Колко скоро планетата ще свърши без петрол?

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-16 15:58

В сравнение с темата за глобалното затопляне или дори много хипотетична заплаха от сблъсък на Земята с астероида Апофис, пиковият добив на петрол в Русия не се обсъжда често. Почивайки на лаврите на велика енергийна сила, ние сме много по-малко склонни от западняците да мислим за факта, че изчерпаемите ресурси са изчерпани за това, за да изсъхнат някой ден.

В същото време „пикът на петрола“е сред най-важните „истории на ужасите“на нашето време, а нашите руски реалности не дават особени основания за оптимизъм. Всъщност дискусиите около пика на добива на петрол не са за това дали той ще дойде някой ден или не. Въпросът е друг - „маслото“вече се е случило, ще се случи току-що, или ни остават няколко десетилетия.

Тъмни видения

Всеки, който е чел романа „Изгорени“на немския писател Андреас Ешбах, признат майстор на европейския технотрилър, ще си спомни драматичния сюжет на тази книга. Масова терористична атака се извършва в Саудитска Арабия. Унищожени са петролните терминали в пристанището, през които тече основният поток от саудитски петрол на Запад.

Саудитска Арабия е най-големият доставчик на петрол в света и дори малко забавяне веднага се отрази на глобалната ситуация с петрол. Резервоарите в пристанището са пълни, но танкерите не могат да се товарят. Цените на петрола пълзят нагоре. Страхувайки се от продължаваща политическа нестабилност, която допълнително ще забави доставката на арабски суровини, правителството на САЩ изпраща войски в Саудитска Арабия, за да овладее ситуацията.

Американските танкове си пробиват път към пристанището и тогава военните, а в същото време и целият свят, ги очаква неприятна изненада. Водоемите са празни, но атаката се оказа зрелище. Просто най-голямото саудитско петролно находище Ар-Равар е пресъхнало и няма с какво да се пълнят танкерите.

Последствието от шокиращата новина вече не беше повишаване на цените на петрола, а пълен крах на съвременната цивилизация с нейната евтина енергия, интернет и мобилни телефони, трансатлантически полети и масивни индивидуални превозни средства. Хората трябваше да се научат да карат луна от върховете във всеки двор (не за пиене, а за гориво) и да вдигат пътнически дирижабли във въздуха.

Морски гиганти

Сондажните платформи са най-впечатляващите структури в цялата петролна индустрия. Те се използват главно за добив на петрол в морето и именно в офшорните находища работят повечето от тези структури. Покачването на цените на петрола и евентуалният спад на световното производство обаче принуждават разработването на платформи, които могат да извличат петрол изпод морското дъно от големи дълбочини.

Сред сондажните платформи има истински гиганти, които държат титлата на най-големите изкуствени подвижни конструкции. Има няколко вида платформи (вижте диаграмата по-долу). Сред тях са стационарни (тоест опиращи се на дъното), свободно стоящи полупотопени сондажни платформи, мобилни платформи с прибиращи се опори.

Рекордът за дълбочината на морското дъно, на който работи инсталацията, принадлежи на полупотопяема плаваща платформа Independence Hub (Мексиканския залив). Под него се простира воден стълб от 2414 м. Общата височина на платформата Петроний (Мексиканския залив) е 609 м. Доскоро тази структура беше най-високата структура в света.

Възможно е да се спори колко правилно Ешбах е описал тъпото бъдеще на човечеството, но няма съмнение, че интригата в никакъв случай не е пресилена. Въпросът какво ще се случи с индустриално развитите страни, когато ток и бензин не могат да се получат толкова лесно, колкото парите от прословутото нощно шкафче, отдавна вълнува умовете.

В живота винаги има място за оптимизъм и, разбира се, всички се надяваме, че активните научни изследвания в областта на алтернативните енергийни източници в крайна сметка ще направят възможно постепенното заместване на намаляващите запаси от въглеводороди. Но има ли човечеството това време?

В зависимост от дълбочината на морското дъно в производствената зона се използват различни конструкции на платформи: стационарни, плаващи, както и системи, монтирани на дъното.

Още през 2010 г. основателят на Virgin Group Ричард Брансън, известен научен и технически визионер, "хипи капиталист", който активно инвестира парите си във високотехнологичен транспорт, включително космически туризъм, издаде предупреждение за предстоящата петролна криза, за което той призова да се подготвим сега, докато има време. Той адресира посланието си предимно към британското правителство.

Защо въпросът е толкова спешен? Има ли много малко петрол останал в света? За да разберем какво тревожи Брансън, достатъчно е да се обърнем отново към сюжета на романа „Изгорени“. Според сценария, предложен от автора, сривът на индустриалната цивилизация настъпва след изчерпването на едно, макар и най-голямото поле в света. В Саудитска Арабия все още има петрол, а има и други страни производителки на петрол – членове на ОПЕК, Русия и САЩ. Но… светът рязко тръгна надолу.

Ръцете са уморени

В Танзания, сред равнините на Серенгети, 48-километрово дере с нежни стени е издълбало земята. Той носи името Олдувай, но е известен и като "люлката на човечеството". Откритията, направени тук през 30-те години на миналия век от британските археолози Луис и Мери Лийки, позволиха на науката да заключи, че човечеството идва от Африка, а не от Азия, както се смяташе преди.

Тук са открити и най-древните оръдия на труда, свързани с каменната епоха. Олдувайската теория е кръстена на известното дефиле, но няма нищо общо с произхода на хомо сапиенс. По-скоро към нейния упадък.

Терминът "Теория на Олдувай" е въведен през 1989 г. от Ричард С. Дънкан, американски социолог с инженерна степен. В своите произведения той разчита на своите предшественици - по-специално на архитекта Фредерик Лий Акерман (1878-1950), който разглежда развитието на цивилизацията през призмата на съотношението на човешката енергия, изразходвана към населението (той обозначава това съотношение с латинската буква "e").

От епохата на древните цивилизации на Египет и Месопотамия и до около средата на 18 век човекът създава материалното си богатство главно с делото на собствените си ръце. Технологиите се развиха, населението нарасна малко, но стойността на параметъра "e" се промени много бавно, по много плосък график.

Въпреки това, веднага след като машините влязоха в игра, обществото започна да се променя бързо и графиката „e“се повиши забележимо. На глава от населението на планетата човечеството започна да изразходва все повече и повече енергия (дори ако отделните жители на планетата продължаваха да живеят с натурално земеделие и не използваха автомобили).

Векът скоро ще свърши…

Истинската революция обаче се случва през 20-ти век, с началото на съвременната индустриална цивилизация, чиято отправна точка мнозина приписват около 1930 г. Тогава се появиха условия за рязък, експоненциален растеж на графиката "e". Индустриално развитите страни започнаха да консумират все повече гориво, което се изгаряше в двигатели с вътрешно горене, след това в реактивни двигатели, както и в пещите на електроцентралите. И основното гориво беше петролът и продуктите от него.

Схемата на действие на смукателната помпа. Буталото в камерата се връща обратно. Когато буталото се движи нагоре, налягането в камерата намалява. Под влияние на разликата в налягането смукателният клапан се отваря и маслото запълва работната камера през перфорацията. Когато буталото се движи надолу, налягането в камерата се увеличава. Изпускателният клапан се отваря и течността от камерата се измества в изпускателния тръбопровод.

Непосредствено след Втората световна война добивът на петрол скочи до небето, но тази ситуация не може да продължи дълго време и към 1970 г. се забелязва забавяне. Енергийните кризи от 70-те години на миналия век, с рязкото покачване на цените на петрола и рецесията в началото на 80-те години, на моменти намалиха потреблението на петрол и, заедно с него, производството.

Като се вземе предвид бързия растеж на населението през същия период, кривата на графиката "e" изглеждаше така: от 1945 до 1979 г. - експоненциален растеж с леко забавяне през последното десетилетие, след това период на "плато" (с леки колебания, графиката се движи успоредно на хоризонталната ос).

Същността на "теорията на Олдувай" е, че намирането на диаграмата в режим "плато", когато стойността на "e" остава повече или по-малко постоянна, не може да продължи неопределено време. Световното население продължава да расте бързо, като все повече и повече от него преминава от аграрно към индустриално общество.

Колкото повече хора живеят в градовете, използват собствени автомобили, домакински уреди, градски транспорт, толкова повече енергия е необходима за задоволяване на личните им нужди. В един не особено красив момент стойността на параметъра "e" неизбежно ще започне да пада, и то много рязко.

Според изчисленията на Ричард С. Дънкан, историята на съвременната индустриална цивилизация в крайна сметка ще бъде описана с графика под формата на хълм с почти равни наклони, между които се намира "плато". Периодът на бърз растеж на потреблението на енергия на глава от населението (1930-1979 г.) ще бъде заменен от също толкова, а може би дори по-бърз спад.

Приблизително до 2030 г. стойността на "e" ще бъде равна на стойността на същия параметър преди век, което ще бележи края на индустриалното общество. Така (ако изчисленията са верни), още през живота на настоящите поколения човечеството ще направи историческа регресия и ще тръгне в историческото си развитие обратно към каменната ера. Ето какво общо има Олдувайското дефиле.

Според биологичната теория за произхода на петрола, изходният материал за него е бил умиращият планктон. С течение на времето органичните утайки се натрупват, превръщат се във въглеводородна маса, все повече и повече слоеве дънни седименти я покриват. Под въздействието на тектонски сили се образуват гънки и кухини от горната маса. Получените нефт и газ се натрупват в тези кухини.

Светът яде петрол

Привържениците на теорията за енергийното самоубийство на сегашната цивилизация само се чудят кога прословутият график ще откъсне „платото“. Тъй като енергийната индустрия на Земята все още е силно зависима от изгарянето на петрол, всички погледи са насочени към глобалното производство на петрол.

Постигането на пика на добива на петрол, след което ще последва необратим упадък, може да се превърне в началото на плъзгането на цивилизацията, ако не към каменната ера, то към живота без много от наличните удоволствия, на които се радват жителите на най-развитите страни или територии. В крайна сметка е трудно да си представим зависимостта на буквално всички аспекти на съвременния човешки живот от огромно количество все още относително евтини изкопаеми горива.

Например, производството на модерен автомобил (включително енергийни и синтетични материали, получени от нефт) изисква използването на масло, два пъти по-голямо от масата на самия автомобил. Микрочиповете - мозъкът на съвременния свят, неговите машини и комуникации - са мънички и почти безтегловни.

Но производството на един грам интегрирана микросхема изисква 630 g масло. Интернет, който е толкова енергийно натоварващ за един потребител, "поглъща" в глобален мащаб количеството енергия, което е 10% от електроенергията, консумирана в САЩ. И това отново е до голяма степен потреблението на масло. Зеленчук или плод, отглеждани в натуралното стопанство на африкански или индийски селянин, е нискоенергиен продукт, което не може да се каже за индустриални земеделски технологии.

Смята се, че една калория от храна, изядена от американски потребител, идва от изгаряне или рафиниране на изкопаеми горива, съдържащи 10 калории. Дори производството на оборудване за алтернативна енергия, като слънчеви панели, изисква голяма консумация на енергия, която все още не може да бъде възстановена от зелени източници на производство.

Енергетика, синтетични материали, торове, фармакология - навсякъде се вижда следа от петрол, използва се този вид изкопаема суровина, уникална по своята енергийна плътност и гъвкавост.

Един от основните символи на петролната индустрия е люлеещата се машина. Използва се за механично задвижване към смукателни (бутални) помпи на кладенци. По дизайн това е най-простото устройство, което преобразува възвратно-постъпателните движения във въздушен поток.

Самата смукателна помпа се намира на дъното на кладенеца и енергията се предава към нея чрез прътите, които имат сглобяема конструкция. Електрическият двигател завърта механизмите на помпения агрегат, така че кобилната греда на машината започва да се движи като люлка, а окачването на пръта на кладенеца получава възвратно-постъпателни движения.

Ето защо има опасения, че недостигът на петрол ще има мултиплициращ ефект и ще предизвика бърза и глобална деградация на съвременната цивилизация. Достатъчен е само един чувствителен импулс – например новината за сериозен спад в добива на петрол в същата Саудитска Арабия. Просто казано, няма нужда да чакате светът да свърши без петрол - ще има достатъчно новини, че оттук нататък ще бъде все по-малко и по-малко…

В очакване на върха

Терминът пиков нефт влезе в употреба благодарение на американския геофизик Кинг Хъбърт, който създаде математически модел на жизнения цикъл на нефтено находище.

Изразът на този модел е графика, наречена "кривата на Хъбърт". Графиката изглежда като камбана, което предполага експоненциално увеличение на производството в началния етап, след това краткосрочна стабилизация и накрая също толкова рязък спад на производството до момента, в който е необходимо да се изразходва енергия, еквивалентна на същия барел за получаване на барел петрол.

Тоест до степен, в която по-нататъшната експлоатация на находището няма търговски смисъл. Хъббърт се опитва да приложи своя метод за анализиране на явления от по-голям мащаб – например жизнения цикъл на производството в цели страни производителки на петрол. В резултат на това Хъбърт успя да предскаже началото на пика на добива на петрол в Съединените щати през 1971 г.

Сега привържениците на теорията за непосредствено настъпване на "пик на петрола" по целия свят оперират с "кривата на Хъбърт" в опит да предскажат съдбата на световното производство. Самият учен, вече покойник, вярваше, че "пикът на петрола" ще бъде през 2000 г., но това не се случи.

Мръсни алтернативи

С оглед на евентуален спад в добива на петрол в света се разработват както технологии за по-пълно извличане на петрол от вече разработени находища, така и методи за добив на петрол от неконвенционални източници. Битумните пясъчници могат да станат един от такива източници. Те са смес от пясък, глина, вода и нефтен битум. Основните доказани запаси от петролен битум днес са в САЩ, Канада и Венецуела.

Досега търговският добив на петрол от битуминозни пясъчници се извършва само в Канада, но според някои прогнози още през 2015 г. световното производство ще надхвърли 2,7 милиона барела на ден. От три тона катранен пясък можете да получите 2 барела течни въглеводороди, но при сегашните цени на петрола такова производство е нерентабилно. Нефтените шисти се посочват като друг основен източник на неконвенционален петрол.

Нефтените шисти приличат на външен вид на въглищата, но имат по-висока запалимост поради съдържанието на битумно вещество кероген. Основните ресурси на нефтени шисти - до 70% - са съсредоточени в Съединените щати, около 9% са в Русия. От един тон шисти се получават от 0,5 до 2 барела нефт, като остават над 700 кг отпадъчна скала. Както при производството на течни горива от въглища, производството на нефт от шисти е много енергоемко и изключително екологично.

В същото време в света съществува доста авторитетна организация, която нарича себе си „Асоциация за изследване на върховете на нефт и газ“(ASPO). Неговите представители смятат за своя задача както да прогнозират пикове, така и да разпространяват информация за възможни заплахи, които ще доведат със себе си необратим спад в производството на най-търсените в света изкопаеми горива.

Картата е отчасти объркана от факта, че данните за запасите от нефт и газ и производството в различни страни по света често имат приблизителен характер, така че пиковият нефт е лесен за пренебрегване. Например, според някои оценки, 2005 г. можеше да бъде „пикова“година.

Гаданията на утайката от кафе, с която се занимава ASPO („може би вече е имало „масло“и може би ще бъде през следващата година …“), понякога създава изкушение да се класифицира тази организация като хилядолетна секта, която редовно отлага датите на офанзивата края на света за малко повече.

Но има две съображения, които ви предпазват от това изкушение. Първо, нарастващото търсене на петрол, нарастващото население и намаляването на доказаните запаси са обективните реалности на нашия свят. И второ, тъй като петролът е най-сериозният фактор в съществуването на цивилизацията, тогава всякакви технократични прогнози непременно ще бъдат коригирани от „човешкия фактор“, добре или по-просто, от политиката.

Хъбърт не се интересуваше от политика - той оперира изключително с геофизични и индустриални данни. Въпреки това, спадът в потреблението на петрол през 70-те и 80-те години на миналия век е причинен не от изчерпването на ресурсите, а от действията на петролния картел и икономическата рецесия.

Ето защо мнозина смятат, че пикът на Хъбърт от 2000 г. се е преместил във времето, но не много, с десет години. От друга страна, мощният индустриален пробив на Китай и Индия в началото на 21-ви век накара цените на петрола да скочат до привидно невероятните сто и половина долара за барел днес. След като финансовата криза спадна цените, цените на петрола отново започнаха да растат.

Русия на финала

В крайна сметка глобалният „пик на нефт“ще се формира от пиковете на производство, преминати от най-големите страни производителки на петрол. И изглежда, че пикът на производството в Русия вече може да се говори като реалност. Във всеки случай, още през 2018 г. това заяви вицепрезидентът на Лукойл Леонид Федун, като каза, че според него добивът на петрол през следващите години ще се стабилизира на ниво от 460-470 милиона тона годишно, а в бъдеще „в най-добрия случай ще бъде бавен спад, в най-лошия – доста значителен.“

Ръководството на Газпром говори в същия дух. Както Борис Соловьов, ръководител на отдела за оценка на перспективите на петролния и газов потенциал и лицензиране на европейската част на Руската федерация на VNIGNI, Борис Соловьев, обясни в интервю с премиера, основният проблем, пред който е изправена петролната индустрия днес, е постепенно намаляване на производителността на гигантски петролни находища, разработено още в съветската епоха, въпреки факта, че отново въведените в експлоатация находища не са сравними по мащаб със същия Самотлор.

Ако Самотлорското находище има 2,7 милиарда тона проучени и възстановими запаси, то едно от най-обещаващите днес Ванкорско находище (Красноярска територия) има такива запаси в размер на 260 милиона тона. Проучването на нови находища в момента е в ръцете на големи петролни компании и не се извършва достатъчно интензивно, тъй като очевидно това не е приоритет на техните бизнес интереси.

От друга страна, редица потенциално интересни райони от гледна точка на проучването на нефт, като шелфът на северните морета, при сегашните цени на петрола не могат да бъдат печеливши поради трудни природни условия.

Peak Oil и неговите врагове

Теорията за бърз спад в добива на петрол след пикова добив има много критици. Те вярват, че неизбежният спад в потреблението на петрол може да бъде компенсиран от други източници на суровини и енергия, плавно намаляване на текущото световно търсене на петрол от 80-90 мегабарела на ден до 40.

В крайна сметка има алтернативи на петрола, но … всички те са склонни да бъдат по-скъпи. Ерата на евтините въглеводороди, ако наистина приключи, ще направи проектите за алтернативна енергия по-конкурентоспособни. Напоследък много се говори за добива на петрол от неконвенционални източници, например от нефтени шисти (въпреки факта, че такова производство е много енергоемко).

Едно е ясно – дори човечеството да не направи трагичен завой към каменната ера, фразата на Дмитрий Иванович Менделеев, че изгарянето на масло е като изгаряне на печка с банкноти, ще стане по-близка и разбираема за всички нас.