Jak brzy planetě dojde ropa?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-16 16:00

Ve srovnání s tématem globálního oteplování či dokonce velmi hypotetické hrozby srážky Země s asteroidem Apophis se o ropném vrcholu v Rusku příliš nemluví. Usínáme na vavřínech velké energetické velmoci a je mnohem méně pravděpodobné, že než obyvatelé Západu budeme přemýšlet o tom, že na to jsou vyčerpány vyčerpatelné zdroje, aby jednoho dne vyschly.

Zároveň je „ropný vrchol“jedním z nejdůležitějších „hororových příběhů“naší doby a naše ruská realita nedává žádný zvláštní důvod k optimismu. Ve skutečnosti diskuse kolem vrcholu těžby ropy nejsou o tom, zda jednou přijde nebo ne. Otázka zní jinak – „pick-olej“již nastal, stane se právě teď, nebo nám zbývá pár desítek let.

Temné vize

Dramatickou zápletku této knihy si vybaví každý, kdo četl román „Burnt“německého spisovatele Andrease Eshbacha, uznávaného mistra evropského technotrilleru. V Saúdské Arábii dochází k masivnímu teroristickému útoku. Ropné terminály v přístavu, kudy proudí hlavní tok saúdské ropy na Západ, byly zničeny.

Saúdská Arábie je největším světovým dodavatelem ropy a i malé zpoždění okamžitě ovlivnilo globální ropnou situaci. Nádrže v přístavu jsou plné, ale tankery nelze naložit. Ceny ropy plíživě rostou. Americká vláda ze strachu z pokračující politické nestability, která bude dále zdržovat dodávky arabských surovin, posílá do Saúdské Arábie vojáky, aby dostali situaci pod kontrolu.

Americké tanky se probíjejí k přístavu a pak armádu a zároveň celý svět čeká nemilé překvapení. Nádrže jsou prázdné, ale útok se ukázal jako podívaná. Prostě největší saúdské ropné pole Ar-Ravar vyschlo a tankery není čím naplnit.

Důsledkem šokující zprávy již nebylo zvýšení cen ropy, ale naprostý kolaps moderní civilizace s její levnou energií, internetem a mobilními telefony, transatlantickými lety a masivními individuálními vozidly. Lidé se museli naučit pohánět měsíční svit z vrcholků na každém dvoře (ne kvůli pití, ale kvůli palivu) a zvedat osobní vzducholodě do vzduchu.

Mořští obři

Vrtné plošiny jsou nejpůsobivějšími stavbami v celém ropném průmyslu. Používají se hlavně pro těžbu ropy na moři a většina těchto struktur funguje na pobřežních polích. Růst cen ropy a možný pokles světové produkce si však vynucují vývoj platforem, které dokážou odebírat ropu zpod mořského dna z velkých hloubek.

Mezi vrtnými plošinami jsou skuteční obři, kteří mají titul největších umělých pohyblivých staveb. Existuje několik typů platforem (viz obrázek níže). Jsou mezi nimi stacionární (tj. spočívající na dně), volně stojící polozapuštěné vrtné plošiny, mobilní plošiny s výsuvnými podpěrami.

Rekord v hloubce mořského dna, na kterém instalace pracuje, patří poloponorné plovoucí plošině Independence Hub (Mexický záliv). Pod ní se táhne vodní sloupec 2414 m. Celková výška plošiny Petronius (Mexický záliv) je 609 m. Tato stavba byla donedávna nejvyšší stavbou na světě.

O tom, jak správně Eshbach popsal nudnou budoucnost lidstva, lze polemizovat, ale není pochyb o tom, že intriky nejsou v žádném případě přitažené za vlasy. Otázka, co bude s průmyslově vyspělými zeměmi, kdy elektřinu a benzín nelze získat tak snadno jako peníze z notoricky známého nočního stolku, vzbuzuje v hlavě už dlouho.

V životě je vždy prostor pro optimismus a samozřejmě všichni doufáme, že aktivní vědecký výzkum v oblasti alternativních zdrojů energie nakonec umožní postupně nahrazovat zmenšující se zásoby uhlovodíků. Ale má lidstvo tento čas?

V závislosti na hloubce mořského dna ve výrobní oblasti se používají různé konstrukce plošin: stacionární, plovoucí i systémy instalované na dně.

Ještě v roce 2010 vydal zakladatel Virgin Group Richard Branson, slavný vědeckotechnický vizionář, „hippie kapitalista“, který aktivně investuje své peníze do high-tech dopravy včetně vesmírné turistiky, varování před blížící se ropnou krizí, na který naléhal, aby se připravil hned, dokud je čas. Své poselství adresoval především britské vládě.

Proč je otázka tak naléhavá? Zbývá na světě velmi málo ropy? Abychom pochopili, co Bransona znepokojuje, stačí se znovu vrátit k zápletce románu "Burnt." Podle autorem navrženého scénáře ke kolapsu průmyslové civilizace dochází po vyčerpání jediného, byť největšího pole na světě. V Saúdské Arábii je stále ropa a jsou zde další země produkující ropu – členové OPEC, Rusko a Spojené státy. Ale … svět jde prudce z kopce.

Ruce jsou unavené

V Tanzanii, mezi pláněmi Serengeti, vyryla zemi 48 kilometrů dlouhá rokle s mírnými stěnami. Nese jméno Olduvai, ale je také známé jako „kolébka lidstva“. Objevy, které zde ve 30. letech učinili britští archeologové Louis a Mary Leakeyovi, umožnily vědě dospět k závěru, že lidstvo pochází z Afriky, a nikoli z Asie, jak se dříve myslelo.

Byly zde také nalezeny nejstarší pracovní nástroje související s dobou kamennou. Olduvaiská teorie je pojmenována po slavné rokli, ale s původem homo sapiens nemá nic společného. Spíše k jejímu poklesu.

Termín "Olduvai Theory" byl vytvořen v roce 1989 Richardem S. Duncanem, americkým sociologem s inženýrským titulem. Ve svých dílech se opíral o své předchůdce - zejména o architekta Fredericka Lee Ackermana (1878-1950), který na vývoj civilizace nahlížel prizmatem poměru lidské energie vynaložené na obyvatelstvo (tento poměr označil jako latinské písmeno "e").

Od dob starověkých civilizací Egypta a Mezopotámie a zhruba do poloviny 18. století si člověk vytvářel hmotné bohatství především prací vlastních rukou. Technologie se vyvíjely, populace trochu rostla, ale hodnota parametru „e“se měnila velmi pomalu, podle velmi plochého harmonogramu.

Jakmile však do hry vstoupily stroje, společnost se začala rychle měnit a graf „e“šel znatelně nahoru. V přepočtu na obyvatele planety začalo lidstvo utrácet stále více energie (i když jednotliví obyvatelé planety se nadále živili samozásobitelským zemědělstvím a nepoužívali auta).

století brzy skončí…

Ke skutečné revoluci však došlo ve 20. století, s počátkem moderní průmyslové civilizace, jejíž výchozí bod mnozí připisují kolem roku 1930. Pak se objevily podmínky pro prudký, exponenciální růst grafu "e". Průmyslově vyspělé země začaly spotřebovávat stále více paliva, které se spalovalo ve spalovacích motorech, následně v proudových motorech a také v pecích elektráren. A hlavním palivem byla ropa a její produkty.

Schéma působení sacího tyčového čerpadla. Píst v komoře se vratně pohybuje. Když se píst pohybuje nahoru, tlak v komoře klesá. Vlivem tlakového rozdílu se otevře sací ventil a olej naplní přes perforaci pracovní komoru. Když se píst pohybuje dolů, tlak v komoře se zvyšuje. Výtlačný ventil se otevře a kapalina z komory je vytlačena do výtlačného potrubí.

Bezprostředně po 2. světové válce těžba ropy raketově vzrostla, ale tento stav nemohl dlouho přetrvávat a v roce 1970 bylo patrné zpomalení. Energetické krize 70. let s prudkým nárůstem cen ropy a recesí na počátku 80. let občas snížily spotřebu ropy a spolu s ní i produkci.

S přihlédnutím k rychlému růstu populace ve stejném období vypadala křivka grafu „e“asi takto: od roku 1945 do roku 1979 – exponenciální růst s mírným zpomalením v posledním desetiletí, poté období „plató“(s mírné výkyvy, graf se pohyboval rovnoběžně s vodorovnou osou).

Podstatou „olduvaiské teorie“je, že nalezení grafu v režimu „plató“, kdy hodnota „e“zůstává víceméně konstantní, nemůže trvat donekonečna. Světová populace stále rychle roste a stále více z ní přechází z agrární společnosti do průmyslové společnosti.

Čím více lidí žije ve městech, používá vlastní auta, domácí spotřebiče, veřejnou dopravu, tím více energie je zapotřebí k uspokojení jejich osobních potřeb. V jednu nepříliš krásnou chvíli začne hodnota parametru „e“nevyhnutelně klesat, a to velmi prudce.

Podle výpočtů Richarda S. Duncana bude historie moderní průmyslové civilizace nakonec popsána grafem v podobě kopce s téměř stejnými sklony, mezi nimiž leží „náhorní plošina“. Období rychlého růstu spotřeby energie na hlavu (1930-1979) vystřídá stejně, a možná ještě rychlejší pokles.

Přibližně do roku 2030 se hodnota „e“bude rovnat hodnotě stejného parametru před stoletím, což bude znamenat konec průmyslové společnosti. Lidstvo tedy (pokud jsou výpočty správné) již za života současných generací udělá historický regres a vydá se ve svém historickém vývoji zpět do doby kamenné. To je to, co s tím souvisí Olduvai Gorge.

Výchozím materiálem pro ni byl podle biologické teorie původu ropy odumírající plankton. Organické sedimenty se postupem času hromadily, měnily v uhlovodíkovou hmotu, pokrývaly ji další a další vrstvy spodních sedimentů. Vlivem tektonických sil se z nadloží vytvořily vrásy a dutiny. Výsledná ropa a plyn se hromadily v těchto dutinách.

Svět jí ropu

Zastánci teorie energetické sebevraždy současné civilizace jsou jen zvědaví, kdy notoricky známý harmonogram přeruší „náhorní plošinu“. Vzhledem k tomu, že energetický průmysl Země je stále silně závislý na spalování ropy, všechny oči se upírají na globální produkci ropy.

Dosažení vrcholu těžby ropy, po kterém bude následovat nevratný pokles, se může stát počátkem civilizačního sesuvu, když ne do doby kamenné, tak života bez mnoha dostupných radovánek, které si užívají obyvatelé nejvyspělejších zemí. nebo území. Ostatně závislost doslova všech aspektů života moderního člověka na obrovském množství stále relativně levných fosilních paliv je těžko představitelná.

Například výroba moderního automobilu (včetně energie a syntetických materiálů získaných z ropy) vyžaduje použití oleje, který je dvakrát větší než hmotnost samotného automobilu. Mikročipy – mozek moderního světa, jeho stroje a komunikace – jsou maličké a téměř beztížné.

Ale výroba jednoho gramu integrovaného mikroobvodu vyžaduje 630 g oleje. Internet, který je pro jednoho uživatele tak energeticky zatěžující, „hltá“v celosvětovém měřítku množství energie, které tvoří 10 % elektřiny spotřebované v USA. A to je opět do značné míry spotřeba oleje. Zelenina nebo ovoce vypěstované v samozásobitelském zemědělství afrického nebo indického rolníka je nízkoenergetický produkt, což se o průmyslových zemědělských technologiích říci nedá.

Odhaduje se, že jedna kalorie jídla, které konzumuje americký spotřebitel, pochází ze spalování nebo rafinace fosilních paliv obsahujících 10 kalorií. I výroba zařízení pro alternativní energii, jako jsou solární panely, vyžaduje velkou spotřebu energie, kterou zatím nelze uhradit ze zelených zdrojů výroby.

Energie, syntetické materiály, hnojiva, farmakologie – všude je vidět stopa ropy, používá se tento druh fosilní suroviny, jedinečný svou energetickou hustotou a všestranností.

Jedním z hlavních symbolů ropného průmyslu je houpací stroj. Používá se pro mechanický pohon sacích tyčových (plunžrových) čerpadel ropných vrtů. Konstrukčně jde o nejjednodušší zařízení, které převádí vratné pohyby na proud vzduchu.

Samotné sací tyčové čerpadlo je umístěno na dně studny a energie je do něj přenášena tyčemi, které mají prefabrikovanou konstrukci. Elektromotor roztáčí mechanismy čerpací jednotky tak, že se vahadlový nosník stroje začne pohybovat jako houpačka a zavěšení tyče ústí vrtu dostává vratné pohyby.

Proto panují obavy, že nedostatek ropy bude mít multiplikační efekt a způsobí rychlou a globální degradaci moderní civilizace. Stačí jeden citlivý impuls – například zpráva o vážném poklesu těžby ropy v téže Saúdské Arábii. Jednoduše řečeno, není třeba čekat, až světu dojde ropa – bude dost zpráv, že odteď jí bude stále méně a méně…

Čekání na vrchol

Termín ropný zlom se začal používat díky americkému geofyzikovi Kingu Hubbertovi, který vytvořil matematický model životního cyklu ropného pole.

Vyjádřením tohoto modelu je graf zvaný „Hubbertova křivka“. Graf vypadá jako zvon, což znamená exponenciální nárůst produkce v počáteční fázi, poté krátkodobou stabilizaci a nakonec stejně prudký pokles produkce až do okamžiku, kdy je nutné vydat energii ekvivalentní stejnému barelu získat barel ropy.

Tedy až do bodu, kdy další exploatace pole nedává komerční smysl. Hubbert se pokusil svou metodu aplikovat na analýzu jevů většího rozsahu – například životního cyklu produkce v celých zemích produkujících ropu. V důsledku toho byl Hubbert schopen předpovědět začátek vrcholu těžby ropy ve Spojených státech v roce 1971.

Nyní zastánci teorie o bezprostředním nástupu „ropného vrcholu“po celém světě operují na „Hubbertově křivce“ve snaze předpovědět osud světové produkce. Sám vědec, dnes již zesnulý, věřil, že „ropný vrchol“bude v roce 2000, ale nestalo se tak.

Špinavé alternativy

S ohledem na možný pokles těžby ropy ve světě jsou vyvíjeny jak technologie pro komplexnější těžbu ropy z již rozvinutých nalezišť, tak i metody těžby ropy z nekonvenčních zdrojů. Jedním z takových zdrojů se mohou stát živičné pískovce. Jsou směsí písku, jílu, vody a ropného bitumenu. Hlavní prokázané zásoby ropného bitumenu jsou dnes v USA, Kanadě a Venezuele.

Komerční těžba ropy ze živičných pískovců se zatím provádí pouze v Kanadě, nicméně podle některých prognóz již v roce 2015 světová těžba přesáhne 2,7 milionu barelů denně. Ze tří tun dehtového písku lze získat 2 barely kapalných uhlovodíků, ale při současných cenách ropy je taková produkce nerentabilní. Roponosná břidlice je uváděna jako další významný zdroj nekonvenční ropy.

Roponosná břidlice je vzhledově podobná uhlí, má však vyšší hořlavost díky obsahu bituminózní látky kerogen. Hlavní zdroje ropných břidlic – až 70 % – jsou soustředěny ve Spojených státech, asi 9 % je v Rusku. Z tuny břidlice se získá 0,5 až 2 barelů ropy a zbývá přes 700 kg odpadní horniny. Stejně jako u výroby kapalných paliv z uhlí je i výroba ropy z břidlice energeticky velmi náročná a mimořádně šetrná k životnímu prostředí.

Ve světě přitom existuje dosti autoritativní organizace, která si říká „Asociace pro studium vrcholů ropy a zemního plynu“(ASPO). Její představitelé považují za svůj úkol jak předpovídat vrcholy, tak šířit informace o možných hrozbách, které s sebou přinesou nevratný pokles produkce celosvětově nejžádanějších fosilních paliv.

Mapa je částečně zmatená tím, že údaje o zásobách a produkci ropy a zemního plynu v různých zemích světa mají často odhadovaný charakter, takže ropný zlom lze snadno přehlédnout. Například podle některých odhadů mohl být rok 2005 „vrcholným“rokem.

Věštění na kávové sedlině, kterým se ASPO zabývá ("možná už tu byl" trhák "a možná bude v příštím roce…"), občas svádí k zařazení této organizace jako tisíciletá sekta, která pravidelně o něco víc odkládá data ofenzivy konce světa.

Existují však dvě úvahy, které vám brání v tomto pokušení. Za prvé, rostoucí poptávka po ropě, rostoucí populace a úbytek prokázaných zásob jsou objektivní realitou našeho světa. A za druhé, protože ropa je nejzávažnějším faktorem existence civilizace, pak budou jakékoli technokratické prognózy nutně korigovány „lidským faktorem“, tedy, nebo jednodušeji, politikou.

Hubbert se o politiku nezajímal – operoval výhradně s geofyzikálními a průmyslovými daty. Pokles spotřeby ropy v 70. a 80. letech však nebyl způsoben vyčerpáním zdrojů, ale působením ropného kartelu a ekonomickou recesí.

Proto se mnozí domnívají, že Hubbertův vrchol z roku 2000 se posunul v čase, ale ne moc, o deset let. Na druhou stranu, silný průmyslový průlom Číny a Indie na začátku 21. století způsobil, že ceny ropy vyletěly na dnes zdánlivě neuvěřitelných jeden a půl sta dolarů za barel. Poté, co finanční krize snížila ceny, ceny ropy začaly opět růst.

Rusko v cíli

Globální „ropný vrchol“se nakonec vytvoří z těžebních špiček, které překonaly největší země produkující ropu. A zdá se, že o vrcholu výroby v Rusku se už dá mluvit jako o realitě. V každém případě to ještě v roce 2018 uvedl viceprezident Lukoilu Leonid Fedun s tím, že podle jeho názoru se těžba ropy v následujících letech ustálí na úrovni 460-470 milionů tun ročně a v budoucnu "v nejlepším případě bude pomalý pokles, v nejhorším - docela významný."

Ve stejném duchu hovořilo i vedení Gazpromu. Jak v rozhovoru s premiérem vysvětlil Boris Solovjev, vedoucí oddělení pro posuzování vyhlídek potenciálu ropy a zemního plynu a licencování evropské části Ruské federace VNIGNI, Boris Solovjev, hlavním problémem, kterému dnes ropný průmysl čelí, je postupný pokles produktivity obřích ropných polí se vyvinul již v sovětské éře, a to navzdory skutečnosti, že znovu zprovozněná pole nejsou co do rozsahu srovnatelná se stejným Samotlorem.

Pokud má pole Samotlorskoye 2,7 miliardy tun prozkoumaných a vytěžitelných zásob, pak jedno z nejslibnějších dnešních polí Vankorskoye (Krasnojarské území) má takové zásoby ve výši 260 milionů tun. Průzkum nových nalezišť je v současnosti v rukou velkých ropných společností a neprovádí se dostatečně intenzivně, protože to zjevně není prioritou jejich obchodních zájmů.

Na druhou stranu řada potenciálně zajímavých oblastí z hlediska těžby ropy, jako je šelf severních moří, při současných cenách ropy nemůže být zisková kvůli obtížným přírodním podmínkám.

Ropný vrchol a jeho nepřátelé

Teorie rychlého poklesu těžby ropy po vrcholné těžbě má mnoho kritiků. Domnívají se, že nevyhnutelný pokles spotřeby ropy může být kompenzován jinými zdroji surovin a energie, čímž se plynule sníží současná celosvětová poptávka po ropě z 80-90 megabarelů denně na 40.

Koneckonců existují alternativy k ropě, ale … všechny bývají dražší. Éra levných uhlovodíků, pokud skutečně skončí, učiní projekty alternativní energie konkurenceschopnějšími. V poslední době se hodně mluví o těžbě ropy z nekonvenčních zdrojů, například z ropných břidlic (nehledě na to, že taková produkce je energeticky velmi náročná).

Jedno je jasné – i když lidstvo neudělá tragický obrat směrem k době kamenné, věta Dmitrije Ivanoviče Mendělejeva, že pálit olej je jako pálit kamna bankovkami, bude pro nás všechny bližší a srozumitelnější.