Petrol și viitor
Termenul prezentat în subtitlu, și denotă o biocenozelor schimbare de serie ireversibil în natură. În conformitate cu conceptele dezvoltate de ecologiștilor români V. N. Sukachevym și S. M. Razumovskim, o astfel de schimbare conduce la un rezultat firesc - crearea unei comunități durabile a organismelor, care nu are motive interne pentru schimbarea; toate fluxurile de materie și energie în ea sunt închise. Această condiție se numește menopauză. Se crede că pădurea deasă de molid întuneric în banda de mijloc - acesta este punctul culminant al ecosistemului forestier; materie organică în acesta este format prin fotosinteză, și se descompune ca rezultat al respirației totale întregii comunități. Hrană energie solară (sau un curent de dioxid de carbon în cazul în care energia să se miște materia) trece printr-o comunitate nu se acumuleze. Situația este diferită în sistemul tineri: există în timpul fotosintezei dioxidului de carbon (și energie, respectiv) a înregistrat mai mult decât este consumată în timpul respirației; furnizează substanțe organice crește, creșterea biomasei, atât cantitativ cât și calitativ, - datorită biodiversității. Inainte de menopauza, cu toate acestea, cazul nu poate ajunge, în cazul în care procesul este întrerupt de un incendiu sau uragan. Apoi a luat naștere locuiesc landele specii pionier și succesiune începe din nou.
Spre deosebire de ecosistemul natural, societatea umană pot găsi noi surse de energie, și sa întâmplat mai mult decât o dată. Există trei evenimente importante de energie, asigurarea dezvoltării civilizației. Prima poate fi numită domesticirea de foc, ceea ce va reduce digestia costurile energetice alimentare - fierte forma, este mai ușor de digerat, de a se opune frigului și pentru fabricarea de arme. Al doilea - inventarea agriculturii, revoluția verde a neoliticului, care a dat sursă sigură și abundentă de produse alimentare și pentru a reduce costurile de energie pentru ao găsi. Al treilea - utilizarea combustibililor fosili, care au asigurat independența productivității naturale a ecosistemelor și a dat naștere la Revoluția Industrială.
Soarta câmpului
Problema „atunci când uleiul se termina?“ Experți de îngrijire pentru zeci de ani. Un răspuns clar ca nu a fost, și nu este: predicția „ulei are o vechime de peste treizeci de ani“, apare în mod regulat pentru o jumătate de secol, dar nu se încheie, ci dimpotrivă.
Predicție a venit adevărat, de ce Hubert și a devenit o celebritate. Pasajul de vârf a fost însoțită de probleme serioase, așa cum sa întâmplat în 1973 embargo asupra petrolului arab pentru sprijinirea țărilor Israel, și în 1979, revoluția iraniană a intensificat problemele de pe piața petrolului. Rezultatul a fost o criză economică prelungită, din care a ajutat la transformarea drastice întreprinse în Statele Unite ale Americii, Ronald Reagan (în Marea Britanie - Margaret Thatcher), și prăbușirea URSS.
Uleiul este produs în câmpurile petroliere. Este cunoscut acum 45-70 mii de aceste domenii. În acest caz, câmpurile de 25 de super-gigant oferă un sfert din producția mondială (cel mai mare câmp Ghawar din Arabia Saudită oferă 7%). Un alt sfert au reprezentat câteva sute de domenii, cu rezerve de peste 500 de milioane de barili. Este clar că acum totul este disponibil pe planetă câmpurile gigant au fost deja găsite, cu excepția cazului în care sunt în Antarctica sau Arctica, în cazul în care condițiile de explorare și producție este mult mai rău decât în Texas, sau în Peninsula Arabică. Acest lucru înseamnă că noi descoperiri de-a lungul anilor, dau tot mai mici majorarea estimărilor rezerve. Ele însele rezervele se va topi în mod inevitabil departe, și o parte semnificativă a tranziției a lungul timpului în categoria nerecuperabile la nivelul actual al prețurilor și a tehnologiei.
O dată de explorare bine marcat teren petrolifer la el și începe să strângeți conductele de petrol, de foraj industriale, care oferă o creștere de producție rapidă. Se extinde de la trei la zece ani. Apoi, producția atinge un vârf și poate doi sau trei ani, pentru a menține același nivel - durata depinde de rata de scădere a presiunii în formațiune. Când scade la un nivel critic, producția începe să scadă, și mai lent decât în creștere - 10-15% pe an de producție de vârf. Această operațiune selectează stocul primar de 10-30% ulei în formațiune. În următoarea etapă în formarea începe pomparea apei: crearea de presiune, crește uleiul de retur. Ca urmare, este posibil să stoarcă deja 30-50% din stocul. După epuizarea noii etape a treia începe operarea atunci când companiile petroliere trebuie să meargă la costuri suplimentare pentru a adăuga agenți activi de suprafață de apă, pentru a pompa de gaz în formațiune, sau creați-l în loc cu ajutorul bacteriilor, se încălzește uleiul. Uneori este posibil în acest mod de a crește extracția de până la 70-80%, dar aceste metode sunt rar folosite din cauza problemelor cu rentabilitate: acum un astfel de ulei „terțiar“ oferă 1,5% din producția mondială. De obicei, depozitul conservate, lăsând 65% din rezervele.
Situația uleiului Shale este mai rău: producția ei nu este în creștere, punctul maxim atins la început. Prin urmare, epuizarea este mai rapid, iar fracturarea împiedică în mod semnificativ accesul la rezervele rămase, nu este epuizarea presiunii în rezervor, și distrugerea acesteia; nu este evident că mai fi capabil de a elimina astfel de stocuri. Epuizarea rapidă a petrolului de șist duce la creșterea costurilor - este necesară forarea unor sonde și construi o lungime mai mare a conductei, iar aceste costuri suportate de o cantitate mai mică de ulei.
Suntem pe platoul?
lichide inflamabile
Țițeiul - un amestec eterogen de hidrocarburi care rămâne lichid după extracție la suprafață. În funcție de densitatea distinge ulei ușor - 650-870 kg / m 3 Media - 871-910 kg / m3 și o grea - 920-1050 kg / m 3. Uleiul este produs dintr-o substanțe organice multiple blocate prinse sub încălzire la 70 -110 ° C. La o încălzire mai mare lanțuri de carbon lungi sunt distruse și obținute hidrocarburi cu masă moleculară mică.
Condensul - lichid foarte ușor, volatile, care se condensează în gazul ca se răcește, ajungând la suprafața pământului. De regulă, aceasta nu poate fi separat de ulei brut.
gaze naturale lichide, gaz umed - acești termeni implică gaz nemetanic - de la etan la pentan. Acesta este fie un lichid (pentan) în condiții normale sau ușor convertite în acesta, dacă presiunea crește.
CLU Extra are o densitate mai mare de 1000 kg / m 3. Acum este produsă în principal în bazinul Orinoco (Venezuela). Datorită vâscozității sale ridicate, este dificil de extras și pompat prin conducte, astfel diverse metode, de exemplu prin adăugarea de solvent este utilizat pentru a facilita extragerea.
ulei de șist - ulei ușor produs din fracturării șisturi bituminoase sau roci carbonate de formare permeabilitate foarte scăzută. Acum, principalele sale surse - câmp Bakken (Montana, Dakota de Nord) si Eagle Ford (South Texas).
ulei Kerogen - ulei obținut din kerogen, materia organică prins în roci sedimentare dispersate. Kerogen extrase prin metoda de minerit, este separată de roca, este încălzită pentru o lungă perioadă de timp, colectarea materialului vaporizat și transformate în ulei. Există o idee de a încălzi direct în pământ, dar practicile industriale încă din cauza costurilor ridicate. Una dintre cele mai mari depozite de acest tip sunt situate în Israel.
combustibili sintetici din gazul - conversia metanului la hidrocarburi superioare, procedeul Fischer-Tropsch, cel mai des utilizate. Metoda dă combustibili lichizi de înaltă calitate, fără impurități nocive, cum ar fi sulful.
combustibil sintetic obținut din cărbune sau cărbune de piroliză se obține, ceea ce dă un randament scăzut sau gazeificarea urmată de conversia de lichid în procedeul Fischer-Tropsch.
ulei combustibil derivat din plante, în special etanol din zahăr sau amidon și biodiesel din ulei - biocombustibil. Biocarburanții din a doua generație, care nu concurează pentru terenurile arabile cu alimente, planul de a iesi din alge si lemn. Poate că lemnul va primi, de asemenea alcool butilic.
Suntem la vârf?
Speranțe pentru lichide de gaze naturale și grăsime de gaze de ist (care, proiectat să se situeze în 2030, 19% din producția tuturor fluidelor combustibile) pot fi, de asemenea, inutil chiar mai luminos, deoarece perspectivele de producție supraestimate. Cantitatea de energie într-o cuvă a unui astfel al treilea lichid este mai mică decât într-un butoi de ulei. Speranțe pentru uleiul de șist nu poate fi justificată, în principiu, pentru că rezervele sale sunt reduse, doar 10% din rezervele de petrol brut, iar depozitul este epuizat foarte repede. nisipurile bituminoase, chiar și în evoluțiile favorabile va fi, în 2030 doar 5 milioane de barili pe zi, adică nu mai mult de 6% din nevoile pentru acest an. În ceea ce privește combustibilii lichizi sintetici din gaze naturale și cărbune, precum și biocombustibili, au nevoie de o astfel de intrare de energie care nu este un beneficiu evident - aceste modele pot fi păstrate numai prin subvenții sau în condiții critice, de exemplu embargo în aprovizionarea cu petrol ca un nazist sau în apartheid Africa de Sud.
În general, surse netradiționale de lichide inflamabile vor doar 11-15,000,000 de barili pe zi în 2030, cu un total estimat în mod fiabil 26 de milioane de barili din zăcămintele existente asigură 37-41 milioane de barili, sau aproximativ o treime din cele 113 de milioane de barili, care este prevăzută în plan. Cele două treimi rămase este acoperită optimiștii speranță pentru un viitor mai bun. În acest caz, nu au fost luate în considerare problemele politice, cum ar fi războaie, revoluții, și tot felul de embargo asupra țărilor producătoare de petrol.
Cât de mult lemn de foc?
creștere de două ori în zece ani costul extragerii uleiului poate fi asociat cu un alt foarte neplăcut pentru suporteri netradiționale circumstanță de producție. Mai precis, cu un indice, numit în limba engleză EROI (rentabilitatea investiției de energie) - raportul dintre energia recuperată de combustibil la energia care trebuie să fie cheltuite în procesul de extracție și transportul acestuia la locul de prelucrare. Această problemă a fost discutată în detaliu, a spus Devid Merfi.
Ideea de a lua în considerare o astfel de figură a apărut la ecologistul american Charles Hall, când în 1968-1971 a studiat migrația de pește într-una din râuri din Carolina de Nord. Este de remarcat faptul că peștele mai mare, cu atât mai probabil este mută de primăvară din amonte, pierde o mulțime de energie, spre deosebire de pești mici, în derivă. Hall a explicat astfel: da, peștele își petrece o mulțime de energie, dar se ajunge la un loc bogat în alimente, energie și restabilește cu interes, ceea ce este suficient pentru creștere și reproducere. Dar peștii mici, astfel încât să nu profitabil - va cheltui prea multă energie pe înot și să nu fie în măsură să compenseze.
De ce avem nevoie de astfel de calcule? Iar faptul că producția de petrol de la EROI off-shore Deepwater este mai mică de 9. Producția de petrol din șisturi bituminoase (! Nu se confunda cu ulei de șist) Are EROI 1.5 - devine clar de ce, în ciuda rezervelor mari, proiectele sale de extracție nu s-au putut dezvolta. EROI pentru biocombustibili este în intervalul de 1-3 - este foarte scump; de îndată ce subvențiile oprit, acest consum de combustibil scade brusc. Măsuri de creștere a impactului rezervoarelor depletate necesită, de asemenea, mai mult consum de energie - și injecție de apă, precum și sinteza polimerilor, să nu mai vorbim de ulei de încălzire. Prin urmare, reevaluarea rezervelor tradiționale din cauza introducerii de noi tehnologii, care optimiștii speranță, va duce inevitabil la o scădere în continuare în ulei EROI.
Dacă te uiți la echilibrul energetic, se dovedește că, atunci când publicul devine EROI 5-80% din energia produsă - restul este cheltuit pe producția efectivă, iar la 1,5 EROI acest procent este de 50%. Acest lucru arată că cea mai mică sursa EROI de petrol, cu atât mai mult este necesar pentru a extrage acest ulei pentru a compensa o deficiență de surse mai profitabile. În caz contrar, alimentarea cu energie a societății va fi redusă.
Feedback privind prețurile petrolului cu EROI duce inevitabil la legătura sa directă cu creșterea economică. Economiștii au analizat în ultimii 40 de ani, a determinat nivelul prețurilor petrolului, care prevede o recesiune: 40-60 de dolari pe baril. În cazul în care prețul este sub 40, atunci lumea a cunoscut o creștere, atunci când mai mult de 60 - fix o recesiune globală clară. Cu toate acestea, multe tehnici alternative de producție, care își pun acum speranțele lor sunt de valoare scăzută EROI și să devină profitabilă la un preț de peste 90 $ pe baril. Există un paradox: pentru o creștere durabilă necesară pentru a crește producția de petrol, dar necesită să ridice prețul pe ea, ceea ce duce la recesiune economică și de a reduce consumul. Modalități de a depăși acest paradox este neclar.
Viitorul prețuri ridicate
Modelul matematic le consideră presupus că implicată în producerea de trei forțe: de capital, de muncă și de energie. Costul energiei este determinată de prețul petrolului, care, la rândul său depinde de cererea și de ieșire. În acest caz, există o elasticitate a cererii: prețul produselor poate crește mai lent în prețul petrolului, deoarece acesta poate fi înlocuit cu ceva care nu este atât de scump. Acest proces are limitatorul - așa-numita entropie, care arată ce procent din uleiul nu poate fi înlocuită cu nimic. De exemplu, acum nu există nici un ulei substitut real, drept combustibil sau materie primă pentru producția chimică: toate alternativele atât de nesemnificative încât să le ia în considerare nu are nici un sens. A treia opțiune - rolul de ulei în producție. Din punct de vedere formal, este necesar să se estimeze greutatea prețului petrolului în costul de producție, ceea ce reprezintă câteva procente. Cu toate acestea, se crede că acest rol este esențial, deoarece este creșterea consumului de energie furnizat aproape jumătate din creșterea totală a industriei în secolul XX.
Schimbarea tuturor celor trei parametri, cercetatorii ar putea obține o mulțime de soluții diferite. Să luăm în considerare cele două. Baza sau elasticitatea cererii, sau entropia nu este considerată, iar rolul petrolului și-a exprimat prețul său social. Apoi, prețurile petrolului în continuă creștere, ajungând la 20 de ani după șocul de 200 $ pe baril. În acest caz, fondurile suverane sunt inundații pe piața de obligațiuni, provocând o scădere a ratei dobânzii la credite. Dar acest lucru nu salvează economia mondială: PIB-ul scade deloc. Exportatorii au cade pentru că există boala olandeză - banii se duce la un consum și toate industriile, cu excepția celor legate de conducta, hireyut. (În Țările de Jos, după descoperirea de câmpuri de gaze în 1959, a fost o creștere rapidă a exporturilor de gaze naturale, care rezultă în locurile de muncă tăiate din sectorul de producție și a crescut inflația.) În țările dezvoltate, care au fost suportate de producție în țările în curs de dezvoltare, creșterea costurilor și o scădere a cererii. țările în curs de dezvoltare în primii zece ani primesc un mic premiu: de la consumul Exportatoare de Petrol cauzează o creștere a producției, dar apoi el vine la zero. Prin urmare, exportatorul primește un sold imens de plăți excedentare - aproape 10% din PIB. Restul - deficitul corespunzător.