Kaip greitai planetoje baigsis nafta?

2024 Autorius: Seth Attwood | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 16:11

Lyginant su globalinio atšilimo ar net labai hipotetine Žemės susidūrimo su asteroidu Apophis grėsme tema, apie naftos gavybos pikas Rusijoje nekalbama dažnai. Atsigulę ant didžiosios energetinės galios laurų, daug rečiau nei vakariečiai susimąstome apie tai, kad tam išsenka išsenkantys ištekliai, kad kada nors išdžiūtų.

Tuo pačiu metu „nafta piko“yra viena iš svarbiausių mūsų laikų „siaubo istorijų“, o mūsų Rusijos realijos neteikia ypatingo pagrindo optimizmui. Tiesą sakant, diskusijos apie naftos gavybos piką nėra apie tai, ar ji kada nors ateis, ar ne. Klausimas kitas – „pick-alyva“jau įvyko, įvyks tik dabar, ar mums liko pora dešimtmečių.

Tamsios vizijos

Kiekvienas, skaitęs pripažinto Europos technotrilerio meistro, vokiečių rašytojo Andreaso Ešbacho romaną „Sudegintas“, prisimins dramatišką šios knygos siužetą. Saudo Arabijoje vyksta didžiulis teroristinis išpuolis. Uoste esantys naftos terminalai, per kuriuos teka pagrindinis Saudo Arabijos naftos srautas į Vakarus, buvo sunaikinti.

Saudo Arabija yra didžiausia pasaulyje naftos tiekėja, ir net nedidelis vėlavimas iš karto paveikė pasaulinę naftos situaciją. Uoste cisternos pilnos, tačiau tanklaivių pakrauti negalima. Naftos kainos šliaužia aukštyn. Bijodama besitęsiančio politinio nestabilumo, kuris dar labiau atidės arabiškų žaliavų gabenimą, JAV vyriausybė siunčia karius į Saudo Arabiją, kad suvaldytų situaciją.

Amerikiečių tankai kaunasi į uostą, tada kariuomenės, o kartu ir viso pasaulio laukia nemaloni staigmena. Rezervuarai tušti, bet ataka pasirodė kaip reginys. Tiesiog didžiausias Saudo Arabijos naftos telkinys Ar-Ravar išdžiūvo ir nėra kuo tanklaivius pilti.

Sukrečiančios naujienos pasekmė buvo nebe naftos kainų augimas, o visiškas šiuolaikinės civilizacijos žlugimas su pigia energija, internetu ir mobiliaisiais telefonais, transatlantiniais skrydžiais ir didžiulėmis individualiomis transporto priemonėmis. Žmonėms teko išmokti kiekviename kieme varyti mėnesienos iš viršūnių (ne gėrimo malonumui, o kurui) ir keleivinius dirižablius kelti į orą.

Jūros milžinai

Gręžimo platformos yra įspūdingiausios konstrukcijos visoje naftos pramonėje. Jie daugiausia naudojami naftos gavybai jūroje, o dauguma šių struktūrų veikia būtent jūroje. Tačiau naftos kainų kilimas ir galimas pasaulinės gavybos sumažėjimas verčia kurti platformas, galinčias iš po jūros dugno paimti naftą iš didelio gylio.

Tarp gręžimo platformų yra tikrų gigantų, turinčių didžiausių žmogaus sukurtų kilnojamųjų konstrukcijų titulą. Yra keletas platformų tipų (žr. diagramą žemiau). Tarp jų yra stacionarios (tai yra, besiremiančios į dugną), laisvai stovinčios pusiau panardintos gręžimo platformos, mobilios platformos su ištraukiamomis atramomis.

Jūros dugno, kuriame veikia instaliacija, gylio rekordas priklauso Nepriklausomybės mazgo (Meksikos įlanka) pusiau povandeninei plūduriuojančiai platformai. Po juo driekiasi 2414 m vandens stulpelis Bendras Petroniaus platformos (Meksikos įlanka) aukštis – 609 m. Dar visai neseniai šis statinys buvo aukščiausias statinys pasaulyje.

Galima ginčytis, kaip teisingai Ešbachas apibūdino nuobodžią žmonijos ateitį, tačiau neabejotina, kad intriga anaiptol nėra tolima. Klausimas, kas nutiks pramoniniu požiūriu išsivysčiusioms šalims, kai elektros ir benzino nebus taip lengvai, kaip pinigų iš liūdnai pagarsėjusio naktinio staliuko, jau seniai nerimsta mintys.

Gyvenime visada yra vietos optimizmui ir, žinoma, visi tikimės, kad aktyvūs moksliniai tyrimai alternatyvių energijos šaltinių srityje ilgainiui leis palaipsniui pakeisti mažėjančias angliavandenilių atsargas. Bet ar žmonija turi šį laiką?

Priklausomai nuo jūros dugno gylio gamybos zonoje, naudojamos skirtingos platformų konstrukcijos: stacionarios, plūduriuojančios, taip pat dugne sumontuotos sistemos.

Dar 2010-aisiais „Virgin Group“įkūrėjas Richardas Bransonas, garsus mokslo ir technikos vizionierius, „hipių kapitalistas“, aktyviai investuojantis savo pinigus į aukštųjų technologijų transportą, įskaitant kosminį turizmą, paskelbė įspėjimą apie artėjančią naftos krizę. kuriam jis ragino ruoštis dabar, kol bus laiko. Savo žinią jis pirmiausia nukreipė Didžiosios Britanijos vyriausybei.

Kodėl klausimas toks skubus? Ar pasaulyje liko labai mažai naftos? Norint suprasti, kas kelia nerimą Bransonui, pakanka vėl atsigręžti į romano „Sudegintas“siužetą. Pagal autoriaus pasiūlytą scenarijų, pramoninės civilizacijos žlugimas įvyksta išeikvojus vieną, nors ir didžiausią, lauką pasaulyje. Saudo Arabijoje vis dar yra naftos, yra ir kitų naftą išgaunančių šalių – OPEC narės, Rusija, JAV. Bet… pasaulis smarkiai nusirito.

Rankos pavargusios

Tanzanijoje, tarp Serengečio lygumų, žemę išraižė 48 kilometrų ilgio dauba švelniomis sienomis. Jis pavadintas Olduvai, bet taip pat žinomas kaip „žmonijos lopšys“. Britų archeologų Louiso ir Mary Leakey 1930-aisiais čia padaryti atradimai leido mokslui padaryti išvadą, kad žmonija kilusi iš Afrikos, o ne iš Azijos, kaip manyta anksčiau.

Čia buvo rasti ir seniausi su akmens amžiumi susiję darbo įrankiai. Olduvai teorija pavadinta garsiojo tarpeklio vardu, tačiau ji neturi nieko bendra su homo sapiens kilme. Atvirkščiai, link jo nuosmukio.

Terminą „Olduvai teorija“1989 metais sukūrė inžinieriaus išsilavinimą turintis amerikiečių sociologas Richardas S. Duncanas. Savo darbuose jis rėmėsi savo pirmtakais – ypač architektu Fredericku Lee Ackermanu (1878–1950), kuris į civilizacijos raidą žiūrėjo per žmogaus išeikvojamos energijos ir gyventojų skaičiaus santykio prizmę (šį santykį pavadino lotyniška raidė „e“).

Nuo senovės Egipto ir Mesopotamijos civilizacijų eros iki maždaug XVIII amžiaus vidurio žmogus materialinį turtą kūrė daugiausia savo rankų darbu. Technologijos vystėsi, gyventojų skaičius šiek tiek augo, bet parametro „e“reikšmė keitėsi labai lėtai, pagal labai lėtą grafiką.

Tačiau vos tik pradėjo veikti mašinos, visuomenė pradėjo sparčiai keistis, o „e“grafikas pastebimai pakilo. Vienam planetos gyventojui tenkanti žmonija pradėjo eikvoti vis daugiau energijos (net jei pavieniai planetos gyventojai ir toliau gyveno iš natūrinio ūkio ir nenaudojo automobilių).

Šimtmetis tuoj baigsis…

Tačiau tikroji revoliucija įvyko XX amžiuje, prasidėjus moderniajai pramoninei civilizacijai, kurios pradžios tašką daugelis priskiria maždaug 1930 m. Tada atsirado sąlygos staigiam, eksponentiniam "e" grafiko augimui. Pramoniškai išsivysčiusios šalys pradėjo vartoti vis daugiau degalų, kurie buvo deginami vidaus degimo varikliuose, vėliau – reaktyviniuose varikliuose, taip pat elektrinių krosnyse. O pagrindinis kuras buvo nafta ir jos produktai.

Siurblio siurblio veikimo schema. Stūmoklis kameroje juda atgal. Stūmokliui pajudėjus aukštyn, slėgis kameroje mažėja. Slėgio skirtumo įtakoje atsidaro įsiurbimo vožtuvas ir alyva užpildo darbo kamerą per perforaciją. Kai stūmoklis juda žemyn, slėgis kameroje didėja. Atsidaro išleidimo vožtuvas ir skystis iš kameros išstumiamas į išleidimo vamzdyną.

Iškart po Antrojo pasaulinio karo naftos gavyba smarkiai išaugo, tačiau tokia padėtis negalėjo išsilaikyti ilgai, o 1970 metais buvo akivaizdus sulėtėjimas. Aštuntojo dešimtmečio energetikos krizės, smarkiai išaugus naftos kainoms ir devintojo dešimtmečio pradžios nuosmukiui, kartais sumažino naftos suvartojimą, o kartu ir gamybą.

Atsižvelgiant į spartų populiacijos augimą tuo pačiu laikotarpiu, grafiko „e“kreivė atrodė maždaug taip: nuo 1945 iki 1979 m. – eksponentinis augimas su nedideliu sulėtėjimu pastarąjį dešimtmetį, vėliau „plato“periodas (su nedideli svyravimai, grafikas pasislinko lygiagrečiai horizontaliai ašiai).

„Olduvų teorijos“esmė ta, kad diagramos radimas „plato“režimu, kai „e“reikšmė išlieka daugmaž pastovi, negali tęstis neribotą laiką. Pasaulio gyventojų skaičius ir toliau sparčiai auga, vis daugiau jų pereina iš agrarinės į industrinę visuomenę.

Kuo daugiau žmonių gyvena miestuose, naudojasi nuosavais automobiliais, buitine technika, viešuoju transportu, tuo daugiau energijos reikia asmeniniams poreikiams patenkinti. Vienu ne itin gražiu momentu „e“parametro reikšmė neišvengiamai ims kristi, ir labai smarkiai.

Richardo S. Duncano skaičiavimais, šiuolaikinės industrinės civilizacijos istorija galiausiai bus aprašyta grafu beveik vienodo nuolydžio kalvos, tarp kurios plyti „plokštuma“, pavidalu. Spartų energijos suvartojimo vienam gyventojui augimo laikotarpį (1930–1979 m.) pakeis toks pat, o gal ir dar spartesnis nuosmukis.

Maždaug iki 2030 m. „e“reikšmė prilygs to paties parametro vertei prieš šimtmetį, o tai pažymės industrinės visuomenės pabaigą. Taigi (jei skaičiavimai teisingi), jau dabartinių kartų gyvavimo metu žmonija padarys istorinę regresiją ir savo istorine raida nukeliaus į akmens amžių. Štai ką su tuo susijęs Olduvų tarpeklis.

Remiantis biologine naftos kilmės teorija, pradinė jos medžiaga buvo mirštantis planktonas. Laikui bėgant organinės nuosėdos kaupėsi, virto angliavandenilių mase, ją dengė vis daugiau dugno nuosėdų sluoksnių. Veikiant tektoninėms jėgoms iš perdangos susidarė klostės ir ertmės. Šiose ertmėse susikaupė susidariusi nafta ir dujos.

Pasaulis valgo aliejų

Dabartinės civilizacijos energetinės savižudybės teorijos šalininkams tik įdomu, kada liūdnai pagarsėjęs tvarkaraštis nutrūks nuo „plokštumos“. Kadangi Žemės energetikos pramonė vis dar labai priklausoma nuo naftos deginimo, visų žvilgsniai krypsta į pasaulinę naftos gavybą.

Naftos gavybos piko pasiekimas, po kurio seks negrįžtamas nuosmukis, gali tapti civilizacijos slinkimo pradžia, jei ne į akmens amžių, tai į gyvenimą be daugelio turimų malonumų, kuriais mėgaujasi labiausiai išsivysčiusių šalių gyventojai. arba teritorijos. Juk sunku įsivaizduoti pažodžiui visų šiuolaikinio žmogaus gyvenimo aspektų priklausomybę nuo didžiulio kiekio vis dar palyginti pigaus iškastinio kuro.

Pavyzdžiui, norint pagaminti šiuolaikinį automobilį (įskaitant energiją ir sintetines medžiagas iš naftos), reikia naudoti alyvą, dvigubai didesnę už paties automobilio masę. Mikroschemos – šiuolaikinio pasaulio smegenys, jos mašinos ir ryšiai – yra mažytės ir beveik nesvarios.

Tačiau vienam gramui integruotos mikroschemos pagaminti reikia 630 g aliejaus. Vienam vartotojui taip energetiškai apsunkinantis internetas pasauliniu mastu „suryja“energijos kiekį, kuris yra 10% JAV suvartojamos elektros energijos. Ir tai vėlgi, didžiąja dalimi, yra naftos suvartojimas. Daržovė ar vaisius, užaugintas natūriniame Afrikos ar Indijos valstiečio ūkyje, yra mažai energijos suvartojantis produktas, ko negalima pasakyti apie pramonines žemės ūkio technologijas.

Apskaičiuota, kad viena kalorija maisto, kurį suvalgo amerikiečių vartotojas, gaunama deginant arba perdirbant iškastinį kurą, kuriame yra 10 kalorijų. Net alternatyvios energijos įrangos, pavyzdžiui, saulės baterijų, gamybai reikia didelių energijos sąnaudų, kurių kol kas negali kompensuoti ekologiški gamybos šaltiniai.

Energija, sintetinės medžiagos, trąšos, farmakologija – visur matomas aliejaus pėdsakas, naudojama šios rūšies iškastinė žaliava, unikali savo energijos tankumu ir universalumu.

Vienas iš pagrindinių naftos pramonės simbolių yra siūbavimo mašina. Jis naudojamas mechaniniam alyvos gręžinio siurbimo strypo (stūmoklio) siurblių varymui. Pagal konstrukciją tai yra paprasčiausias prietaisas, kuris grįžtamuosius judesius paverčia oro srove.

Pats siurbtuko siurblys yra šulinio apačioje, o energija jam perduodama per strypus, kurių konstrukcija yra surenkama. Elektros variklis sukasi siurblio mechanizmus taip, kad mašinos svirties sija pradėtų judėti kaip sūpynės, o šulinio galvutės strypo pakaba gautų grįžtamuosius judesius.

Štai kodėl baiminamasi, kad naftos trūkumas turės dauginimo efektą ir sukels greitą ir visuotinę šiuolaikinės civilizacijos degradaciją. Užtenka vos vieno jautraus impulso – pavyzdžiui, žinios apie rimtą naftos gavybos kritimą toje pačioje Saudo Arabijoje. Paprasčiau tariant, nereikia laukti, kol pasauliui pritrūks naftos – pakaks žinių, kad nuo šiol jos bus vis mažiau ir mažiau…

Belaukiant piko

Naftos smailės terminas pradėtas vartoti amerikiečių geofiziko Kingo Hubberto dėka, sukūrusio matematinį naftos telkinio gyvavimo ciklo modelį.

Šio modelio išraiška yra grafikas, vadinamas „Hubberto kreive“. Grafikas atrodo kaip varpas, o tai reiškia eksponentinį gamybos padidėjimą pradiniame etape, tada trumpalaikį stabilizavimąsi ir galiausiai taip pat staigų gamybos sumažėjimą iki to momento, kai reikia išleisti energiją, lygią tai pačiai statinei. gauti barelį naftos.

Tai reiškia, kad tolesnis lauko išnaudojimas neturi komercinės prasmės. Hubbertas bandė taikyti savo metodą didesnio masto reiškiniams analizuoti – pavyzdžiui, gavybos gyvavimo ciklą visose naftą išgaunančiose šalyse. Dėl to Hubbertas sugebėjo numatyti naftos gavybos piko pradžią JAV 1971 m.

Dabar teorijos apie neišvengiamą „naftos piko“pradžią šalininkai visame pasaulyje veikia pagal „Hubberto kreivę“, bandydami nuspėti pasaulinės produkcijos likimą. Pats mokslininkas, dabar jau miręs, tikėjo, kad „naftos pikas“bus 2000 m., tačiau taip neatsitiko.

Nešvarios alternatyvos

Atsižvelgiant į galimą naftos gavybos sumažėjimą pasaulyje, kuriamos tiek pilnesnio naftos gavybos iš jau sukurtų telkinių technologijos, tiek naftos gavybos iš netradicinių šaltinių metodai. Vienu iš tokių šaltinių gali tapti bituminiai smiltainiai. Jie yra smėlio, molio, vandens ir naftos bitumo mišinys. Pagrindinės įrodytos naftos bitumo atsargos šiandien yra JAV, Kanadoje ir Venesueloje.

Kol kas komercinė naftos gavyba iš bituminių smiltainių vykdoma tik Kanadoje, tačiau, remiantis kai kuriomis prognozėmis, jau 2015 metais pasaulinė gavyba viršys 2,7 mln. barelių per dieną. Iš trijų tonų deguto smėlio galima gauti 2 barelius skystų angliavandenilių, tačiau esant dabartinėms naftos kainoms tokia gamyba yra nuostolinga. Naftos skalūnai nurodomi kaip dar vienas pagrindinis netradicinės naftos šaltinis.

Naftos skalūnai savo išvaizda yra panašūs į anglį, tačiau dėl jame esančios bituminės medžiagos kerogeno turi didesnį degumą. Pagrindiniai naftingųjų skalūnų ištekliai - iki 70% - yra sutelkti JAV, apie 9% yra Rusijoje. Iš tonos skalūnų išgaunama nuo 0,5 iki 2 barelių naftos, belieka per 700 kg atliekų. Kaip ir skystojo kuro gamyba iš anglies, taip ir naftos gavyba iš skalūnų yra labai daug energijos reikalaujanti ir itin draugiška aplinkai.

Tuo pačiu metu pasaulyje veikia gana autoritetinga organizacija, kuri save vadina „Naftos ir dujų viršūnių tyrimo asociacija“(ASPO). Jos atstovai laiko savo užduotimi tiek prognozuoti pikas, tiek skleisti informaciją apie galimas grėsmes, dėl kurių negrįžtamai sumažės paklausiausio pasaulyje iškastinio kuro gamyba.

Žemėlapį iš dalies supainioja tai, kad duomenys apie naftos ir dujų atsargas bei gavybą įvairiose pasaulio šalyse dažnai yra apytiksliai, todėl naftos smailės smailės nesunku nepastebėti. Pavyzdžiui, kai kuriais skaičiavimais, 2005 m. galėjo būti „piko“metai.

Ateities spėjimas ant kavos tirščių, kuriais užsiima ASPO („gal jau buvo „pick-aliejus“, o gal ateinančiais metais…“), kartais sukelia pagundą klasifikuoti šią organizaciją. kaip tūkstantmetė sekta, kuri reguliariai atideda puolimo pasaulio pabaigos datas dar šiek tiek.

Tačiau yra dvi aplinkybės, kurios neleidžia jums patekti į šią pagundą. Pirma, didėjanti naftos paklausa, augantis gyventojų skaičius ir įrodytų atsargų mažėjimas yra objektyvi mūsų pasaulio realybė. Ir antra, kadangi nafta yra rimčiausias civilizacijos egzistavimo veiksnys, tai bet kokias technokratines prognozes būtinai pakoreguos „žmogiškasis faktorius“, na, o paprasčiau – politika.

Hubbertas nesidomėjo politika – jis veikė tik su geofiziniais ir pramoniniais duomenimis. Tačiau naftos vartojimo mažėjimą septintajame ir devintajame dešimtmečiuose lėmė ne išteklių išeikvojimas, o naftos kartelio veiksmai ir ekonomikos nuosmukis.

Štai kodėl daugelis mano, kad Hubberto 2000 m. viršūnė laikui bėgant pasislinko dešimčia metų, bet nedaug. Kita vertus, galingas Kinijos ir Indijos pramonės proveržis XXI amžiaus pradžioje privertė naftos kainas pakilti iki šiandien, atrodytų, neįtikėtinai – pusantro šimto dolerių už barelį. Finansų krizei sumažinus kainas, naftos kainos vėl pradėjo kilti.

Rusija finišo tiesiojoje

Galiausiai pasaulinė „naftos smailė“bus suformuota iš didžiausių naftą gaminančių šalių gavybos piko. Ir panašu, kad apie gamybos piką Rusijoje jau galima kalbėti kaip apie realybę. Bet kuriuo atveju, dar 2018 metais tai pareiškė „Lukoil“viceprezidentas Leonidas Fedunas, sakydamas, kad, jo nuomone, artimiausiais metais naftos gavyba stabilizuosis ties 460–470 mln. ateityje „geriausiu atveju bus lėtas nuosmukis, blogiausiu - gana reikšmingas“.

„Gazprom“vadovybė kalbėjo ta pačia dvasia. Kaip interviu premjerui aiškino Naftos ir dujų potencialo ir VNIGNI Rusijos Federacijos Europos dalies licencijavimo skyriaus vadovas Borisas Solovjovas, pagrindinė problema, su kuria šiandien susiduria naftos pramonė, yra laipsniškas milžiniškų naftos telkinių produktyvumo mažėjimas, sukurtas dar sovietmečiu, nepaisant to, kad vėl pradėti eksploatuoti telkiniai savo mastu nepalyginami su tuo pačiu Samotloru.

Jei Samotlorskoje telkinys turi 2,7 milijardo tonų išžvalgytų ir atkuriamų atsargų, tai vienas perspektyviausių šiandien Vankorskoye telkinių (Krasnojarsko sritis) turi 260 milijonų tonų. Naujų telkinių žvalgymas šiuo metu yra didelių naftos kompanijų rankose ir nėra vykdomas pakankamai intensyviai, nes, matyt, tai nėra jų verslo interesų prioritetas.

Kita vertus, nemažai naftos žvalgybos požiūriu potencialiai įdomių vietovių, pavyzdžiui, šiaurinių jūrų šelfas, dabartinėmis naftos kainomis negali būti pelningos dėl sunkių gamtinių sąlygų.

Piko nafta ir jos priešai

Teorija apie greitą naftos gavybos mažėjimą po didžiausios gavybos turi daug kritikų. Jie mano, kad neišvengiamą naftos suvartojimo sumažėjimą gali kompensuoti kiti žaliavų ir energijos šaltiniai, sklandžiai sumažinant dabartinę pasaulinę naftos paklausą nuo 80–90 megabarelių per dieną iki 40.

Juk yra alternatyvų aliejui, bet… visos jos būna brangesnės. Pigių angliavandenilių era, jei ji tikrai pasibaigs, padarys alternatyvios energijos projektus konkurencingesnius. Pastaruoju metu daug kalbama apie naftos gavybą iš netradicinių šaltinių, pavyzdžiui, iš naftingųjų skalūnų (nepaisant to, kad tokia gamyba yra labai imli energijai).

Aišku viena – net jei žmonija ir nepadarys tragiško posūkio į akmens amžių, Dmitrijaus Ivanovičiaus Mendelejevo frazė, kad kūrenti aliejų yra kaip kūrenti krosnį banknotais, taps artimesnė ir suprantama mums visiems.