Ako skoro sa planéte minie ropa?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy zmenené: 2023-12-16 16:15

V porovnaní s témou globálneho otepľovania či dokonca veľmi hypotetickej hrozby zrážky Zeme s asteroidom Apophis sa o vrchole produkcie ropy v Rusku často nehovorí. Keď zaspíme na vavrínoch veľkej energetickej veľmoci, je oveľa menej pravdepodobné, že než Západniari budeme myslieť na to, že na to sú vyčerpané vyčerpateľné zdroje, aby jedného dňa vyschli.

Zároveň je „ropný vrchol“jedným z najdôležitejších „hororových príbehov“našej doby a naša ruská realita nedáva žiadny osobitný dôvod na optimizmus. V skutočnosti diskusie o vrchole ťažby ropy nie sú o tom, či raz príde alebo nie. Otázka je iná – „výber oleja“už nastal, stane sa práve teraz, alebo nám zostáva pár desaťročí.

Temné vízie

Každý, kto čítal román „Spálený“od nemeckého spisovateľa Andreasa Eshbacha, uznávaného majstra európskeho technotrilleru, si pamätá dramatickú zápletku tejto knihy. V Saudskej Arábii prebieha masívny teroristický útok. Ropné terminály v prístave, cez ktoré prúdi hlavný tok saudskoarabskej ropy na Západ, sú zničené.

Saudská Arábia je najväčším svetovým dodávateľom ropy a aj malé oneskorenie okamžite ovplyvnilo globálnu situáciu v oblasti ropy. Nádrže v prístave sú plné, ale tankery sa nedajú naložiť. Ceny ropy stúpajú. V obave z pokračujúcej politickej nestability, ktorá ešte viac zdrží dodávky arabských surovín, vláda USA posiela do Saudskej Arábie vojakov, aby dostali situáciu pod kontrolu.

Americké tanky sa prebojujú do prístavu a vtedy armádu a zároveň celý svet čaká nemilé prekvapenie. Nádrže sú prázdne, ale z útoku sa stala podívaná. Len najväčšie saudské ropné pole Ar-Ravar vyschlo a tankery nie je čím naplniť.

Dôsledkom šokujúcej správy už nebolo zvýšenie cien ropy, ale úplný kolaps modernej civilizácie s lacnou energiou, internetom a mobilnými telefónmi, transatlantickými letmi a masívnymi individuálnymi vozidlami. Ľudia sa museli naučiť poháňať mesačný svit z vrchov na každom dvore (nie na pitie, ale na palivo) a zdvíhať osobné vzducholode do vzduchu.

Morské obry

Vŕtacie plošiny sú najpôsobivejšie stavby v celom ropnom priemysle. Používajú sa najmä na ťažbu ropy na mori a väčšina týchto štruktúr funguje na poliach na mori. Rast cien ropy a možný pokles svetovej produkcie si však vynucujú vývoj platforiem, ktoré dokážu odoberať ropu spod morského dna z veľkých hĺbok.

Medzi vrtnými plošinami sú skutoční obri, ktorí majú titul najväčších umelo vytvorených pohyblivých štruktúr. Existuje niekoľko typov platforiem (pozri obrázok nižšie). Medzi nimi sú stacionárne (to znamená spočívajúce na dne), voľne stojace poloponorené vrtné plošiny, mobilné plošiny so zasúvacími podperami.

Rekord v hĺbke morského dna, na ktorom zariadenie pracuje, patrí poloponornej plávajúcej platforme Independence Hub (Mexický záliv). Pod ním sa tiahne vodný stĺpec 2414 m Celková výška plošiny Petronius (Mexický záliv) je 609 m. Donedávna bola táto stavba najvyššou stavbou na svete.

Dá sa polemizovať, ako správne Eshbach opísal nudnú budúcnosť ľudstva, no niet pochýb o tom, že intrigy nie sú v žiadnom prípade pritiahnuté za vlasy. Otázka, čo sa stane s priemyselne vyspelými krajinami, keď sa elektrina a benzín nedajú zohnať tak ľahko ako peniaze z notoricky známeho nočného stolíka, už dlho znepokojuje.

V živote je vždy priestor na optimizmus a, samozrejme, všetci dúfame, že aktívny vedecký výskum v oblasti alternatívnych zdrojov energie časom umožní postupne nahradiť zmenšujúce sa zásoby uhľovodíkov. Má však ľudstvo tento čas?

V závislosti od hĺbky morského dna vo výrobnej oblasti sa používajú rôzne konštrukcie plošín: stacionárne, plávajúce, ako aj systémy inštalované na dne.

Ešte v roku 2010 zakladateľ Virgin Group, Richard Branson, slávny vedecko-technický vizionár, „hippie kapitalista“, ktorý aktívne investuje svoje peniaze do high-tech dopravy vrátane vesmírneho turizmu, vydal varovanie pred hroziacou ropnou krízou, na čo naliehal pripraviť sa teraz, kým je čas. Svoj odkaz adresoval predovšetkým britskej vláde.

Prečo je otázka taká naliehavá? Zostáva na svete veľmi málo ropy? Aby sme pochopili, čo Bransona znepokojuje, stačí sa znova obrátiť na zápletku románu „Burnt“. Podľa scenára navrhovaného autorom kolaps priemyselnej civilizácie nastáva po vyčerpaní jediného, aj keď najväčšieho poľa na svete. V Saudskej Arábii je stále ropa a sú tu aj ďalšie krajiny produkujúce ropu – členovia OPEC, Rusko a Spojené štáty. Ale … svet išiel prudko z kopca.

Ruky sú unavené

V Tanzánii, medzi rovinami Serengeti, vyryla krajinu 48-kilometrová roklina s jemnými stenami. Nesie meno Olduvai, no je známe aj ako „kolíska ľudstva“. Objavy, ktoré tu v tridsiatych rokoch minulého storočia urobili britskí archeológovia Louis a Mary Leakeyovci, umožnili vede dospieť k záveru, že ľudstvo pochádza z Afriky a nie z Ázie, ako sa predtým myslelo.

Našli sa tu aj najstaršie pracovné nástroje súvisiace s dobou kamennou. Teória Olduvai je pomenovaná podľa slávnej rokliny, ale nemá nič spoločné s pôvodom homo sapiens. Skôr k jej poklesu.

Termín „Olduvaiova teória“zaviedol v roku 1989 Richard S. Duncan, americký sociológ s inžinierskym titulom. Vo svojich prácach sa opieral o svojich predchodcov - najmä o architekta Fredericka Lee Ackermana (1878-1950), ktorý na vývoj civilizácie nazeral cez prizmu pomeru vynaloženej ľudskej energie k obyvateľstvu (tento pomer označil s latinské písmeno "e").

Od éry starovekých civilizácií Egypta a Mezopotámie a približne do polovice 18. storočia si človek vytváral hmotné bohatstvo najmä prácou vlastných rúk. Technológie sa vyvíjali, populácia trochu rástla, ale hodnota parametra „e“sa menila veľmi pomaly, podľa veľmi plochého harmonogramu.

Len čo však do hry vstúpili stroje, spoločnosť sa začala rapídne meniť a graf „e“išiel citeľne hore. Na obyvateľa planéty začalo ľudstvo míňať čoraz viac energie (aj keď jednotliví obyvatelia planéty sa naďalej živili samozásobiteľským poľnohospodárstvom a nepoužívali autá).

Storočie sa čoskoro skončí…

Skutočná revolúcia však nastala v 20. storočí so začiatkom modernej priemyselnej civilizácie, ktorej začiatok mnohí pripisujú okolo roku 1930. Potom sa objavili podmienky pre prudký, exponenciálny rast „e“grafu. Priemyselne vyspelé krajiny začali spotrebovávať čoraz viac paliva, ktoré sa spaľovalo v spaľovacích motoroch, potom v prúdových motoroch, ako aj v peciach elektrární. A hlavným palivom bola ropa a jej produkty.

Schéma činnosti čerpadla prísavnej tyče. Piest v komore sa vratne pohybuje. Keď sa piest pohybuje nahor, tlak v komore klesá. Pod vplyvom tlakového rozdielu sa otvorí sací ventil a olej naplní pracovnú komoru cez perforáciu. Keď sa piest pohybuje nadol, tlak v komore sa zvyšuje. Vypúšťací ventil sa otvorí a kvapalina z komory sa vytlačí do výtlačného potrubia.

Hneď po 2. svetovej vojne ťažba ropy prudko vzrástla, no tento stav nemohol dlho pretrvávať a do roku 1970 bolo evidentné spomalenie. Energetické krízy v 70. rokoch s prudkým nárastom cien ropy a recesiou na začiatku 80. rokov občas znížili spotrebu ropy a spolu s ňou aj produkciu.

Ak vezmeme do úvahy rýchly rast populácie v rovnakom období, krivka grafu „e“vyzerala asi takto: od roku 1945 do roku 1979 – exponenciálny rast s miernym spomalením v poslednom desaťročí, potom obdobie „plató“(s miernymi výkyvmi sa graf posúval rovnobežne s vodorovnou osou).

Podstatou „olduvaiovskej teórie“je, že nájdenie grafu v režime „plató“, keď hodnota „e“zostáva viac-menej konštantná, nemôže trvať donekonečna. Svetová populácia naďalej rýchlo rastie, pričom čoraz viac z nej prechádza z agrárnej do priemyselnej spoločnosti.

Čím viac ľudí žije v mestách, používa vlastné autá, domáce spotrebiče, verejnú dopravu, tým viac energie je potrebných na uspokojenie ich osobných potrieb. V jednom nie veľmi krásnom momente hodnota parametra „e“nevyhnutne začne klesať, a to veľmi prudko.

Podľa výpočtov Richarda S. Duncana históriu modernej priemyselnej civilizácie v konečnom dôsledku opíše graf v podobe kopca s takmer rovnakými sklonmi, medzi ktorými leží „náhorná plošina“. Obdobie prudkého rastu spotreby energie na obyvateľa (1930-1979) vystrieda rovnako, a možno ešte rýchlejší pokles.

Približne do roku 2030 sa hodnota „e“bude rovnať hodnote rovnakého parametra pred storočím, čo bude znamenať koniec industriálnej spoločnosti. Ľudstvo teda (ak sú výpočty správne) už za života súčasných generácií urobí historický regres a vydá sa vo svojom historickom vývoji späť do doby kamennej. S tým súvisí roklina Olduvai.

Podľa biologickej teórie pôvodu ropy bol východiskovým materiálom pre ňu umierajúci planktón. Časom sa nahromadili organické sedimenty, premenili sa na uhľovodíkovú hmotu, pokrývali ju ďalšie a ďalšie vrstvy spodných sedimentov. Vplyvom tektonických síl sa z nadložia vytvorili vrásy a dutiny. Výsledný olej a plyn sa hromadili v týchto dutinách.

Svet žerie ropu

Priaznivci teórie energetickej samovraždy súčasnej civilizácie sú len zvedaví, kedy sa notoricky známy harmonogram odtrhne od „plató“. Keďže energetický priemysel Zeme je stále silne závislý od spaľovania ropy, všetky oči sa upierajú na globálnu produkciu ropy.

Dosiahnutie vrcholu ťažby ropy, po ktorom bude nasledovať nezvratný pokles, sa môže stať začiatkom úpadku civilizácie, ak nie do doby kamennej, tak k životu bez mnohých dostupných pôžitkov, ktoré si užívajú obyvatelia najvyspelejších krajín. alebo územia. Koniec koncov, závislosť doslova všetkých aspektov života moderného človeka na obrovskom množstve stále relatívne lacných fosílnych palív je len ťažko predstaviteľná.

Napríklad výroba moderného automobilu (vrátane syntetických materiálov vyrobených z energie a ropy) vyžaduje použitie ropy, ktorá je dvakrát väčšia ako hmotnosť samotného automobilu. Mikročipy – mozog moderného sveta, jeho stroje a komunikácie – sú maličké a takmer beztiažové.

Na výrobu jedného gramu integrovaného mikroobvodu je však potrebných 630 g oleja. Internet, ktorý je pre jedného užívateľa tak energeticky zaťažujúci, „hltá“v celosvetovom meradle množstvo energie, ktoré tvorí 10 % elektriny spotrebovanej v USA. A tou je opäť do veľkej miery spotreba oleja. Zelenina alebo ovocie vypestované v samozásobiteľskom poľnohospodárstve afrického alebo indického roľníka je nízkoenergetický produkt, čo sa nedá povedať o priemyselných poľnohospodárskych technológiách.

Odhaduje sa, že jedna kalória jedla, ktoré konzumuje americký spotrebiteľ, pochádza zo spaľovania alebo rafinácie fosílnych palív s obsahom 10 kalórií. Aj výroba zariadení na alternatívnu energiu, akými sú solárne panely, si vyžaduje veľkú spotrebu energie, ktorú zatiaľ nedokážu uhradiť zelené zdroje výroby.

Energia, syntetické materiály, hnojivá, farmakológia – všade je viditeľná stopa ropy, používa sa tento druh fosílnej suroviny, jedinečný svojou energetickou hustotou a všestrannosťou.

Jedným z hlavných symbolov ropného priemyslu je hojdací stroj. Používa sa na mechanický pohon sacích tyčových (piestových) čerpadiel ropných vrtov. Dizajnovo je to najjednoduchšie zariadenie, ktoré premieňa vratné pohyby na prúd vzduchu.

Samotné sacie tyčové čerpadlo je umiestnené na dne studne a energia sa do nej prenáša cez tyče, ktoré majú prefabrikovanú konštrukciu. Elektromotor roztáča mechanizmy čerpacej jednotky tak, že vahadlový nosník stroja sa začne pohybovať ako hojdačka a zavesenie tyče ústia vrtu dostáva vratné pohyby.

Preto existujú obavy, že nedostatok ropy bude mať multiplikačný efekt a spôsobí rýchlu a globálnu degradáciu modernej civilizácie. Stačí jeden citlivý impulz – napríklad správa o vážnom poklese ťažby ropy v tej istej Saudskej Arábii. Jednoducho povedané, netreba čakať, kým svetu dôjde ropa – bude dosť správ, že odteraz jej bude stále menej a menej…

Čakanie na vrchol

Termín ropný vrchol sa začal používať vďaka americkému geofyzikovi Kingovi Hubbertovi, ktorý vytvoril matematický model životného cyklu ropného poľa.

Vyjadrením tohto modelu je graf nazývaný „Hubbertova krivka“. Graf vyzerá ako zvon, čo znamená exponenciálny nárast produkcie v počiatočnom štádiu, potom krátkodobú stabilizáciu a nakoniec rovnako prudký pokles produkcie až do okamihu, keď je potrebné vynaložiť energiu ekvivalentnú rovnakému sudu. získať barel ropy.

Teda do takej miery, že ďalšia exploatácia poľa nedáva komerčný zmysel. Hubbert sa pokúsil použiť svoju metódu na analýzu fenoménov väčšieho rozsahu - napríklad životného cyklu produkcie v celých krajinách produkujúcich ropu. V dôsledku toho bol Hubbert schopný predpovedať začiatok vrcholu produkcie ropy v Spojených štátoch v roku 1971.

Teraz priaznivci teórie o bezprostrednom nástupe „ropného vrcholu“na celom svete operujú na „Hubbertovej krivke“v snahe predpovedať osud svetovej produkcie. Samotný vedec, dnes už zosnulý, veril, že „ropný vrchol“bude v roku 2000, ale nestalo sa tak.

Špinavé alternatívy

Vzhľadom na možný pokles produkcie ropy vo svete sa vyvíjajú obe technológie pre komplexnejšiu ťažbu ropy z už rozvinutých polí, ako aj metódy ťažby ropy z nekonvenčných zdrojov. Jedným z takýchto zdrojov sa môžu stať bitúmenové pieskovce. Sú zmesou piesku, ílu, vody a ropného bitúmenu. Hlavné overené zásoby ropného bitúmenu sú dnes v USA, Kanade a Venezuele.

Komerčná ťažba ropy z bitúmenových pieskovcov sa zatiaľ vykonáva len v Kanade, podľa niektorých prognóz však už v roku 2015 svetová produkcia prekročí 2,7 milióna barelov denne. Z troch ton dechtového piesku sa dajú získať 2 barely tekutých uhľovodíkov, no pri súčasných cenách ropy je takáto produkcia nerentabilná. Roponosná bridlica sa uvádza ako ďalší významný zdroj nekonvenčnej ropy.

Roponosná bridlica je vzhľadom podobná uhliu, má však vyššiu horľavosť vďaka obsahu bitúmenovej látky kerogén. Hlavné zdroje ropných bridlíc – až 70 % – sú sústredené v USA, asi 9 % je v Rusku. Z tony bridlice sa získa 0,5 až 2 barely ropy, pričom zostáva viac ako 700 kg odpadovej horniny. Podobne ako pri výrobe kvapalných palív z uhlia je aj výroba ropy z bridlíc energeticky veľmi náročná a mimoriadne ekologická.

Zároveň vo svete existuje dosť autoritatívne organizácia, ktorá si hovorí „Asociácia pre štúdium vrcholov ropy a zemného plynu“(ASPO). Jej predstavitelia považujú za svoju úlohu tak predpovedať vrcholy, ako aj šíriť informácie o možných hrozbách, ktoré so sebou prinesú nezvratný pokles produkcie najžiadanejších fosílnych palív sveta.

Mapa je čiastočne zmätená skutočnosťou, že údaje o zásobách ropy a zemného plynu a ich produkcii v rôznych krajinách sveta majú často odhadový charakter, takže ropný vrchol sa dá ľahko prehliadnuť. Napríklad podľa niektorých odhadov mohol byť rok 2005 „vrcholným“rokom.

Veštenie na kávovej usadenine, ktorému sa ASPO venuje („možno tu už bol“trhák „a možno bude v budúcom roku…“), niekedy vyvoláva pokušenie klasifikovať túto organizáciu ako tisícročná sekta, ktorá pravidelne o niečo viac posúva dátumy ofenzívy konca sveta.

Existujú však dve skutočnosti, ktoré vás odrádzajú od tohto pokušenia. Po prvé, zvyšujúci sa dopyt po rope a rastúca populácia a pokles overených zásob sú objektívnou realitou nášho sveta. A po druhé, keďže ropa je najvážnejším faktorom existencie civilizácie, potom budú akékoľvek technokratické prognózy nevyhnutne korigované „ľudským faktorom“, teda, alebo jednoduchšie, politikou.

Hubberta nezaujímala politika – operoval výlučne s geofyzikálnymi a priemyselnými údajmi. Pokles spotreby ropy v 70. a 80. rokoch však nebol spôsobený vyčerpaním zdrojov, ale konaním ropného kartelu a hospodárskou recesiou.

Preto sa mnohí domnievajú, že Hubbertov vrchol z roku 2000 sa posunul v čase, no nie veľmi, o desať rokov. Na druhej strane, silný priemyselný prielom Číny a Indie na začiatku 21. storočia spôsobil, že ceny ropy vyleteli na dnes zdanlivo neuveriteľných jeden a pol sto dolárov za barel. Po znížení cien finančnej krízy začali ceny ropy opäť rásť.

Rusko v cieli

V konečnom dôsledku sa globálny „ropný vrchol“vytvorí z vrcholov produkcie, ktoré prekonali najväčšie krajiny produkujúce ropu. A zdá sa, že o vrchole výroby v Rusku sa už dá hovoriť ako o realite. V každom prípade to ešte v roku 2018 uviedol viceprezident Lukoilu Leonid Fedun s tým, že podľa neho sa ťažba ropy v najbližších rokoch ustáli na úrovni 460 – 470 miliónov ton ročne a v budúcnosti „v najlepšom prípade to bude pomalý pokles, v najhoršom - dosť významný“.

V rovnakom duchu hovorilo aj vedenie Gazpromu. Ako v rozhovore s premiérom vysvetlil Boris Soloviev, vedúci oddelenia hodnotenia perspektív potenciálu ropy a zemného plynu a licencovania európskej časti Ruskej federácie VNIGNI Boris Soloviev, hlavným problémom, ktorému dnes ropný priemysel čelí, je postupný pokles produktivity obrovských ropných polí sa vyvinul ešte v sovietskej ére, a to napriek skutočnosti, že opäť uvedené do prevádzky nie sú rozsahom porovnateľné s rovnakým Samotlorom.

Ak má pole Samotlorskoye 2,7 miliardy ton preskúmaných a vyťažiteľných zásob, potom jedno z najsľubnejších dnešných polí Vankorskoye (Krasnojarské územie) má takéto zásoby vo výške 260 miliónov ton. Prieskum nových polí je v súčasnosti v rukách veľkých ropných spoločností a nevykonáva sa dostatočne intenzívne, keďže to zjavne nie je prioritou ich obchodných záujmov.

Na druhej strane, množstvo potenciálne zaujímavých oblastí z pohľadu ťažby ropy, ako je šelf severných morí, pri súčasných cenách ropy nemôže byť ziskové pre náročné prírodné podmienky.

Ropný vrchol a jeho nepriatelia

Teória rýchleho poklesu ťažby ropy po vrcholnej ťažbe má veľa kritikov. Veria, že nevyhnutný pokles spotreby ropy možno kompenzovať inými zdrojmi surovín a energie, čím sa plynule zníži súčasný globálny dopyt po rope z 80 – 90 megabarelov denne na 40.

Koniec koncov, existujú alternatívy k rope, ale … všetky bývajú drahšie. Éra lacných uhľovodíkov, ak sa naozaj skončí, spôsobí, že projekty alternatívnej energie budú konkurencieschopnejšie. V poslednej dobe sa veľa hovorí o ťažbe ropy z nekonvenčných zdrojov, napríklad z ropných bridlíc (napriek tomu, že takáto výroba je energeticky veľmi náročná).

Jedno je jasné – aj keď ľudstvo neabsolvuje tragický obrat smerom k dobe kamennej, fráza Dmitrija Ivanoviča Mendelejeva, že horieť olej je ako horieť sporák bankovkami, bude pre nás všetkých bližšia a zrozumiteľnejšia.