האם עתודות הזהב השחור יתרוקנו בקרוב, או שמא הנפט אינסופי?

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

מומחים תופסים את התחזית הנרחבת של דלדול קרוב (בעוד 30-50 שנה) של עתודות הנפט בצורה שונה. רובם - בכבוד ("זהו"), אחרים סקפטיים ("מאגרי הנפט בלתי מוגבלים!"), ועוד אחרים עם חרטה ("יכול היה להספיק במשך מאות שנים…").

באופן גס, איש אינו יודע לכמה שנים עתודות הנפט יחזיקו מעמד. מה שמפתיע יותר, עד עכשיו אף אחד לא יכול לומר בוודאות באיזה אופן נוצר שמן, למרות שהמחלוקת על כך נמשכת מאז המאה ה-19. מדענים, בהתאם לאמונותיהם, חולקו לשני מחנות.

כעת התיאוריה הביוגנית רווחת בקרב מומחים בעולם. הוא אומר שנפט וגז טבעי נוצרו משאריות של אורגניזמים צמחיים ובעלי חיים בתהליך רב שלבי שנמשך מיליוני שנים. על פי תיאוריה זו, שאחד ממייסדיה היה מיכאילו לומונוסוב, עתודות הנפט אינן ניתנות להחלפה וכל המרבצים שלה ייגמרו בסופו של דבר. אין תחליף, כמובן, בהתחשב בארעיותן של הציביליזציות האנושיות: האלפבית הראשון והאנרגיה הגרעינית מופרדות בלא יותר מארבעת אלפים שנה, בעוד שהיווצרות נפט חדש מהשרידים האורגניים הנוכחיים ייקח מיליונים. זה אומר שצאצאינו הלא רחוקים יצטרכו להסתדר בלי נפט, ואז בלי גז…

תומכי התיאוריה האביוגנית אופטימיים לגבי העתיד. הם מאמינים שמאגרי הנפט והגז שלנו יחזיקו מעמד עוד מאות שנים רבות. בהיותו בבאקו, דמיטרי איבנוביץ' מנדלייב למד פעם מהגיאולוג הרמן אביך שמרבצי נפט מוגבלים מבחינה גיאוגרפית לעתים קרובות מאוד להפרשות - סוג מיוחד של סדקים בקרום כדור הארץ. במקביל, הכימאי הרוסי המפורסם השתכנע שפחמימנים (נפט וגז) נוצרים מתרכובות אנאורגניות עמוק מתחת לאדמה. מנדלייב האמין שבמהלך תהליכי בניית הרים לאורך סדקים החותכים את קרום כדור הארץ, מים עיליים מחלחלים אל מעמקי כדור הארץ למוניות מתכת ומגיבים עם קרבידים של ברזל, ויוצרים תחמוצות מתכות ופחמימנים. אז פחמימנים לאורך הסדקים עולים לשכבות העליונות של קרום כדור הארץ ויוצרים מרבצי נפט וגז. על פי התיאוריה האביוגנית, היווצרות נפט חדש לא תצטרך לחכות מיליוני שנים; זהו משאב מתחדש לחלוטין. תומכי התיאוריה האביוגנית בטוחים שמרבצים חדשים צפויים להתגלות בעומקים גדולים, ושמאגרי הנפט שנחקרו כרגע עשויים להתברר כחסרי משמעות בהשוואה לאלו שעדיין לא ידועים.

מחפש ראיות

גיאולוגים, לעומת זאת, הם פסימיסטים ולא אופטימיים. לפחות יש להם עוד סיבות לסמוך על התיאוריה הביוגנית. עוד בשנת 1888, המדענים הגרמנים גפר ואנגלר הקימו ניסויים שהוכיחו את האפשרות להשיג שמן ממוצרים מן החי. במהלך הזיקוק של שמן דגים בטמפרטורה של 400 מעלות צלזיוס ובלחץ של כ-1 MPa, בודדו ממנו פחמימנים רוויים, פרפין ושמני סיכה. מאוחר יותר, בשנת 1919, השיג האקדמאי זלינסקי מסחף אורגני מקרקעית אגם בלכש, בעיקר ממקור צמחי, בזפת גולמי, קוק וגזים - מתאן, CO, מימן ומימן גופרתי. לאחר מכן הוא הפיק מהשרף בנזין, נפט ושמנים כבדים, לאחר שהוכיח בניסוי שניתן להשיג שמן מחומרים אורגניים ממקור צמחי.

תומכי המקור האנאורגני של הנפט נאלצו להתאים את דעותיהם: כעת הם לא הכחישו את מקורם של פחמימנים מחומרים אורגניים, אלא האמינו שניתן להשיגם בשיטה חלופית, אנאורגנית. עד מהרה היו להם ראיות משלהם. מחקרים ספקטרוסקופיים הראו שהפחמימנים הפשוטים ביותר נמצאים באטמוספירה של צדק וכוכבי לכת ענקיים אחרים, כמו גם בלוויינים שלהם ובמעטפות הגז של שביטים.המשמעות היא שאם מתרחשים בטבע תהליכי סינתזה של חומרים אורגניים מאי-אורגניים, שום דבר לא מפריע להיווצרות פחמימנים מקרבידים על פני כדור הארץ. עד מהרה התגלו עובדות אחרות שלא התיישבו עם התיאוריה הביוגנית הקלאסית. במספר בארות נפט החלו במפתיע מאגרי נפט להתאושש.

קסם שמן

אחד הפרדוקסים הראשונים מסוג זה התגלה בשדה נפט באזור טרסקו-סונז'נסקי, לא הרחק מגרוזני. הבארות הראשונות נקדחו כאן בשנת 1893, במקומות של מופעי נפט טבעי.

ב-1895, אחת מהבארות מעומק של 140 מ' נתנה שפך נפט גרנדיוזי. לאחר 12 ימים של שפכים, קרסו קירות אסם הנפט וזרם הנפט הציף את אסדות הבארות הסמוכות. רק כעבור שלוש שנים אולפה המזרקה, אז התייבשה ומשיטת הפקת הנפט המזרקה עברו לשיטת השאיבה.

עם תחילת מלחמת העולם השנייה, כל הבארות הושקו בכבדות, וחלקן נפטלו. לאחר תחילת השלום, הייצור הוחזר, ולהפתעת כולם, כמעט כל בארות החתוכות במים החלו להפיק שמן ללא מים! בצורה לא מובנת קיבלו הבארות "רוח שנייה". חצי מאה לאחר מכן, המצב חזר על עצמו. בתחילת מלחמות צ'צ'ניה שוב הושקו הבארות בכבדות, שיעורי ההפקה שלהן ירדו משמעותית, ובמהלך המלחמות הן לא נוצלו. כאשר הייצור חודש, שיעורי הייצור עלו משמעותית. יתרה מכך, הבארות הרדודות הראשונות החלו לחלחל נפט אל פני כדור הארץ דרך הטבעת. תומכי התיאוריה הביוגנית היו אובדי עצות, בעוד שה"אי-אורגניים" הסבירו בקלות את הפרדוקס הזה בכך שבמקום זה השמן הוא ממקור אנאורגני.

משהו דומה קרה באחד משדות הנפט הגדולים בעולם של רומאשקינסקוי, שפותח כבר למעלה מ-60 שנה. לפי הערכות של גיאולוגים טטרים, ניתן היה להפיק 710 מיליון טון נפט מבארות השדה. עם זאת, עד היום כבר הופקו כאן כמעט 3 מיליארד טונות של נפט! החוקים הקלאסיים של גיאולוגיית הנפט והגז אינם יכולים להסביר את העובדות שנצפו. נראה היה שכמה בארות פועמות: ירידה בשיעורי ההפקה התחלפה לפתע בצמיחה ארוכת הטווח שלהן. קצב פועם צוין בבארות רבות אחרות בשטחה של ברית המועצות לשעבר.

אי אפשר שלא להזכיר את שדה הנמר הלבן על המדף הווייטנאמי. כבר מתחילת הפקת הנפט, "זהב שחור" הופק אך ורק משכבות משקע, כאן נקדח השכבה המשקעת (כ-3 ק"מ), נכנסה ליסוד קרום כדור הארץ והבאר נשפכה. יתרה מכך, על פי חישובים של גיאולוגים, ניתן היה להפיק מהבאר כ-120 מיליון טון, אך גם לאחר הפקת נפח זה המשיך הנפט לזרום מהמעיים בלחץ טוב. השדה הציב שאלה חדשה לגיאולוגים: האם נפט מצטבר רק בסלעי משקע, או שניתן לאגור אותו בסלעי מרתף? אם הקרן מכילה גם נפט, אז הרזרבות העולמיות של נפט וגז עשויות להתברר כגדולות בהרבה ממה שאנו מניחים.

מהיר ואי-אורגני

מה גרם ל"רוח שנייה" של בארות רבות, שאינה ניתנת להסבר מנקודת המבט של הגיאולוגיה הקלאסית של נפט וגז? "בשדה Tersko-Sunzha ובכמה אחרים, נפט יכול להיווצר מחומרים אורגניים, אבל לא במיליוני שנים, כפי שהגאולוגיה הקלאסית מתכננת, אלא תוך כמה שנים", אמר ראש המחלקה לגיאולוגיה ברוסית. האוניברסיטה הממלכתית לנפט וגז. אוֹתָם. גובקינה ויקטור פטרוביץ' גברילוב. - ניתן להשוות את תהליך היווצרותו לזיקוק מלאכותי של חומר אורגני, בדומה לניסויים של גפר וזלינסקי, אך מבוצע על ידי הטבע עצמו. קצב היווצרות נפט זה התאפשר בשל המאפיינים הגיאולוגיים של האזור, שבו יחד עם החלק התחתון של הליתוספירה, חלק מהמשקעים נמשך אל המעטפת העליונה של כדור הארץ.שם, בתנאים של טמפרטורות ולחצים גבוהים, יש תהליכים מהירים של הרס של חומר אורגני וסינתזה של מולקולות פחמימנים חדשות".

בשדה רומשקינסקוי, לפי פרופסור גבריאלוב, פועל מנגנון אחר. כאן, בעובי הסלעים הגבישיים של קרום כדור הארץ, במרתף, שוכנת שכבה עבה של גנייס עתירי אלומינה בני יותר מ-3 מיליארד שנים. הרכב הסלעים העתיקים הללו מכיל הרבה (עד 15%) של גרפיט, שממנו נוצרים פחמימנים בטמפרטורות גבוהות בנוכחות מימן. לאורך תקלות וסדקים הם עולים לשכבת המשקעים הנקבוביות של הקרום.

קיים מנגנון נוסף לחידוש מהיר של מאגרי פחמימנים, שהתגלה במחוז הנפט והגז של מערב סיביר, שבו מרוכזים מחצית מכל מאגרי הפחמימנים של רוסיה. כאן, לדברי המדען, בעמק השבר הקבור של האוקיינוס הקדום, התרחשו ומתרחשים תהליכי היווצרות מתאן מחומר אי-אורגני, כמו אצל "מעשנים שחורים". אבל עמק השבר המקומי חסום על ידי משקעים, שמפריעים לפיזור המתאן ומאלצים אותו להתרכז במאגרי סלע. גז זה הזין וממשיך להזין את כל מישור מערב סיביר בפחמימנים. כאן, שמן נוצר במהירות מתרכובות אורגניות. אז, האם תמיד יהיו כאן פחמימנים?

"אם נבנה את הגישה שלנו לפיתוח שדה על בסיס עקרונות חדשים", משיב הפרופסור, "לתאום קצב ההפקה עם קצב זרימת הפחמימנים ממקורות הייצור באזורים אלה, הבארות יפעלו במשך מאות של שנים".

אבל זה תרחיש אופטימי מדי. המציאות אכזרית יותר: כדי שלשמורות יהיה זמן להתחדש, האנושות תצטרך לנטוש את טכנולוגיות הכרייה "האלימות". בנוסף, יהיה צורך להנהיג תקופות שיקום מיוחדות, תוך נטישה זמנית של הפעלת השדות. האם נוכל לעשות זאת מול האוכלוסייה הגדלה של כדור הארץ והצרכים ההולכים וגדלים? לא סביר. אחרי הכל, מלבד אנרגיה גרעינית, לנפט אין עדיין אלטרנטיבה ראויה.

דמיטרי איבנוביץ' מנדלייב מתח ביקורת במאה הקודמת ששריפת שמן היא כמו להדליק תנור בשטרות. אם כימאי גדול היה חי היום, הוא כנראה היה מכנה אותנו הדור המטורף ביותר בתולדות הציוויליזציה. ואולי הוא יטעה - הילדים שלנו עדיין יכולים להתעלות עלינו. אבל לנכדים, קרוב לוודאי, לא תהיה הזדמנות כזו …