Quando il pianeta finirà il petrolio?

2024 Autore: Seth Attwood | [email protected]. Ultima modifica: 2023-12-16 16:08

Rispetto al tema del riscaldamento globale o addirittura di una minaccia molto ipotetica di una collisione della Terra con l'asteroide Apophis, il picco di produzione di petrolio in Russia non viene spesso discusso. Adagiati sugli allori di una grande potenza energetica, siamo molto meno propensi degli occidentali a pensare al fatto che le risorse esauribili sono esaurite per questo, per poi prosciugarsi un giorno.

Allo stesso tempo, il "picco del petrolio" è tra le più importanti "storie dell'orrore" del nostro tempo e le nostre realtà russe non danno particolari motivi di ottimismo. In realtà, le discussioni sul picco della produzione di petrolio non riguardano se un giorno arriverà o meno. La domanda è un'altra: il "pick-oil" è già avvenuto, accadrà proprio ora o ci restano un paio di decenni.

Visioni oscure

Tutti coloro che hanno letto il romanzo "Burnt" dello scrittore tedesco Andreas Eshbach, un maestro riconosciuto del tecnotriller europeo, ricorderanno la trama drammatica di questo libro. In Arabia Saudita è in corso un massiccio attacco terroristico. I terminali petroliferi nel porto, attraverso i quali scorre il flusso principale di petrolio saudita verso l'Occidente, sono stati distrutti.

L'Arabia Saudita è il più grande fornitore di petrolio al mondo e anche un piccolo ritardo ha avuto un impatto immediato sulla situazione petrolifera globale. Le cisterne nel porto sono piene, ma le autocisterne non possono essere caricate. I prezzi del petrolio stanno salendo. Temendo una continua instabilità politica che ritarderà ulteriormente la spedizione di materie prime arabe, il governo degli Stati Uniti sta inviando truppe in Arabia Saudita per riportare la situazione sotto controllo.

I carri armati americani si stanno facendo strada verso il porto, e poi i militari, e allo stesso tempo il mondo intero, hanno una spiacevole sorpresa. I serbatoi sono vuoti, ma l'attacco si è rivelato uno spettacolo. È solo che il più grande giacimento petrolifero saudita, Ar-Ravar, si è prosciugato e non c'è niente con cui riempire le petroliere.

La conseguenza della notizia scioccante non fu più un aumento dei prezzi del petrolio, ma un completo collasso della civiltà moderna con la sua energia a basso costo, Internet e telefoni cellulari, voli transatlantici e enormi veicoli individuali. La gente doveva imparare a guidare il chiaro di luna dalle cime di ogni cortile (non per bere piaceri, ma per il carburante) e a sollevare in aria i dirigibili passeggeri.

Giganti del mare

Le piattaforme di perforazione sono le strutture più imponenti dell'intera industria petrolifera. Sono principalmente utilizzati per la produzione di petrolio offshore, ed è nei giacimenti offshore che operano la maggior parte di queste strutture. Tuttavia, l'aumento dei prezzi del petrolio e un possibile calo della produzione mondiale stanno costringendo allo sviluppo di piattaforme in grado di prelevare petrolio da sotto i fondali marini a grandi profondità.

Tra le piattaforme di perforazione ci sono dei veri colossi che detengono il titolo delle più grandi strutture mobili realizzate dall'uomo. Esistono diversi tipi di piattaforme (vedi diagramma sotto). Tra questi ci sono piattaforme di perforazione fisse (cioè appoggiate sul fondo), semisommerse autoportanti, piattaforme mobili con supporti retrattili.

Il record per la profondità dei fondali, su cui sta lavorando l'installazione, appartiene alla piattaforma galleggiante semisommergibile Independence Hub (Golfo del Messico). Sotto di essa si estende una colonna d'acqua di 2414 m. L'altezza totale della piattaforma Petronius (Golfo del Messico) è di 609 m. Fino a poco tempo, questa struttura era la struttura più alta del mondo.

È possibile argomentare come correttamente Eshbach descrisse il noioso futuro dell'umanità, ma non c'è dubbio che l'intrigo non sia affatto inverosimile. La questione di cosa accadrà ai paesi industrialmente sviluppati, quando l'elettricità e la benzina non possono essere ottenute facilmente come i soldi dal famigerato comodino, ha a lungo agitato le menti.

C'è sempre spazio per l'ottimismo nella vita e, naturalmente, tutti speriamo che una ricerca scientifica attiva nel campo delle fonti energetiche alternative alla fine renda possibile sostituire gradualmente le riserve di idrocarburi in diminuzione. Ma l'umanità ha questo tempo?

A seconda della profondità del fondale nell'area di produzione, vengono utilizzati diversi design di piattaforme: fisse, galleggianti e sistemi installati sul fondo.

Nel 2010, il fondatore del Virgin Group, Richard Branson, un famoso visionario scientifico e tecnico, un "capitalista hippie" che investe attivamente i suoi soldi nel trasporto ad alta tecnologia, incluso il turismo spaziale, ha lanciato un avvertimento sull'imminente crisi petrolifera, a cui ha esortato a prepararsi ora, finché c'è tempo. Ha indirizzato il suo messaggio principalmente al governo britannico.

Perché la domanda è così urgente? È rimasto pochissimo petrolio nel mondo? Per capire cosa preoccupa Branson, basta tornare alla trama del romanzo "Burnt". Secondo lo scenario proposto dall'autore, il crollo della civiltà industriale avviene dopo l'esaurimento di un unico, seppure il più vasto, giacimento del mondo. C'è ancora petrolio in Arabia Saudita e ci sono altri paesi produttori di petrolio: membri dell'OPEC, Russia e Stati Uniti. Ma … il mondo è andato drasticamente in discesa.

Le mani sono stanche

In Tanzania, tra le pianure del Serengeti, un burrone lungo 48 chilometri con dolci pareti ha scolpito la terra. Porta il nome Olduvai, ma è anche conosciuta come la "culla dell'umanità". Le scoperte fatte qui negli anni '30 dagli archeologi britannici Louis e Mary Leakey hanno permesso alla scienza di concludere che l'umanità viene dall'Africa e non dall'Asia, come si pensava in precedenza.

Qui sono stati ritrovati anche i più antichi strumenti di lavoro legati all'età della pietra. La teoria di Olduvai prende il nome dalla famosa gola, ma non ha nulla a che fare con l'origine dell'homo sapiens. Piuttosto, verso il suo declino.

Il termine "Olduvai Theory" è stato coniato nel 1989 da Richard S. Duncan, un sociologo americano laureato in ingegneria. Nelle sue opere, si è basato sui suoi predecessori, in particolare sull'architetto Frederick Lee Ackerman (1878-1950), che ha visto lo sviluppo della civiltà attraverso il prisma del rapporto tra l'energia umana spesa e la popolazione (ha designato questo rapporto con la lettera latina "e").

Dall'epoca delle antiche civiltà dell'Egitto e della Mesopotamia e fino a circa la metà del XVIII secolo, l'uomo ha creato la sua ricchezza materiale principalmente con il lavoro delle proprie mani. Le tecnologie si sono sviluppate, la popolazione è cresciuta un po', ma il valore del parametro "e" è cambiato molto lentamente, secondo un programma molto piatto.

Tuttavia, non appena le macchine sono entrate in gioco, la società ha iniziato a cambiare rapidamente e il grafico "e" è aumentato notevolmente. Pro capite della popolazione del pianeta, l'umanità ha cominciato a spendere sempre più energia (anche se i singoli abitanti del pianeta hanno continuato a vivere di agricoltura di sussistenza e non hanno usato le automobili).

Il secolo finirà presto…

Tuttavia, la vera rivoluzione è avvenuta nel XX secolo, con l'inizio della moderna civiltà industriale, il cui punto di partenza molti attribuiscono intorno al 1930. Quindi sono apparse le condizioni per una crescita esponenziale del grafico "e". I paesi industrialmente sviluppati iniziarono a consumare sempre più carburante, che veniva bruciato nei motori a combustione interna, poi nei motori a reazione e nei forni delle centrali elettriche. E il carburante principale era il petrolio e i suoi prodotti.

Lo schema di azione della pompa a ventosa. Il pistone nella camera si muove alternativamente. Quando il pistone si alza, la pressione nella camera diminuisce. Sotto l'influenza della differenza di pressione, la valvola di aspirazione si apre e l'olio riempie la camera di lavoro attraverso la perforazione. Quando il pistone si abbassa, la pressione nella camera aumenta. La valvola di scarico si apre e il liquido dalla camera viene spostato nella tubazione di scarico.

Immediatamente dopo la seconda guerra mondiale, la produzione di petrolio salì alle stelle, ma questa situazione non poté persistere a lungo e nel 1970 fu evidente un rallentamento. Le crisi energetiche degli anni '70, con il forte aumento del prezzo del petrolio e la recessione dei primi anni '80, hanno talvolta ridotto il consumo di petrolio e, con esso, la produzione.

Tenendo conto della rapida crescita demografica nello stesso periodo, la curva del grafico "e" si presentava così: dal 1945 al 1979 - crescita esponenziale con un leggero rallentamento nell'ultimo decennio, poi periodo di "plateau" (con leggere fluttuazioni, il grafico si è spostato parallelamente all'asse orizzontale).

L'essenza della "teoria di Olduvai" è che trovare il grafico nella modalità "plateau", quando il valore di "e" rimane più o meno costante, non può durare indefinitamente. La popolazione mondiale continua a crescere rapidamente, passando sempre più da una società agricola a una società industriale.

Più persone vivono in città, usano la propria auto, gli elettrodomestici, i trasporti pubblici, più energia è necessaria per soddisfare i propri bisogni personali. In un momento non molto bello, il valore del parametro "e" inizierà inevitabilmente a diminuire, e molto bruscamente.

Secondo i calcoli di Richard S. Duncan, la storia della moderna civiltà industriale sarà alla fine descritta da un grafico a forma di collina con pendenze quasi uguali, tra le quali si trova un "altopiano". Il periodo di rapida crescita del consumo energetico pro capite (1930-1979) sarà sostituito da un altrettanto e forse anche più rapido declino.

Entro il 2030 circa, il valore di "e" sarà pari al valore dello stesso parametro di un secolo fa, che segnerà la fine della società industriale. Quindi (se i calcoli sono corretti), già durante la vita delle generazioni presenti, l'umanità farà una regressione storica e si avvierà nel suo sviluppo storico fino all'età della pietra. Questo è ciò che ha a che fare la gola di Olduvai.

Secondo la teoria biologica dell'origine del petrolio, il materiale di partenza era il plancton morente. Nel tempo, i sedimenti organici si sono accumulati, trasformati in una massa di idrocarburi, sempre più strati di sedimenti di fondo lo hanno ricoperto. Sotto l'influenza delle forze tettoniche, si sono formate pieghe e cavità dal sovraccarico. Il petrolio e il gas risultanti si accumulavano in queste cavità.

Il mondo mangia olio

I sostenitori della teoria del suicidio energetico della civiltà attuale si chiedono solo quando il famigerato programma romperà l'"altopiano". Con l'industria energetica della Terra ancora fortemente dipendente dalla combustione del petrolio, tutti gli occhi sono puntati sulla produzione globale di petrolio.

Il raggiungimento del picco della produzione di petrolio, dopo il quale seguirà un declino irreversibile, può diventare l'inizio dello scorrimento della civiltà, se non all'età della pietra, quindi alla vita senza molti dei piaceri disponibili di cui godono gli abitanti dei paesi più sviluppati o territori. Dopotutto, è difficile immaginare la dipendenza di letteralmente tutti gli aspetti della vita umana moderna da un'enorme quantità di combustibili fossili ancora relativamente economici.

Ad esempio, la fabbricazione di un'automobile moderna (compresi i materiali sintetici derivati dall'energia e dal petrolio) richiede l'uso di petrolio il doppio della massa dell'automobile stessa. I microchip - il cervello del mondo moderno, le sue macchine e comunicazioni - sono minuscoli e quasi senza peso.

Ma la produzione di un grammo di un microcircuito integrato richiede 630 g di olio. Internet, così energeticamente gravoso per un singolo utente, "divora" su scala globale la quantità di energia, che è il 10% dell'elettricità consumata negli Stati Uniti. E questo è ancora, in larga misura, il consumo di petrolio. Un ortaggio o un frutto coltivato nell'agricoltura di sussistenza di un contadino africano o indiano è un prodotto a basso consumo energetico, cosa che non si può dire delle tecnologie agricole industriali.

Si stima che una caloria di un alimento consumato da un consumatore americano provenga dalla combustione o dalla raffinazione di combustibili fossili contenenti 10 calorie. Anche la produzione di apparecchiature per energie alternative, come i pannelli solari, richiede un grande consumo di energia, che non può ancora essere rimborsato da fonti di generazione verdi.

Energia, materiali sintetici, fertilizzanti, farmacologia: una traccia di petrolio è visibile ovunque, viene utilizzato questo tipo di materia prima fossile, unica per densità energetica e versatilità.

Uno dei principali simboli dell'industria petrolifera è la macchina a dondolo. Viene utilizzato per l'azionamento meccanico delle pompe con asta di aspirazione del pozzo di olio (stantuffo). Per progettazione, è il dispositivo più semplice che converte i movimenti alternativi in un flusso d'aria.

La stessa pompa dell'asta della ventosa si trova sul fondo del pozzo e l'energia viene trasmessa ad essa attraverso le aste, che hanno una struttura prefabbricata. Il motore elettrico fa ruotare i meccanismi dell'unità di pompaggio in modo che il bilanciere della macchina inizi a muoversi come un'oscillazione e la sospensione dell'asta della testa di pozzo riceva movimenti alternativi.

Ecco perché si teme che la carenza di petrolio abbia un effetto moltiplicatore e provochi il degrado rapido e globale della civiltà moderna. Basta un solo impulso sensibile, ad esempio la notizia di un grave calo della produzione petrolifera nella stessa Arabia Saudita. In poche parole, non c'è bisogno di aspettare che il mondo finisca il petrolio: ci saranno abbastanza notizie che d'ora in poi sarà sempre meno …

Aspettando il picco

Il termine picco del petrolio è entrato in uso grazie al geofisico americano King Hubbert, che ha creato un modello matematico del ciclo di vita di un giacimento petrolifero.

L'espressione di questo modello è un grafico chiamato "curva di Hubbert". Il grafico si presenta come una campana, il che implica un aumento esponenziale della produzione nella fase iniziale, poi una stabilizzazione a breve termine e, infine, un altrettanto netto calo della produzione fino al momento in cui è necessario spendere energia equivalente allo stesso barile per ottenere un barile di petrolio.

Cioè, al punto in cui un ulteriore sfruttamento del campo non ha senso commerciale. Hubbert ha cercato di applicare il suo metodo per analizzare fenomeni su scala più ampia, ad esempio il ciclo di vita della produzione in interi paesi produttori di petrolio. Di conseguenza, Hubbert fu in grado di prevedere l'inizio del picco di produzione di petrolio negli Stati Uniti nel 1971.

Ora i sostenitori della teoria di un imminente inizio del "picco del petrolio" in tutto il mondo operano sulla "curva di Hubbert" nel tentativo di prevedere il destino della produzione mondiale. Lo stesso scienziato, ora deceduto, credeva che il "picco del petrolio" sarebbe arrivato nel 2000, ma ciò non è avvenuto.

Alternative sporche

In vista di un possibile calo della produzione petrolifera nel mondo, sono in fase di sviluppo sia le tecnologie per una più completa estrazione di petrolio da giacimenti già sviluppati, sia metodi per l'estrazione di petrolio da fonti non convenzionali. Le arenarie bituminose possono diventare una di queste fonti. Sono una miscela di sabbia, argilla, acqua e bitume di petrolio. Le principali riserve accertate di bitume di petrolio si trovano oggi negli USA, in Canada e in Venezuela.

Finora l'estrazione commerciale del petrolio dalle arenarie bituminose viene effettuata solo in Canada, tuttavia, secondo alcune previsioni, già nel 2015 la produzione mondiale supererà i 2,7 milioni di barili al giorno. Da tre tonnellate di sabbia bituminosa, puoi ottenere 2 barili di idrocarburi liquidi, ma agli attuali prezzi del petrolio, tale produzione non è redditizia. Lo scisto bituminoso è citato come un'altra importante fonte di petrolio non convenzionale.

Lo scisto bituminoso è simile nell'aspetto al carbone, ma ha una maggiore infiammabilità a causa del contenuto della sostanza bituminosa cherogeno. Le principali risorse di scisti bituminosi - fino al 70% - sono concentrate negli Stati Uniti, circa il 9% in Russia. Da una tonnellata di scisto si ottengono da 0,5 a 2 barili di petrolio, con oltre 700 kg di roccia residua residua. Come per la produzione di combustibili liquidi dal carbone, la produzione di petrolio dallo scisto è molto energivora ed estremamente rispettosa dell'ambiente.

Allo stesso tempo, esiste un'organizzazione piuttosto autorevole nel mondo che si chiama "Associazione per lo studio dei picchi di petrolio e gas" (ASPO). I suoi rappresentanti considerano loro compito sia prevedere i picchi sia divulgare informazioni su possibili minacce che porteranno con sé un calo irreversibile della produzione dei combustibili fossili più richiesti al mondo.

La mappa è in parte confusa dal fatto che i dati sulle riserve e sulla produzione di petrolio e gas nei diversi paesi del mondo sono spesso di natura stimata, per cui è facile trascurare il picco del petrolio. Ad esempio, secondo alcune stime, il 2005 avrebbe potuto essere un anno di “picco”.

Cartomanzia sui fondi di caffè, in cui è impegnata ASPO ("forse c'era già un" pick-oil ", e forse lo sarà nel prossimo anno …"), a volte crea la tentazione di classificare questa organizzazione come una setta millenaria che posticipa regolarmente di un po' di più le date dell'offensiva della fine del mondo.

Ma ci sono due considerazioni che ti trattengono da questa tentazione. In primo luogo, la crescente domanda di petrolio, l'aumento della popolazione e la diminuzione delle riserve accertate sono le realtà oggettive del nostro mondo. E in secondo luogo, poiché il petrolio è il fattore più grave dell'esistenza della civiltà, allora ogni previsione tecnocratica sarà necessariamente corretta dal "fattore umano", insomma, o più semplicemente, dalla politica.

Hubbert non era interessato alla politica: operava esclusivamente con dati geofisici e industriali. Tuttavia, il calo del consumo di petrolio negli anni '70 e '80 non è stato causato dall'esaurimento delle risorse, ma dalle azioni del cartello petrolifero e dalla recessione economica.

Questo è il motivo per cui molti credono che il picco di Hubbert del 2000 si sia spostato nel tempo, ma non di molto, di dieci anni. D'altra parte, la potente svolta industriale della Cina e dell'India all'inizio del 21° secolo ha fatto salire i prezzi del petrolio fino all'apparentemente incredibile un centinaio di dollari e mezzo al barile di oggi. Dopo che la crisi finanziaria ha fatto scendere i prezzi, i prezzi del petrolio hanno ricominciato a salire.

Russia al traguardo

In definitiva, il "picco del petrolio" globale sarà formato dai picchi di produzione superati dai maggiori paesi produttori di petrolio. E sembra che il picco di produzione in Russia si possa già parlare di realtà. Ad ogni modo, già nel 2018 lo affermava il vicepresidente di Lukoil, Leonid Fedun, affermando che, a suo avviso, la produzione di petrolio nei prossimi anni si stabilizzerà al livello di 460-470 milioni di tonnellate all'anno, e in futuro "nel migliore dei casi sarà un lento declino, nel peggiore - piuttosto significativo."

La leadership di Gazprom ha parlato nello stesso spirito. Come Boris Soloviev, capo del dipartimento per la valutazione delle prospettive del potenziale di petrolio e gas e delle licenze della parte europea della Federazione Russa di VNIGNI, Boris Soloviev, ha spiegato in un'intervista al Primo Ministro, il problema principale che l'industria petrolifera deve affrontare oggi è un graduale declino della produttività dei giganteschi giacimenti petroliferi sviluppatosi nell'era sovietica, nonostante il fatto che anche in questo caso i giacimenti messi in funzione non siano paragonabili in scala con lo stesso Samotlor.

Se il giacimento di Samotlorskoye ha 2,7 miliardi di tonnellate di riserve esplorate e recuperabili, allora uno dei più promettenti giacimenti di Vankorskoye oggi (territorio di Krasnoyarsk) ha tali riserve per un importo di 260 milioni di tonnellate. L'esplorazione di nuovi giacimenti è attualmente nelle mani di grandi compagnie petrolifere e non viene svolta abbastanza intensamente, poiché, a quanto pare, questa non è una priorità dei loro interessi commerciali.

D'altra parte, alcune aree potenzialmente interessanti dal punto di vista dell'esplorazione petrolifera, come la piattaforma dei mari del nord, agli attuali prezzi del petrolio non possono essere redditizie a causa delle difficili condizioni naturali.

Picco del petrolio e i suoi nemici

La teoria di un rapido declino della produzione di petrolio dopo il picco di produzione ha molti critici. Ritengono che l'inevitabile calo del consumo di petrolio possa essere compensato da altre fonti di materie prime ed energia, riducendo gradualmente l'attuale domanda globale di petrolio da 80-90 megabarili al giorno a 40.

Dopotutto, ci sono alternative al petrolio, ma… tendono tutte ad essere più costose. L'era degli idrocarburi a basso costo, se davvero finirà, renderà i progetti di energia alternativa più competitivi. Di recente, si è parlato molto dell'estrazione di petrolio da fonti non convenzionali, ad esempio dagli scisti bituminosi (nonostante il fatto che tale produzione sia molto energivora).

Una cosa è chiara: anche se l'umanità non fa una svolta tragica verso l'età della pietra, la frase di Dmitry Ivanovich Mendeleev secondo cui bruciare olio è come bruciare una stufa con banconote diventerà più vicina e comprensibile per tutti noi.