Hur snart kommer planeten att få slut på olja?

2024 Författare: Seth Attwood | [email protected]. Senast ändrad: 2023-12-16 16:17

Jämfört med ämnet global uppvärmning eller till och med ett mycket hypotetiskt hot om en kollision mellan jorden och asteroiden Apophis, diskuteras den högsta oljeproduktionen i Ryssland inte ofta. Vi vilar på lagrarna av en stor energimakt och är mycket mindre benägna än västerlänningar att tänka på det faktum att uttömmande resurser är uttömda för det, för att en dag torka ut.

Samtidigt är "peak oil" bland vår tids viktigaste "skräckhistorier" och vår ryska realitet ger inte någon särskild grund för optimism. Egentligen handlar inte diskussionerna kring toppen av oljeproduktionen om huruvida den kommer någon gång eller inte. Frågan är en annan - "plockoljan" har redan hänt, den kommer att hända just nu, eller så har vi ett par decennier kvar.

Mörka visioner

Alla som har läst romanen "Brännt" av den tyske författaren Andreas Eshbach, en erkänd mästare av den europeiska teknotrillern, kommer ihåg den dramatiska handlingen i denna bok. En massiv terrorattack äger rum i Saudiarabien. Oljeterminaler i hamnen, genom vilka huvudflödet av saudisk olja till väst flödar, har förstörts.

Saudiarabien är världens största oljeleverantör, och även en liten försening påverkade omedelbart den globala oljesituationen. Tankarna i hamnen är fulla, men tankbilar kan inte lastas. Oljepriserna kryper uppåt. Av rädsla för fortsatt politisk instabilitet som ytterligare kommer att försena transporten av arabiska råvaror, skickar den amerikanska regeringen trupper till Saudiarabien för att få situationen under kontroll.

Amerikanska stridsvagnar kämpar sig fram till hamnen och då får militären, och samtidigt hela världen, en obehaglig överraskning. Reservoarerna är tomma, men attacken visade sig vara ett spektakel. Det är bara det att det största saudiska oljefältet, Ar-Ravar, har torkat ut och det finns inget att fylla tankfartygen med.

Konsekvensen av de chockerande nyheterna var inte längre en ökning av oljepriserna, utan en fullständig kollaps av den moderna civilisationen med dess billiga energi, internet och mobiltelefoner, transatlantiska flygningar och massiva enskilda fordon. Människor var tvungna att lära sig att driva månsken från topparna på varje gård (inte för att dricka nöjen, utan för bränsle) och att lyfta passagerarluftskepp i luften.

Havets jättar

Borrplattformar är de mest imponerande strukturerna i hela oljeindustrin. De används huvudsakligen för oljeproduktion till havs, och det är i offshorefälten som de flesta av dessa strukturer är verksamma. De stigande oljepriserna och en eventuell nedgång i världsproduktionen tvingar dock fram utvecklingen av plattformar som kan ta olja från under havsbotten från stora djup.

Bland borrplattformarna finns riktiga jättar med titeln de största konstgjorda rörliga strukturerna. Det finns flera typer av plattformar (se diagram nedan). Bland dem finns stationära (det vill säga vilande på botten), fristående halvt nedsänkta borrplattformar, mobila plattformar med infällbara stöd.

Rekordet för djupet på havsbotten, som installationen arbetar på, tillhör Independence Hub (Mexikanska golfen) halvt nedsänkbara flytande plattform. Under den sträcker sig en vattenpelare på 2414 m. Den totala höjden på Petronius-plattformen (Mexikanska golfen) är 609 m. Tills nyligen var denna struktur den högsta strukturen i världen.

Det är möjligt att argumentera för hur korrekt Eshbach beskrev mänsklighetens trista framtid, men det råder ingen tvekan om att intrigen inte på något sätt är långsökt. Frågan om vad som kommer att hända med de industriellt utvecklade länderna, när elektricitet och bensin inte kan erhållas lika lätt som pengar från det ökända nattduksbordet, har länge upprört sinnen.

Det finns alltid utrymme för optimism i livet, och naturligtvis hoppas vi alla att aktiv vetenskaplig forskning inom området alternativa energikällor så småningom kommer att göra det möjligt att gradvis ersätta minskande reserver av kolväten. Men har mänskligheten den här tiden?

Beroende på havsbottens djup i produktionsområdet används olika plattformskonstruktioner: stationära, flytande, samt system installerade på botten.

Redan 2010 utfärdade grundaren av Virgin Group, Richard Branson, en berömd vetenskaplig och teknisk visionär, en "hippiekapitalist" som aktivt investerar sina pengar i högteknologiska transporter, inklusive rymdturism, en varning om den förestående oljekrisen, till vilket han uppmanade att förbereda sig nu, medan det finns tid. Han riktade sitt budskap främst till den brittiska regeringen.

Varför är frågan så brådskande? Finns det väldigt lite olja kvar i världen? För att förstå vad som oroar Branson räcker det med att återigen vända sig till handlingen i romanen "Brännt". Enligt det scenario som författaren föreslagit sker kollapsen av den industriella civilisationen efter utarmningen av ett enda, om än det största, fältet i världen. Det finns fortfarande olja i Saudiarabien, och det finns andra oljeproducerande länder - OPEC-medlemmar, Ryssland och USA. Men … världen har gått kraftigt utför.

Händerna är trötta

I Tanzania, bland Serengetis slätter, ristade en 48 kilometer lång ravin med mjuka väggar landet. Den bär namnet Olduvai, men är också känd som "mänsklighetens vagga". De upptäckter som gjordes här på 1930-talet av de brittiska arkeologerna Louis och Mary Leakey gjorde att vetenskapen kunde dra slutsatsen att mänskligheten kommer från Afrika, och inte från Asien, som man tidigare trott.

Här hittades också de äldsta arbetsredskapen relaterade till stenåldern. Olduvai-teorin är uppkallad efter den berömda ravinen, men den har ingenting att göra med ursprunget till homo sapiens. Snarare mot dess nedgång.

Termen "Olduvai Theory" myntades 1989 av Richard S. Duncan, en amerikansk sociolog med en ingenjörsexamen. I sina verk förlitade han sig på sina föregångare - i synnerhet på arkitekten Frederick Lee Ackerman (1878-1950), som såg civilisationens utveckling genom prismat av förhållandet mellan mänsklig energi som förbrukas till befolkningen (han betecknade detta förhållande med den latinska bokstaven "e").

Från epoken för de antika civilisationerna i Egypten och Mesopotamien och fram till ungefär mitten av 1700-talet skapade människan sin materiella rikedom huvudsakligen med egna händer. Teknologier som utvecklades, befolkningen växte lite, men värdet på parametern "e" förändrades mycket långsamt, enligt ett mycket platt schema.

Men så fort maskinerna kom till spel började samhället förändras snabbt, och "e"-grafen gick upp märkbart. Per capita av planetens befolkning började mänskligheten spendera mer och mer energi (även om enskilda invånare på planeten fortsatte att leva på självförsörjande jordbruk och inte använde bilar).

Århundradet tar snart slut…

Men den verkliga revolutionen inträffade på 1900-talet, med början av den moderna industriella civilisationen, vars utgångspunkt många tillskriver omkring 1930. Då uppstod förutsättningar för en kraftig, exponentiell tillväxt av "e"-grafen. De industriellt utvecklade länderna började konsumera mer och mer bränsle, som brändes i förbränningsmotorer, sedan i jetmotorer, såväl som i kraftverksugnar. Och huvudbränslet var olja och dess produkter.

Handlingsschemat för sugstångspumpen. Kolven i kammaren går fram och tillbaka. När kolven rör sig uppåt minskar trycket i kammaren. Under påverkan av tryckskillnaden öppnas sugventilen och olja fyller arbetskammaren genom perforeringen. När kolven rör sig nedåt ökar trycket i kammaren. Utloppsventilen öppnas och vätskan från kammaren förskjuts in i utloppsröret.

Omedelbart efter andra världskriget sköt oljeproduktionen i höjden, men denna situation kunde inte bestå under lång tid, och 1970 var en avmattning uppenbar. 1970-talets energikriser, med kraftigt stigande oljepriser och lågkonjunkturen i början av 1980-talet, minskade tidvis oljekonsumtionen och, tillsammans med den, produktionen.

Med hänsyn till den snabba befolkningstillväxten under samma period såg kurvan för grafen "e" ut ungefär så här: från 1945 till 1979 - exponentiell tillväxt med en liten avmattning under det senaste decenniet, sedan en period av "platå" (med små fluktuationer flyttade grafen sig parallellt med den horisontella axeln).

Kärnan i "Olduvai-teorin" är att hitta diagrammet i "platå"-läget, när värdet på "e" förblir mer eller mindre konstant, inte kan vara på obestämd tid. Världens befolkning fortsätter att växa snabbt och mer och mer av den övergår från ett jordbrukssamhälle till ett industrisamhälle.

Ju fler som bor i städer, använder sina egna bilar, hushållsapparater, kollektivtrafik, desto mer energi krävs för att möta sina personliga behov. Vid ett inte särskilt vackert ögonblick kommer värdet på parametern "e" oundvikligen att börja falla, och mycket kraftigt.

Enligt Richard S. Duncans beräkningar kommer den moderna industriella civilisationens historia i slutändan att beskrivas med en graf i form av en kulle med nästan lika sluttningar, mellan vilken det ligger en "platå". Perioden med snabb tillväxt i energiförbrukningen per capita (1930-1979) kommer att ersättas av en lika, och kanske ännu snabbare, nedgång.

Ungefär år 2030 kommer värdet på "e" att vara lika med värdet av samma parameter för ett sekel sedan, vilket kommer att markera slutet på industrisamhället. Alltså (om beräkningarna stämmer) kommer mänskligheten redan under nuvarande generationers livstid att göra en historisk regression och ge sig av i sin historiska utveckling tillbaka till stenåldern. Detta är vad Olduvai Gorge har att göra med det.

Enligt den biologiska teorin om oljans ursprung var utgångsmaterialet för den döende plankton. Med tiden ackumulerades organiska sediment, förvandlades till en kolvätemassa, fler och fler lager av bottensediment täckte den. Under inverkan av tektoniska krafter bildades veck och håligheter från överbelastningen. Den resulterande oljan och gasen ackumulerades i dessa håligheter.

Världen äter olja

Anhängare av teorin om energisjälvmord i den nuvarande civilisationen undrar bara när det ökända schemat kommer att bryta av "platån". Med jordens energiindustri fortfarande starkt beroende av förbränning av olja är alla ögon riktade mot den globala oljeproduktionen.

Att nå toppen av oljeproduktionen, varefter en oåterkallelig nedgång kommer att följa, kan bli början på civilisationens ras, om inte till stenåldern, så till livet utan många av de tillgängliga nöjena som invånarna i de mest utvecklade länderna åtnjuter. eller territorier. Trots allt är beroendet av bokstavligen alla aspekter av det moderna mänskliga livet av en enorm mängd fortfarande relativt billiga fossila bränslen svårt att föreställa sig.

Till exempel att tillverka en modern bil (inklusive energi och petroleumbaserade syntetiska material) kräver användning av olja som är dubbelt så stor som själva bilen. Mikrochips - hjärnan i den moderna världen, dess maskiner och kommunikationer - är små och nästan viktlösa.

Men produktionen av ett gram av en integrerad mikrokrets kräver 630 g olja. Internet, som är så energiskt betungande för en enskild användare, "slukar" på en global skala, mängden energi, som är 10 % av den elektricitet som förbrukas i USA. Och detta är återigen, till stor del, oljeförbrukning. En grönsak eller frukt som odlas i en afrikansk eller indisk bondes försörjningsodling är en lågenergiprodukt, vilket inte kan sägas om industriell jordbruksteknik.

Det uppskattas att en kalori av ett livsmedel som äts av en amerikansk konsument kommer från förbränning eller raffinering av fossila bränslen som innehåller 10 kalorier. Även produktion av utrustning för alternativ energi, såsom solpaneler, kräver en stor energiförbrukning, som ännu inte kan ersättas av gröna produktionskällor.

Energi, syntetiska material, gödningsmedel, farmakologi - ett spår av olja är synligt överallt, denna typ av fossil råvara, unik i sin energitäthet och mångsidighet, används.

En av oljeindustrins huvudsymboler är gungmaskinen. Den används för mekanisk drivning av oljebrunnars sugstångspumpar (kolv). Till sin design är det den enklaste enheten som omvandlar fram- och återgående rörelser till en luftström.

Själva sugstångspumpen är placerad i botten av brunnen och energi överförs till den genom stavarna, som har en prefabricerad struktur. Elmotorn roterar pumpenhetens mekanismer så att maskinens vippbalk börjar röra sig som en gunga och upphängningen av brunnshuvudsstången tar emot fram- och återgående rörelser.

Det är därför det finns farhågor om att bristen på olja kommer att ha en multiplikationseffekt och kommer att orsaka den snabba och globala försämringen av den moderna civilisationen. Det räcker med bara en känslig impuls – till exempel nyheten om en allvarlig nedgång i oljeproduktionen i samma Saudiarabien. Enkelt uttryckt, det finns ingen anledning att vänta på att världen ska ta slut på olja - det kommer att finnas tillräckligt med nyheter om att det från och med nu kommer att bli mindre och mindre och mindre …

Väntar på toppen

Termen peak oil kom till användning tack vare den amerikanske geofysikern King Hubbert, som skapade en matematisk modell av ett oljefälts livscykel.

Uttrycket för denna modell är en graf som kallas "Hubbert-kurvan". Grafen ser ut som en klocka, vilket innebär en exponentiell ökning av produktionen i det inledande skedet, sedan en kortsiktig stabilisering och slutligen en lika kraftig nedgång i produktionen tills det ögonblick då det är nödvändigt att spendera energi motsvarande samma fat för att få ett fat olja.

Det vill säga till den punkt där ytterligare exploatering av fältet inte är kommersiellt meningsfullt. Hubbert försökte tillämpa sin metod för att analysera fenomen i större skala – till exempel livscykeln för produktion i hela oljeproducerande länder. Som ett resultat kunde Hubbert förutsäga början av toppen av oljeproduktionen i USA 1971.

Nu arbetar anhängare av teorin om en nära förestående början av "peak-oil" runt om i världen på "Hubbert-kurvan" i ett försök att förutsäga världsproduktionens öde. Forskaren själv, nu avliden, trodde att "peak oil" skulle vara år 2000, men så skedde inte.

Smutsiga alternativ

Med tanke på en eventuell nedgång i oljeproduktionen i världen utvecklas båda teknologierna för en mer komplett utvinning av olja från redan utvecklade fält, samt metoder för att utvinna olja från okonventionella källor. Bituminösa sandstenar kan bli en av sådana källor. De är en blandning av sand, lera, vatten och petroleumbitumen. De huvudsakliga bevisade reserverna av petroleumbitumen finns idag i USA, Kanada och Venezuela.

Hittills utförs kommersiell oljeutvinning från bituminösa sandstenar endast i Kanada, men enligt vissa prognoser kommer världsproduktionen redan 2015 att överstiga 2,7 miljoner fat per dag. Från tre ton tjärsand kan du få 2 fat flytande kolväten, men vid nuvarande oljepriser är sådan produktion olönsam. Oljeskiffer nämns som en annan viktig källa till okonventionell olja.

Oljeskiffer liknar till utseendet kol, men har en högre brandfarlighet på grund av innehållet av det bituminösa ämnet kerogen. De viktigaste resurserna för oljeskiffer - upp till 70% - är koncentrerade i USA, cirka 9% finns i Ryssland. Från 0,5 till 2 fat olja erhålls från ett ton skiffer, med över 700 kg gråberg kvar. Liksom vid produktion av flytande bränslen från kol är produktionen av olja från skiffer mycket energikrävande och extremt miljövänlig.

Samtidigt finns det en ganska auktoritativ organisation i världen som kallar sig "Association for the Study of Peaks of Oil and Gas" (ASPO). Dess företrädare ser det som sin uppgift både att förutse toppar och att sprida information om möjliga hot som kommer att föra med sig en oåterkallelig minskning av produktionen av världens mest efterfrågade fossila bränslen.

Kartan är delvis förvirrad av det faktum att data om olje- och gasreserver och produktion i olika länder i världen ofta är av uppskattningskaraktär, så att peak oil är lätt att förbise. Till exempel, enligt vissa uppskattningar, kunde 2005 ha varit ett "toppår".

Spådomar på kaffesumpen, som ASPO ägnar sig åt ("det kanske redan fanns en" plockolja ", och kanske kommer det att vara under det kommande året …"), ibland skapar det en frestelse att klassificera denna organisation som en tusenårig sekt som regelbundet skjuter upp datumen för offensiven världens undergång lite till.

Men det finns två överväganden som hindrar dig från denna frestelse. För det första är den ökande efterfrågan på olja, den växande befolkningen och minskningen av bevisade reserver den objektiva realiteten i vår värld. Och för det andra, eftersom olja är den allvarligaste faktorn i existensen av civilisation, så kommer alla teknokratiska prognoser nödvändigtvis att korrigeras av den "mänskliga faktorn", ja, eller enklare, av politiken.

Hubbert var inte intresserad av politik – han opererade uteslutande med geofysiska och industriella data. Nedgången i oljekonsumtionen under 1970- och 1980-talen orsakades dock inte av utarmningen av resurser, utan av oljekartellens agerande och den ekonomiska recessionen.

Det är därför många tror att Hubberts 2000-topp har flyttats i tiden, men inte mycket, med tio år. Å andra sidan fick Kinas och Indiens kraftfulla industriella genombrott i början av 2000-talet oljepriserna att skjuta i höjden till de till synes otroliga ett och ett halvt hundra dollar per fat idag. Efter att finanskrisen sänkte priserna började oljepriserna stiga igen.

Ryssland i mål

I slutändan kommer den globala "peak-oil" att bildas från de produktionstoppar som passeras av de största oljeproducerande länderna. Och det verkar som att toppen av produktionen i Ryssland redan kan talas om som en realitet. I alla fall, redan 2018, uttalades detta av Lukoils vicepresident, Leonid Fedun, och sa att enligt hans åsikt kommer oljeproduktionen under de kommande åren att stabiliseras på nivån 460-470 miljoner ton per år, och i framtiden "i bästa fall kommer fallet att vara en långsam nedgång, i det värsta - ganska betydande."

Ledningen för Gazprom talade i samma anda. Som Boris Soloviev, chef för avdelningen för bedömning av utsikterna för olje- och gaspotential och licensiering av den europeiska delen av Ryska federationen av VNIGNI, Boris Soloviev, förklarade i en intervju med PM, är det största problemet som oljeindustrin står inför idag en gradvis minskning av produktiviteten för gigantiska oljefält utvecklades redan under sovjettiden, trots att de fält som tagits i drift återigen inte är jämförbara i skala med samma Samotlor.

Om Samotlorskoye-fältet har 2,7 miljarder ton undersökta och utvinningsbara reserver, så har ett av de mest lovande Vankorskoye-fälten (Krasnoyarsk-territoriet) idag sådana reserver i mängden 260 miljoner ton. Prospekteringen av nya fält är för närvarande i händerna på stora oljebolag och utförs inte tillräckligt intensivt, eftersom detta uppenbarligen inte är en prioritet för deras affärsintressen.

Å andra sidan kan ett antal potentiellt intressanta områden ur oljeprospekteringssynpunkt, såsom hyllan av de norra haven, vid nuvarande oljepriser inte vara lönsamma på grund av svåra naturförhållanden.

Peak Oil och dess fiender

Teorin om en snabb nedgång i oljeproduktionen efter toppproduktion har många kritiker. De tror att den oundvikliga minskningen av oljeförbrukningen kan kompenseras av andra råvaror och energikällor, vilket smidigt kan minska den nuvarande globala efterfrågan på olja från 80-90 megafat per dag till 40.

Det finns trots allt alternativ till olja, men … alla tenderar att bli dyrare. Eran av billiga kolväten, om den verkligen tar slut, kommer att göra alternativa energiprojekt mer konkurrenskraftiga. På senare tid har det pratats mycket om utvinning av olja från okonventionella källor, till exempel från oljeskiffer (trots att sådan produktion är mycket energikrävande).

En sak är klar – även om mänskligheten inte gör en tragisk vändning mot stenåldern, kommer Dmitrij Ivanovitj Mendelejevs fras att bränna olja är som att elda en kamin med sedlar att bli närmare och begriplig för oss alla.