Koliko brzo će planet ostati bez nafte?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-16 16:06

U usporedbi s temom globalnog zatopljenja ili čak vrlo hipotetske prijetnje sudara Zemlje s asteroidom Apophis, o vrhunskoj proizvodnji nafte u Rusiji ne raspravlja se često. Počivajući na lovorikama velike energetske sile, puno je rjeđe nego zapadnjaci razmišljati o tome da se za to troše iscrpni resursi, da bi jednog dana presušili.

Istovremeno, "vrhunac nafte" je među najvažnijim "horor pričama" našeg vremena, a naša ruska stvarnost ne daje nikakve posebne osnove za optimizam. Zapravo, rasprave oko vrhunca proizvodnje nafte nisu o tome hoće li on jednom doći ili ne. Pitanje je drugačije - "ulje" se već dogodilo, dogodit će se tek sada, ili nam je ostalo još par desetljeća.

Mračne vizije

Svi koji su pročitali roman njemačkog pisca Andreasa Eshbacha, priznatog majstora europskog tehnotrilera "Spaljeni", pamtit će dramsku radnju ove knjige. U Saudijskoj Arabiji se događa veliki teroristički napad. Uništeni su naftni terminali u luci, kroz koje teče glavni tok saudijske nafte na Zapad.

Saudijska Arabija je najveći svjetski dobavljač nafte, a čak i malo kašnjenje odmah je utjecalo na globalnu situaciju s naftom. Spremnici u luci su puni, ali se tankeri ne mogu ukrcati. Cijene nafte rastu. U strahu od daljnje političke nestabilnosti koja će dodatno odgoditi isporuku arapskih sirovina, američka vlada šalje vojnike u Saudijsku Arabiju kako bi situaciju stavila pod kontrolu.

Američki tenkovi probijaju se do luke, a onda vojsku, a ujedno i cijeli svijet, čeka neugodno iznenađenje. Spremnici su prazni, ali se napad pokazao kao spektakl. Samo što je najveće saudijsko naftno polje Ar-Ravar presušilo i nema se čime puniti tankere.

Posljedica šokantne vijesti više nije bio rast cijena nafte, već potpuni kolaps moderne civilizacije s jeftinom energijom, internetom i mobitelima, transatlantskim letovima i masivnim individualnim vozilima. Ljudi su morali naučiti tjerati mjesečinu s vrhova u svako dvorište (ne radi užitka za piće, već zbog goriva) i dizati putničke zračne brodove u zrak.

Morski divovi

Bušaće platforme su najimpresivnije građevine u cjelokupnoj naftnoj industriji. Uglavnom se koriste za proizvodnju nafte na moru, a većina tih građevina radi na morskim poljima. Međutim, rast cijena nafte i mogući pad svjetske proizvodnje tjeraju na razvoj platformi koje mogu uzimati naftu ispod morskog dna iz velikih dubina.

Među platformama za bušenje nalaze se pravi divovi koji nose titulu najvećih pokretnih građevina koje je izradio čovjek. Postoji nekoliko vrsta platformi (vidi dijagram ispod). Među njima su stacionarne (odnosno naslonjene na dno), samostojeće polupotopljene platforme za bušenje, mobilne platforme s uvlačnim nosačima.

Rekord za dubinu morskog dna, na kojem radi instalacija, pripada polupotopnoj plutajućoj platformi Independence Hub (Meksički zaljev). Ispod njega se proteže vodeni stup od 2414 m. Ukupna visina Petronijeve platforme (Meksički zaljev) iznosi 609 m. Donedavno je ova građevina bila najviša građevina na svijetu.

Moguće je tvrditi koliko je Eshbach ispravno opisao dosadnu budućnost čovječanstva, ali nema sumnje da intriga nipošto nije naučna. Pitanje što će biti s industrijski razvijenim zemljama, kada se struja i benzin ne mogu dobiti tako lako kao novac s ozloglašenog noćnog ormarića, već dugo muči umove.

U životu uvijek ima mjesta za optimizam i, naravno, svi se nadamo da će aktivna znanstvena istraživanja na području alternativnih izvora energije s vremenom omogućiti postupnu zamjenu sve manjih rezervi ugljikovodika. No, ima li čovječanstvo ovo vrijeme?

Ovisno o dubini morskog dna u proizvodnom području, koriste se različite izvedbe platformi: stacionarne, plutajuće, kao i sustavi instalirani na dnu.

Još 2010. godine osnivač Virgin Groupa, Richard Branson, poznati znanstveni i tehnički vizionar, "hipi kapitalist" koji svoj novac aktivno ulaže u visokotehnološki transport, uključujući svemirski turizam, izdao je upozorenje o nadolazećoj naftnoj krizi, na što je pozvao da se pripremimo sada, dok ima vremena. Svoju je poruku prvenstveno uputio britanskoj vladi.

Zašto je pitanje tako hitno? Je li na svijetu ostalo jako malo nafte? Da bismo razumjeli što zabrinjava Bransona, dovoljno je ponovno se okrenuti radnji romana "Burnt". Prema scenariju koji je predložio autor, kolaps industrijske civilizacije događa se nakon iscrpljivanja jednog, premda najvećeg polja na svijetu. U Saudijskoj Arabiji još uvijek ima nafte, a tu su i druge zemlje koje proizvode naftu - članice OPEC-a, Rusija i Sjedinjene Američke Države. Ali … svijet je krenuo naglo nizbrdo.

Ruke su umorne

U Tanzaniji, među ravnicama Serengetija, 48 kilometara duga gudura s blagim zidovima isklesala je zemlju. Nosi naziv Olduvai, ali je poznat i kao "kolijevka čovječanstva". Otkrića koja su ovdje 1930-ih donijeli britanski arheolozi Louis i Mary Leakey omogućila su znanosti da zaključi da čovječanstvo dolazi iz Afrike, a ne iz Azije, kako se prije mislilo.

Ovdje su pronađena i najstarija oruđa rada vezana za kameno doba. Olduvajska teorija je dobila ime po poznatom klancu, ali nema nikakve veze s podrijetlom homo sapiensa. Dapače, prema njegovom padu.

Termin "Olduvai Theory" skovao je 1989. Richard S. Duncan, američki sociolog s diplomom inženjera. U svojim se djelima oslanjao na svoje prethodnike - posebice na arhitekta Fredericka Leeja Ackermana (1878.-1950.), koji je razvoj civilizacije promatrao kroz prizmu omjera ljudske energije utrošene na stanovništvo (ovaj omjer je označio s latinično slovo "e").

Od doba drevnih civilizacija Egipta i Mezopotamije pa do otprilike sredine 18. stoljeća, čovjek je svoje materijalno bogatstvo uglavnom stvarao vlastitim rukama. Tehnologije su se razvijale, stanovništvo je malo raslo, ali se vrijednost parametra "e" mijenjala vrlo sporo, po vrlo ravnom rasporedu.

Međutim, čim su strojevi ušli u igru, društvo se počelo ubrzano mijenjati, a graf "e" je osjetno porastao. Po glavi stanovnika planeta, čovječanstvo je počelo trošiti sve više i više energije (čak i ako su pojedini stanovnici planeta nastavili živjeti od prirodne poljoprivrede i nisu koristili automobile).

Stoljeće će uskoro završiti…

No, prava revolucija dogodila se u 20. stoljeću, s početkom moderne industrijske civilizacije, čije polazište mnogi pripisuju oko 1930. godine. Tada su se pojavili uvjeti za oštar, eksponencijalni rast grafa "e". Industrijski razvijene zemlje počele su sve više trošiti gorivo koje se sagorijevalo u motorima s unutarnjim izgaranjem, zatim u mlaznim motorima, kao i u pećima elektrana. A glavno gorivo bila je nafta i njezini proizvodi.

Shema djelovanja pumpe s usisnom šipkom. Klip u komori uzvraća. Kada se klip pomakne prema gore, tlak u komori se smanjuje. Pod utjecajem razlike tlaka usisni ventil se otvara i ulje kroz perforaciju puni radnu komoru. Kada se klip pomiče prema dolje, povećava se tlak u komori. Ispusni ventil se otvara i tekućina iz komore se istiskuje u ispusni cjevovod.

Neposredno nakon Drugoga svjetskog rata proizvodnja nafte je skočila u nebo, ali takvo stanje nije moglo potrajati dugo, a do 1970. godine došlo je do usporavanja. Energetske krize 1970-ih, s naglim porastom cijena nafte i recesijom ranih 1980-ih, povremeno su smanjile potrošnju nafte, a s njom i proizvodnju.

Uzimajući u obzir brzi rast stanovništva u istom razdoblju, krivulja grafa "e" izgledala je otprilike ovako: od 1945. do 1979. - eksponencijalni rast s blagim usporavanjem u posljednjem desetljeću, zatim razdoblje "visoravni" (s male fluktuacije, graf se pomicao paralelno s horizontalnom osi).

Bit "Olduvaijeve teorije" je da pronalaženje karte u "platou" modu, kada vrijednost "e" ostaje manje-više konstantna, ne može trajati beskonačno. Svjetska populacija nastavlja ubrzano rasti, a sve više i više prelazi iz agrarnog u industrijsko društvo.

Što više ljudi živi u gradovima, koristi vlastite automobile, kućanske aparate, javni prijevoz, to je više energije potrebno za zadovoljavanje osobnih potreba. U jednom ne baš lijepom trenutku, vrijednost parametra "e" će neminovno početi padati, i to vrlo naglo.

Prema proračunima Richarda S. Duncana, povijest moderne industrijske civilizacije u konačnici će biti opisana grafom u obliku brda s gotovo jednakim padinama, između kojih se nalazi "visoravan". Razdoblje brzog rasta potrošnje energije po stanovniku (1930.-1979.) zamijenit će jednako, a možda i brži pad.

Otprilike do 2030. vrijednost "e" bit će jednaka vrijednosti istog parametra prije jednog stoljeća, što će označiti kraj industrijskog društva. Tako će (ako su izračuni točni) već za života sadašnjih generacija čovječanstvo napraviti povijesnu regresiju i krenuti u svom povijesnom razvoju natrag u kameno doba. To je ono što klanac Olduvai ima veze s tim.

Prema biološkoj teoriji o podrijetlu nafte, početni materijal za nju bio je umirući plankton. S vremenom su se organski sedimenti nakupljali, pretvarali u ugljikovodičnu masu, prekrivali su je sve više slojeva donjih sedimenata. Pod utjecajem tektonskih sila od jalovine su nastale nabore i šupljine. Nastala nafta i plin nakupljali su se u tim šupljinama.

Svijet jede naftu

Pobornici teorije energetskog samoubojstva sadašnje civilizacije samo se pitaju kada će se zloglasni raspored prekinuti s “platoa”. Budući da je energetska industrija Zemlje još uvijek u velikoj mjeri ovisna o sagorijevanju nafte, sve su oči uprte u globalnu proizvodnju nafte.

Postizanje vrhunca proizvodnje nafte, nakon kojeg će uslijediti nepovratni pad, može postati početak klizanja civilizacije, ako ne u kameno doba, onda u život bez mnogih dostupnih užitaka u kojima uživaju stanovnici najrazvijenijih zemalja ili teritorije. Uostalom, teško je zamisliti ovisnost doslovno svih aspekata suvremenog ljudskog života o golemoj količini još uvijek relativno jeftinih fosilnih goriva.

Na primjer, izrada modernog automobila (uključujući energiju i sintetičke materijale dobivene iz nafte) zahtijeva korištenje ulja dvostruko veće od mase samog automobila. Mikročipovi - mozak suvremenog svijeta, njegovi strojevi i komunikacije - sićušni su i gotovo bestežinski.

Ali za proizvodnju jednog grama integriranog mikrokruga potrebno je 630 g ulja. Internet, koji je tako energetski opterećujući za jednog korisnika, "proždire" u svjetskim razmjerima količinu energije koja je 10% električne energije koja se troši u Sjedinjenim Državama. A to je opet, dobrim dijelom, potrošnja ulja. Povrće ili voće uzgojeno u prirodnoj poljoprivredi afričkog ili indijskog seljaka je niskoenergetski proizvod, što se ne može reći za industrijske poljoprivredne tehnologije.

Procjenjuje se da jedna kalorija hrane koju pojede američki potrošač dolazi od sagorijevanja ili rafiniranja fosilnih goriva koja sadrže 10 kalorija. Čak i proizvodnja opreme za alternativnu energiju, poput solarnih panela, zahtijeva veliku potrošnju energije, koja se još ne može nadoknaditi zelenim izvorima proizvodnje.

Energija, sintetički materijali, gnojiva, farmakologija - svugdje je vidljiv trag nafte, koristi se ova vrsta fosilne sirovine, jedinstvena po svojoj energetskoj gustoći i svestranosti.

Jedan od glavnih simbola naftne industrije je stroj za ljuljanje. Koristi se za mehanički pogon pumpi s klipom za ulje u bušotinama. Po dizajnu, to je najjednostavniji uređaj koji pretvara povratne pokrete u struju zraka.

Sama pumpa sa sisaljkom nalazi se na dnu bušotine, a energija se na nju prenosi preko šipki koje imaju montažnu strukturu. Elektromotor zakreće mehanizme crpne jedinice tako da se klackalica stroja počinje kretati poput zamaha, a ovjes šipke glave bušotine prima povratne pokrete.

Zato postoji bojazan da će nestašica nafte imati višestruki učinak i uzrokovati brzu i globalnu degradaciju moderne civilizacije. Dovoljan je samo jedan osjetljivi impuls – na primjer, vijest o ozbiljnom padu proizvodnje nafte u istoj Saudijskoj Arabiji. Jednostavno, ne treba čekati da svijet ostane bez nafte - bit će dovoljno vijesti da će je od sada biti sve manje i manje…

Čekajući vrhunac

Pojam vršne nafte ušao je u upotrebu zahvaljujući američkom geofizičaru Kingu Hubbertu, koji je stvorio matematički model životnog ciklusa naftnog polja.

Izraz ovog modela je graf nazvan "Hubbertova krivulja". Graf izgleda kao zvono, što implicira eksponencijalno povećanje proizvodnje u početnoj fazi, zatim kratkoročnu stabilizaciju i, na kraju, jednako oštar pad proizvodnje do trenutka kada je potrebno potrošiti energiju ekvivalentnu istoj bačvi da se dobije barel nafte.

Odnosno do te mjere da daljnja eksploatacija polja nema komercijalnog smisla. Hubbert je svoju metodu pokušao primijeniti za analizu pojava većih razmjera – na primjer, životnog ciklusa proizvodnje u cijelim zemljama proizvođačima nafte. Kao rezultat toga, Hubbert je mogao predvidjeti početak vrhunca proizvodnje nafte u Sjedinjenim Državama 1971. godine.

Sada pristaše teorije o neminovnom nastupu "peak-oil" diljem svijeta djeluju na "Hubbertovoj krivulji" u pokušaju predviđanja sudbine svjetske proizvodnje. Sam znanstvenik, sada pokojni, vjerovao je da će "vrhunac nafte" biti 2000. godine, ali to se nije dogodilo.

Prljave alternative

S obzirom na mogući pad proizvodnje nafte u svijetu, razvijaju se obje tehnologije za potpunije vađenje nafte iz već razvijenih polja, kao i metode vađenja nafte iz nekonvencionalnih izvora. Bitumenski pješčenici mogu postati jedan od takvih izvora. Oni su mješavina pijeska, gline, vode i naftnog bitumena. Glavne dokazane rezerve naftnog bitumena danas su u SAD-u, Kanadi i Venezueli.

Do sada se komercijalno vađenje nafte iz bitumenskih pješčenjaka obavlja samo u Kanadi, međutim, prema nekim prognozama, već u 2015. svjetska proizvodnja će premašiti 2,7 milijuna barela dnevno. Od tri tone katranskog pijeska možete dobiti 2 barela tekućih ugljikovodika, ali po sadašnjim cijenama nafte takva proizvodnja je neisplativa. Uljni škriljevac se navodi kao još jedan veliki izvor nekonvencionalne nafte.

Uljni škriljevac je izgledom sličan ugljenu, ali ima veću zapaljivost zbog sadržaja bitumenske tvari kerogena. Glavni resursi uljnog škriljevca - do 70% - koncentrirani su u Sjedinjenim Državama, oko 9% je u Rusiji. Od tone škriljevca dobije se od 0,5 do 2 barela nafte, a preostaje preko 700 kg otpadnog kamena. Kao i kod proizvodnje tekućih goriva iz ugljena, proizvodnja nafte iz škriljevca vrlo je energetski intenzivna i iznimno ekološki prihvatljiva.

Istovremeno, u svijetu postoji prilično autoritativna organizacija koja sebe naziva "Udruga za proučavanje vrhova nafte i plina" (ASPO). Njezini predstavnici smatraju svojom zadaćom kako prognozirati vrhunce, tako i širiti informacije o mogućim prijetnjama koje će sa sobom donijeti nepovratan pad proizvodnje najtraženijih fosilnih goriva u svijetu.

Karta je djelomično zbunjena činjenicom da su podaci o rezervama nafte i plina i proizvodnji u različitim zemljama svijeta često procijenjene prirode, tako da je najvišu naftu lako previdjeti. Na primjer, prema nekim procjenama, 2005. je mogla biti godina "vrhunca".

Proricanje sudbine na talogu od kave, kojim se ASPO bavi ("možda je već bilo "ulje za branje", a možda će to biti u narednoj godini…"), ponekad stvara iskušenje da se ova organizacija svrsta. kao tisućljetna sekta koja redovito za malo više odgađa datume ofenzive smak svijeta.

Ali postoje dvije stvari koje vas sprječavaju od ove kušnje. Prvo, sve veća potražnja za naftom, rastuće stanovništvo i smanjenje dokazanih rezervi objektivna su stvarnost našeg svijeta. I drugo, budući da je nafta najozbiljniji čimbenik u postojanju civilizacije, onda će se svaka tehnokratska predviđanja nužno korigirati "ljudskim faktorom", odnosno, jednostavnije rečeno, politikom.

Hubberta nije zanimala politika – on je isključivo radio s geofizičkim i industrijskim podacima. Međutim, pad potrošnje nafte 1970-ih i 1980-ih nije uzrokovan iscrpljivanjem resursa, već djelovanjem naftnog kartela i gospodarskom recesijom.

Zato mnogi vjeruju da se Hubbertov vrhunac iz 2000. godine pomaknuo u vremenu, ali ne mnogo, za deset godina. S druge strane, snažan industrijski prodor Kine i Indije na početku 21. stoljeća učinio je da su cijene nafte porasle na danas naizgled nevjerojatnih sto i pol dolara po barelu. Nakon što je financijska kriza snizila cijene, cijene nafte ponovno su počele rasti.

Rusija na cilju

U konačnici, globalni "peak-oil" formirat će se od vrhova proizvodnje koje su prošle najveće zemlje koje proizvode naftu. A čini se da se o vrhuncu proizvodnje u Rusiji već može govoriti kao o stvarnosti. U svakom slučaju, još 2018. godine to je izjavio potpredsjednik Lukoila Leonid Fedun, rekavši da će se, prema njegovom mišljenju, proizvodnja nafte u narednim godinama stabilizirati na razini od 460-470 milijuna tona godišnje, a u budućnosti "u najboljem slučaju će biti spor pad, u najgorem - prilično značajan."

U istom duhu govorilo je i vodstvo Gazproma. Kako je u razgovoru s premijerom objasnio Boris Solovjev, šef odjela za procjenu potencijala nafte i plina i licenciranje europskog dijela Ruske Federacije VNIGNI-a, Boris Solovjev, glavni problem s kojim se naftna industrija danas suočava je postupni pad produktivnosti divovskih naftnih polja razvio se još u sovjetsko doba, unatoč činjenici da ponovno puštena u rad polja nisu usporediva u razmjeru s istim Samotlorom.

Ako Samotlorsko polje ima 2,7 milijardi tona istraženih i nadoknadivih rezervi, onda jedno od najperspektivnijih danas Vankorskoe polje (Krasnojarsk teritorij) ima takve rezerve u iznosu od 260 milijuna tona. Istraživanja novih polja trenutno su u rukama velikih naftnih kompanija i ne provode se dovoljno intenzivno, jer to, po svemu sudeći, nije prioritet njihovih poslovnih interesa.

S druge strane, brojna potencijalno zanimljiva područja s gledišta istraživanja nafte, poput šelfa sjevernih mora, po sadašnjim cijenama nafte ne mogu biti isplativa zbog otežanih prirodnih uvjeta.

Peak Oil i njegovi neprijatelji

Teorija o brzom padu proizvodnje nafte nakon vrhunca proizvodnje ima mnoge kritičare. Vjeruju da se neizbježni pad potrošnje nafte može nadoknaditi drugim izvorima sirovina i energije, glatko smanjujući trenutnu svjetsku potražnju za naftom s 80-90 megabarela dnevno na 40.

Uostalom, postoje alternative za ulje, ali … sve su one obično skuplje. Era jeftinih ugljikovodika, ako joj doista dođe kraj, učinit će projekte alternativne energije konkurentnijima. U posljednje vrijeme puno se govori o vađenju nafte iz nekonvencionalnih izvora, primjerice, iz uljnog škriljevca (unatoč činjenici da je takva proizvodnja vrlo energetski intenzivna).

Jedno je jasno - čak i ako čovječanstvo ne napravi tragični zaokret prema kamenom dobu, svima će nam postati bliža i razumljiva fraza Dmitrija Ivanoviča Mendeljejeva da je loženje ulja kao da gori peć s novčanicama.