תוך כמה זמן ייגמר הנפט בכדור הארץ?

2024 מְחַבֵּר: Seth Attwood | [email protected]. שונה לאחרונה: 2023-12-16 16:05

בהשוואה לנושא ההתחממות הגלובלית או אפילו איום היפותטי מאוד של התנגשות של כדור הארץ עם האסטרואיד אפופיס, שיא הפקת הנפט ברוסיה לא נידונה לעתים קרובות. כשאנו נחים על זרי הדפנה של מעצמת אנרגיה גדולה, אנו נוטים הרבה פחות מתושבי המערב לחשוב על כך שהמשאבים המתכלים מתרוקנים לשם כך, כדי להתייבש מתישהו.

יחד עם זאת, "שיא שמן" הוא בין "סיפורי האימה" החשובים ביותר של זמננו, והמציאות הרוסית שלנו אינה נותנת שום בסיס לאופטימיות. למעשה, הדיונים סביב שיא הפקת הנפט אינם עוסקים בשאלה אם הוא יגיע מתישהו או לא. השאלה היא אחרת - "שמן הפיק" כבר קרה, זה יקרה רק עכשיו, או שנותרו לנו כמה עשורים.

חזיונות אפלים

כל מי שקרא את הרומן "שרוף" מאת הסופר הגרמני אנדראס אשבך, אמן מוכר של הטכנוטרילר האירופי, יזכור את העלילה הדרמטית של ספר זה. מתקפת טרור מסיבית מתרחשת בסעודיה. מסופי נפט בנמל, שדרכם זורמת הזרם העיקרי של הנפט הסעודי למערב, נהרסו.

ערב הסעודית היא ספקית הנפט הגדולה בעולם, ואפילו עיכוב קטן השפיע מיד על מצב הנפט העולמי. המיכלים בנמל מלאים, אך לא ניתן להעמיס מכליות. מחירי הנפט זוחלים בעלייה. מחשש מתמשך חוסר יציבות פוליטית שתעכב עוד יותר את משלוח חומרי הגלם הערבים, ממשלת ארה ב שולחת חיילים לסעודיה כדי להשתלט על המצב.

טנקים אמריקאים נלחמים בדרכם לנמל, ואז צפויה לצבא, ובו בזמן לכל העולם, הפתעה לא נעימה. המאגרים ריקים, אך הפיגוע התברר כמחזה. רק ששדה הנפט הסעודי הגדול ביותר, אר-רבאר, התייבש ואין במה למלא את המיכליות.

התוצאה של החדשות המזעזעות לא הייתה עוד עלייה במחירי הנפט, אלא קריסה מוחלטת של הציוויליזציה המודרנית עם האנרגיה הזולה, האינטרנט והטלפונים הסלולריים שלה, טיסות טרנס-אטלנטיות וכלי רכב בודדים מסיביים. אנשים היו צריכים ללמוד להניע ירח מהפסגות בכל חצר (לא בשביל הנאות שתייה, אלא בשביל דלק) ולהרים ספינות אוויר של נוסעים לאוויר.

ענקי ים

פלטפורמות קידוח הן המבנים המרשימים ביותר בתעשיית הנפט כולה. הם משמשים בעיקר להפקת נפט ימית, ובשדות הימיים פועלים רוב המבנים הללו. עם זאת, עליית מחירי הנפט וירידה אפשרית בייצור העולמי מאלצות פיתוח פלטפורמות שיכולות לקחת נפט מתחת לקרקעית הים מעומק רב.

בין פלטפורמות הקידוח יש ענקים אמיתיים המחזיקים בתואר המבנים הניידים הגדולים מעשה ידי אדם. ישנם מספר סוגים של פלטפורמות (ראה תרשים למטה). ביניהם נייחים (כלומר, מונחים על הקרקעית), פלטפורמות קידוח חצי-שקועות חופשיות, פלטפורמות ניידות עם תומכים נשלפים.

שיא עומק קרקעית הים, שעליו עובד המתקן, שייך לפלטפורמה צפה חצי צוללת ל-Independence Hub (מפרץ מקסיקו). מתחתיו משתרע עמוד מים של 2414 מ' הגובה הכולל של פלטפורמת פטרוניוס (מפרץ מקסיקו) הוא 609 מ'. עד לאחרונה היה מבנה זה המבנה הגבוה בעולם.

אפשר להתווכח עד כמה אשבך תיאר נכון את עתיד האנושות המשעמם, אבל אין ספק שהתככים אינם מופרכים בשום פנים ואופן. השאלה מה יקרה למדינות המפותחות מבחינה תעשייתית, כאשר חשמל ובנזין לא ניתן להשיג בקלות כמו כסף משידה הידועה לשמצה, עוררה מוחות מזמן.

תמיד יש מקום לאופטימיות בחיים, וכמובן, כולנו מקווים שמחקר מדעי פעיל בתחום מקורות האנרגיה החלופיים יאפשר בסופו של דבר להחליף בהדרגה מאגרי פחמימנים הולכים ופוחתים. אבל האם יש לאנושות את הזמן הזה?

בהתאם לעומק קרקעית הים באזור הייצור, נעשה שימוש בעיצובי פלטפורמה שונים: נייחים, צפים, וכן מערכות המותקנות בקרקעית.

עוד ב-2010, מייסד קבוצת וירג'ין, ריצ'רד ברנסון, איש חזון מדעי וטכני מפורסם, "קפיטליסט היפי" המשקיע באופן פעיל את כספו בתחבורה היי-טק, לרבות תיירות חלל, פרסם אזהרה על משבר הנפט הממשמש ובא, אליו הוא דחק להתכונן עכשיו, כשיש זמן. הוא פנה את המסר שלו בעיקר לממשלת בריטניה.

למה השאלה כל כך דחופה? האם נותר מעט מאוד נפט בעולם? כדי להבין מה מדאיג את ברנסון, מספיק לפנות שוב לעלילת הרומן "שרוף". על פי התרחיש שהציע המחבר, קריסת הציוויליזציה התעשייתית מתרחשת לאחר דלדול של שדה בודד, אם כי הגדול ביותר בעולם. בסעודיה יש עדיין נפט, ויש עוד מדינות מייצרות נפט - חברות אופ"ק, רוסיה וארה"ב. אבל… העולם ירד בירידה חדה.

הידיים עייפות

בטנזניה, בין המישורים של הסרנגטי, חצב את הארץ נקיק באורך 48 קילומטרים עם קירות עדינים. הוא נושא את השם Olduvai, אך ידוע גם בתור "ערש האנושות". התגליות שהתגלו כאן בשנות ה-30 על ידי הארכיאולוגים הבריטים לואי ומרי ליקי אפשרו למדע להסיק שהאנושות באה מאפריקה, ולא מאסיה, כפי שחשבו בעבר.

נמצאו כאן גם כלי העבודה העתיקים ביותר הקשורים לתקופת האבן. תיאוריית אולדוב נקראת על שם הערוץ המפורסם, אך אין לה שום קשר למקורו של ההומו סאפיינס. יותר נכון, לקראת דעיכתו.

המונח "תיאוריית אולדואיי" נטבע ב-1989 על ידי ריצ'רד ס. דאנקן, סוציולוג אמריקאי בעל תואר הנדסי. בעבודותיו הוא הסתמך על קודמיו - בפרט, על האדריכל פרדריק לי אקרמן (1878-1950), שראה את התפתחות הציוויליזציה דרך הפריזמה של היחס בין האנרגיה האנושית המושקעת לאוכלוסייה (הוא ייעד את היחס הזה עם האות הלטינית "e").

מתקופת התרבויות העתיקות של מצרים ומסופוטמיה ועד לאמצע המאה ה-18 בערך, יצר האדם את עושרו החומרי בעיקר בעבודת ידיו. הטכנולוגיות התפתחו, האוכלוסייה גדלה מעט, אבל הערך של פרמטר "e" השתנה לאט מאוד, לפי לוח זמנים מאוד שטוח.

עם זאת, ברגע שהמכונות נכנסו לפעולה, החברה החלה להשתנות במהירות, וגרף ה-"e" עלה בצורה ניכרת. לנפש מאוכלוסיית כדור הארץ, האנושות החלה להוציא יותר ויותר אנרגיה (גם אם תושבים בודדים של כדור הארץ המשיכו לחיות על חקלאות קיום ולא השתמשו במכוניות).

המאה תסתיים בקרוב…

עם זאת, המהפכה האמיתית התרחשה במאה ה-20, עם תחילתה של הציוויליזציה התעשייתית המודרנית, שאת נקודת המוצא שלה רבים מייחסים לסביבות 1930. אז הופיעו תנאים לצמיחה חדה ואקספוננציאלית של גרף "e". המדינות המפותחות מבחינה תעשייתית החלו לצרוך יותר ויותר דלק, שנשרף במנועי בעירה פנימית, אחר כך במנועי סילון, וכן בתנורים של תחנות כוח. והדלק העיקרי היה הנפט ומוצריו.

ערכת הפעולה של משאבת מוט הפראייר. הבוכנה בחדר חוזרת. כאשר הבוכנה נעה למעלה, הלחץ בתא יורד. בהשפעת הפרש הלחץ, שסתום היניקה נפתח ושמן ממלא את תא העבודה דרך הניקוב. כאשר הבוכנה נעה למטה, הלחץ בתא עולה. שסתום הפריקה נפתח והנוזל מהתא נעקר לתוך צינור הפריקה.

מיד לאחר מלחמת העולם השנייה זינקה תפוקת הנפט, אך מצב זה לא יכול היה להימשך זמן רב, ועד שנת 1970 ניכרה האטה. משברי האנרגיה של שנות ה-70, עם עלייה חדה במחירי הנפט והמיתון של תחילת שנות ה-80, הפחיתו לעיתים את צריכת הנפט וביחד איתה גם את הייצור.

בהתחשב בגידול האוכלוסייה המהיר באותה תקופה, עקומת הגרף "e" נראתה בערך כך: מ-1945 עד 1979 - גידול אקספוננציאלי עם האטה קלה בעשור האחרון, ולאחר מכן תקופה של "רמה" (עם תנודות קלות, הגרף נע במקביל לציר האופקי).

המהות של "תיאוריית אולדואי" היא שמציאת התרשים במצב "הרמה", כאשר הערך של "e" נשאר פחות או יותר קבוע, לא יכולה להימשך ללא הגבלת זמן. אוכלוסיית העולם ממשיכה לגדול במהירות, כאשר יותר ויותר ממנה עוברים מחברה אגררית לחברה תעשייתית.

ככל שיותר אנשים גרים בערים, משתמשים במכוניות משלהם, במכשירי חשמל ביתיים, בתחבורה ציבורית, כך נדרשת יותר אנרגיה כדי לענות על הצרכים האישיים שלהם. ברגע אחד לא מאוד יפה, ערכו של פרמטר "e" בהכרח יתחיל לרדת, ובצורה חדה מאוד.

לפי החישובים של ריצ'רד ס. דאנקן, ההיסטוריה של הציוויליזציה התעשייתית המודרנית תתואר בסופו של דבר באמצעות גרף בצורת גבעה בעלת שיפועים כמעט שווים, שביניהם שוכנת "רמה". תקופת הצמיחה המהירה בצריכת האנרגיה לנפש (1930-1979) תוחלף בירידה שווה, ואולי אף מהירה יותר.

בערך עד שנת 2030, הערך של "e" יהיה שווה לערכו של אותו פרמטר לפני מאה שנה, מה שיסמן את סופה של החברה התעשייתית. כך (אם החישובים נכונים), כבר במהלך חייהם של הדורות הנוכחיים, תעשה האנושות רגרסיה היסטורית ותצא לדרך בהתפתחותה ההיסטורית חזרה לתקופת האבן. זה מה לערוץ אולדובאי לעשות איתו.

לפי התיאוריה הביולוגית של מקור הנפט, חומר המוצא שלו היה פלנקטון גוסס. עם הזמן הצטברו משקעים אורגניים, הפכו למסת פחמימנים, עוד ועוד שכבות של משקעים תחתונים כיסו אותו. בהשפעת כוחות טקטוניים נוצרו קפלים וחללים מהמטען. הנפט והגז שנוצרו הצטברו בחללים אלה.

העולם אוכל שמן

תומכי תיאוריית ההתאבדות האנרגטית של הציוויליזציה הנוכחית רק תוהים מתי לוח הזמנים הידוע לשמצה ישבור את ה"רמה". מכיוון שתעשיית האנרגיה של כדור הארץ עדיין תלויה במידה רבה בשריפת נפט, כל העיניים נשואות להפקת נפט עולמית.

השגת שיא הפקת הנפט, שאחריה תבוא ירידה בלתי הפיכה, עשויה להפוך לתחילת המגלשה של הציוויליזציה, אם לא לתקופת האבן, אז לחיים ללא הרבה מההנאות הזמינות שמהן נהנים תושבי המדינות המפותחות ביותר. או טריטוריות. אחרי הכל, קשה לדמיין את התלות של ממש כל ההיבטים של חיי האדם המודרניים בכמות עצומה של דלקים מאובנים זולים יחסית.

לדוגמה, ייצור מכונית מודרנית (כולל אנרגיה וחומרים סינתטיים שמקורם בנפט) דורשת שימוש בשמן פי שניים מהמסה של המכונית עצמה. המיקרו-שבבים - המוח של העולם המודרני, המכונות והתקשורת שלו - הם זעירים וכמעט חסרי משקל.

אבל ייצור של גרם אחד של מיקרו-מעגל משולב דורש 630 גרם שמן. האינטרנט, המכביד כל כך אנרגטית על משתמש בודד, "גוזל" בקנה מידה עולמי את כמות האנרגיה, שהיא 10% מהחשמל הנצרך בארצות הברית. וזו שוב, במידה רבה, צריכת שמן. ירק או פרי הגדל בחקלאות קיום של איכר אפריקני או הודי הוא מוצר דל אנרגיה, שלא ניתן לומר על טכנולוגיות חקלאיות תעשייתיות.

ההערכה היא שקלוריה אחת של מזון שנאכל על ידי צרכן אמריקאי מגיעה משריפת או זיקוק של דלקים מאובנים המכילים 10 קלוריות. גם ייצור ציוד לאנרגיה חלופית, כמו פאנלים סולאריים, מצריך צריכת אנרגיה גדולה, שעדיין לא ניתן להחזירה ממקורות ייצור ירוקים.

אנרגיה, חומרים סינתטיים, דשנים, פרמקולוגיה - זכר לשמן נראה בכל מקום, נעשה שימוש בסוג זה של חומר גלם מאובנים, ייחודי בצפיפות האנרגיה שלו וברבגוניותו.

אחד הסמלים העיקריים של תעשיית הנפט הוא מכונת הנדנדה. הוא משמש להנעה מכנית למשאבות מוטות מוצץ באר שמן (בוכנה). לפי התכנון, זהו המכשיר הפשוט ביותר הממיר תנועות הדדיות לזרם אוויר.

משאבת מוט הפראייר עצמה ממוקמת בתחתית הבאר, והאנרגיה מועברת אליה דרך המוטות, בעלי מבנה טרומי. המנוע החשמלי מסובב את מנגנוני יחידת השאיבה כך שקרן הנדנדה של המכונה מתחילה לנוע כמו נדנדה והמתלה של מוט ראש הבאר מקבל תנועות הדדיות.

לכן יש חשש שהמחסור בנפט יביא להשפעה מתרבה ויגרום להתדרדרות המהירה והעולמית של הציוויליזציה המודרנית. מספיק רק דחף רגיש אחד - למשל, החדשות על ירידה רצינית בתפוקת הנפט באותה סעודיה. במילים פשוטות, אין צורך לחכות עד שיגמר הנפט בעולם - יהיו מספיק חדשות שמעכשיו זה יהיה פחות ופחות ופחות…

מחכה לשיא

המונח שמן שיא נכנס לשימוש הודות לגיאופיזיקאי האמריקאי קינג האברט, שיצר מודל מתמטי של מחזור החיים של שדה נפט.

הביטוי של מודל זה הוא גרף הנקרא "עקומת האברט". הגרף נראה כמו פעמון, מה שמרמז על עלייה אקספוננציאלית בייצור בשלב הראשוני, לאחר מכן התייצבות לטווח קצר ולבסוף, ירידה חדה באותה מידה בייצור עד לרגע שבו יש צורך להוציא אנרגיה שווה ערך לאותה חבית להשיג חבית שמן.

כלומר, עד לנקודה שבה ניצול נוסף של התחום אינו הגיוני מסחרי. האברט ניסה ליישם את שיטתו כדי לנתח תופעות בקנה מידה גדול יותר - למשל, מחזור החיים של הייצור במדינות שלמות המפיקות נפט. כתוצאה מכך, הצליח האברט לחזות את תחילתו של שיא הפקת הנפט בארצות הברית ב-1971.

כעת פועלים תומכי התיאוריה של תחילתו הקרובה של "שיא שמן" ברחבי העולם על "עקומת האברט" בניסיון לחזות את גורל הייצור העולמי. המדען עצמו, שנפטר כעת, האמין ש"שיא הנפט" יהיה בשנת 2000, אך זה לא קרה.

חלופות מלוכלכות

לנוכח ירידה אפשרית בהפקת הנפט בעולם, מפותחות שתי הטכנולוגיות להפקה מלאה יותר של נפט משדות שכבר מפותחים, וכן שיטות להפקת נפט ממקורות לא שגרתיים. אבני חול ביטומניות יכולות להפוך לאחד ממקורות כאלה. הם תערובת של חול, חימר, מים וביטומן נפט. המאגרים המוכחים העיקריים של ביטומן נפט נמצאים כיום בארה ב, קנדה ובונצואלה.

עד כה, הפקת נפט מסחרית מאבני חול ביטומניות מתבצעת רק בקנדה, אולם על פי חלק מהתחזיות, כבר בשנת 2015, הייצור העולמי יעלה על 2.7 מיליון חביות ביום. משלושה טונות של חול זפת, אתה יכול לקבל 2 חביות של פחמימנים נוזליים, אבל במחירי הנפט הנוכחיים, הפקה כזו אינה משתלמת. פצלי שמן מוזכרים כמקור עיקרי נוסף לנפט לא קונבנציונלי.

פצלי שמן דומה במראהו לפחם, אך בעל דליקות גבוהה יותר בשל תכולת החומר הביטומני קרוגן. המשאבים העיקריים של פצלי שמן - עד 70% - מרוכזים בארצות הברית, כ-9% נמצאים ברוסיה.מ-0.5 עד 2 חביות נפט מתקבלות מטון של פצלים, כאשר נותרו למעלה מ-700 ק ג של פסולת. בדומה להפקת דלקים נוזליים מפחם, גם הפקת הנפט מפצלי פצלים היא עתירת אנרגיה וידידותית ביותר לסביבה.

יחד עם זאת, יש בעולם ארגון די סמכותי המכנה את עצמו "האגודה לחקר פסגות הנפט והגז" (ASPO). נציגיה רואים בתפקידם הן לחזות שיאים והן להפיץ מידע על איומים אפשריים שיביאו עמם ירידה בלתי הפיכה בייצור הדלקים המאובנים המבוקשים בעולם.

המפה מבולבלת בחלקה מהעובדה שהנתונים על מאגרי נפט וגז והפקה במדינות שונות בעולם הם לרוב בעלי אופי אומדן, כך שקל להתעלם מהשיא של הנפט. לדוגמה, על פי כמה הערכות, 2005 הייתה יכולה להיות שנת "שיא".

חיזוי עתידות על שטחי הקפה, ש-ASPO עוסקת בו ("אולי כבר היה "שמן פיק", ואולי זה יהיה בשנה הקרובה…"), לפעמים זה יוצר פיתוי לסווג את הארגון הזה ככת מילניום שדוחה בקביעות את תאריכי המתקפה של סוף העולם בקצת יותר.

אבל יש שני שיקולים שמונעים ממך את הפיתוי הזה. ראשית, הביקוש הגובר לנפט, האוכלוסייה הגדלה והירידה ברזרבות מוכחות הן המציאות האובייקטיבית של עולמנו. ושנית, מכיוון שנפט הוא הגורם החמור ביותר בקיומה של הציוויליזציה, אז כל תחזיות טכנוקרטיות יתוקנו בהכרח על ידי "הגורם האנושי", ובכן, או יותר פשוט, על ידי הפוליטיקה.

האברט לא התעניין בפוליטיקה - הוא פעל אך ורק עם נתונים גיאופיזיים ותעשייתיים. אולם הירידה בצריכת הנפט בשנות ה-70 וה-80 נגרמה לא מדלדול המשאבים, אלא מפעולות קרטל הנפט והמיתון הכלכלי.

לכן רבים מאמינים ששיא שנת 2000 של האברט עבר בזמן, אבל לא הרבה, בעשר שנים. מצד שני, פריצת הדרך התעשייתית העוצמתית של סין והודו בתחילת המאה ה-21 גרמה למחירי הנפט להמריא לרמה המדהימה לכאורה של מאה וחצי דולר לחבית כיום. לאחר שהמשבר הפיננסי הוריד מחירים, מחירי הנפט החלו לעלות שוב.

רוסיה על קו הסיום

בסופו של דבר, "שיא הנפט" העולמי יווצר מפסגות הייצור שיעברו המדינות המפיקות הנפט הגדולות ביותר. ונראה שכבר אפשר לדבר על שיא הייצור ברוסיה כמציאות. בכל מקרה, עוד ב-2018, אמר זאת סגן נשיא לוקויל, ליאוניד פדון, באומרו שלדעתו, הפקת הנפט בשנים הקרובות תתייצב ברמה של 460-470 מיליון טון בשנה, וכן בעתיד "במקרה הטוב תהיה ירידה איטית, במקרה הרע - די משמעותית".

הנהגת גזפרום דיברה באותה רוח. כפי שהסביר בוריס סולובייב, ראש המחלקה להערכת סיכויי פוטנציאל הנפט והגז והרישוי של החלק האירופי של הפדרציה הרוסית של VNIGNI, בוריס סולובייב, בראיון לראש הממשלה, הבעיה העיקרית איתה מתמודדת תעשיית הנפט כיום היא ירידה הדרגתית בתפוקה של שדות נפט ענקיים התפתחה עוד בעידן הסובייטי, למרות העובדה ששוב השדות שהופעלו אינם ברי השוואה בקנה מידה לאותו סמוטור.

אם לשדה Samotlorskoye יש 2.7 מיליארד טון של עתודות חקורות וניתנות לשחזור, אז לאחד משדה Vankorskoye המבטיחים כיום (טריטוריית קרסנויארסק) יש עתודות כאלה בהיקף של 260 מיליון טון. חיפושי שדות חדשים נמצאים כיום בידי חברות נפט גדולות ואינו מבוצע באינטנסיביות דיה, שכן, ככל הנראה, אין זה בראש סדר העדיפויות של האינטרסים העסקיים שלהן.

מנגד, מספר אזורים בעלי פוטנציאל עניין מנקודת מבט של חיפושי נפט, כמו מדף הים הצפוני, במחירי הנפט הנוכחיים אינם יכולים להיות רווחיים בשל תנאי טבע קשים.

שיא שמן ואויביו

לתיאוריה של ירידה מהירה בהפקת הנפט לאחר שיא הייצור יש מבקרים רבים.הם מאמינים שניתן לקזז את הירידה הבלתי נמנעת בצריכת הנפט על ידי מקורות אחרים של חומרי גלם ואנרגיה, ולהפחית בצורה חלקה את הביקוש העולמי הנוכחי לנפט מ-80-90 מגה חביות ליום ל-40.

אחרי הכל, יש חלופות לנפט, אבל … כולן נוטות להיות יקרות יותר. עידן הפחמימנים הזולים, אם הוא באמת יסתיים, יהפוך פרויקטים של אנרגיה חלופית לתחרותיים יותר. לאחרונה דובר רבות על הפקת נפט ממקורות לא קונבנציונליים, למשל, מפצלי שמן (למרות שהפקה כזו היא עתירת אנרגיה).

דבר אחד ברור - גם אם האנושות לא תעשה תפנית טראגית לעבר תקופת האבן, המשפט של דמיטרי איבנוביץ' מנדלייב ששריפת נפט היא כמו שריפת תנור בשטרות יהפוך קרוב ומובן לכולנו.