiä vaihtoehtoja ja uusiutuvaa energiaa.

Petrokemian tuotteet:

  • muovit (esim. polyeteeni, polypropeeni, PVC),
  • synteettiset kuidut (esim. polyesteri, nylon),
  • lannoitteiden raaka-aineet ja torjunta-aineet,
  • liuottimet, liimat ja väriaineet,
  • kumintuotteet ja synteettinen kumiseos,
  • pesuaineet, voiteet ja kosmetiikan ainesosat.

Raakaöljy on monipuolinen, mutta rajallisten fossiilisten polttoainevarojen käyttö korostaa tarvetta tehokkaampiin teknologioihin, kiertotalouteen ja siirtymään vähähiilisiin energialähteisiin.