Posledné kvapky: Ako preklenúť priepasť medzi ropou a zelenou energiou

Ropa nebude vládnuť svetu navždy, ale niekoľko nasledujúcich desaťročí áno – ako sa teda odtiaľto dostaneme k ďalšej energetickej ekonomike?

Napriek všetkým našim rečiam o online budúcnosti bez fyzických limitov si život v našej čoraz globálnejšej ekonomike stále vyžaduje pohyb skutočných ľudí a vecí, často na veľké vzdialenosti. A bez stáleho prísunu pravekých uhľovodíkov by sa tento pohyb zastavil. Viac ako 95 percent vozidiel na Zemi – od áut cez nákladné autá až po nákladné lode až po veľké lietadlá – jazdí na ropné produkty a bez nich bolo by pre nás ťažké dochádzať do kancelárie alebo dovážať naše pomôcky, tým menej na polia alebo dostať jedlo z farmy do našej kuchyne. Zatiaľ musíme mať ropu.

Naša závislosť od ropy je poháňaná menej politickou silou ropného priemyslu ako skutočnosťou, že samotná ropa je úžasným zdrojom sily. Zabalí viac energie do menšieho priestoru ako ktorýkoľvek iný bežne dostupný zdroj a jeho výroba si vyžaduje oveľa menej energie. Na Blízkom východe, kde je „ľahká“ ropa stále najbohatšia, potrebujú vrtári investovať iba jeden barel energie na výrobu celých 30 barelov ropy. To je jeden z najvyšších pomerov energie vrátenej na investovanú energiu alebo EROEI pre akýkoľvek široko dostupný zdroj energie na planéte. (Napríklad výrobná energia za rovnaký barel by vám priniesla menej ako dva barely kukuričného etanolu.) Ropa je úžasná efektívnosť je jedným z dôvodov, prečo je stále taký vysoký dopyt, najmä pokiaľ ide o dopravu, a je to tiež dôvod, prečo bude také hľadanie alternatívy ťažké.

Stojíme pred niekoľkými zložitými rozhodnutiami, nielen o tom, kde ťažiť aký druh ropy, ale aj o tom, kedy ju ťažiť. Ale musíme takého nájsť. Už sme si prepálili cestu cez väčšinu ľahkého oleja na svete. Teraz hľadáme ťažké veci: nekonvenčné zdroje, ako je bridlica a ťažká ropa, ktorých objavenie, ťažba a rafinácia bude náročnejšia a nákladnejšia. Rastú aj environmentálne náklady. Produkcia ropy zostáva významným miestnym ekologickým rizikom – ako nám pripomenulo katastrofálne zlyhanie Deepwater Horizont minulý rok v Mexickom zálive – aj keď veľká uhlíková stopa ropy ohrozuje globálne životné prostredie celý.

Preklenúť priepasť medzi našou súčasnou ropnou ekonomikou a zatiaľ nedefinovanou ekonomikou čistej energie nebude jednoduché. Alternatívne systémy, ako sú hybridné autá poháňané biopalivami získanými z morských fariem s riasami, môžu byť jedného dňa oveľa udržateľnejšie. Ale „udržateľnosť“ je ekonomický pojem, rovnako ako environmentálny. Ľudia budú vždy uprednostňovať lacnú energiu pred drahou energiou. (Skutočne, veľa ľudí v menej bohatých krajinách potrebuje lacnú energiu, aby jednoducho prežili.) A proces sprístupnenia alternatívnych energetických systémov bude dlhý a neisté, čiastočne preto, že systémy na báze oleja, s ktorými musia súťažiť (napríklad spaľovacie motory), sa stanú ešte efektívnejšie a lákavý.

Parné teplo

Parné teplo

Mimo Bakersfieldu, kalifornskí inžinieri Chevron pumpujú paru pod zem, aby roztavili ťažký olej podobný dechtu na kvapalinu, ktorú možno vytiahnuť a rafinovať. Parné operácie prinášajú miliardy barelov predtým nedosiahnuteľnej ropy na ekonomický dosah, ale environmentálne náklady zostávajú vysoké.

Aj keby sme boli pripravení sériovo vyrábať novú generáciu, povedzme, biopalivových plug-in hybridných elektromobilov do roku 2020a aj keby sme – v absurdne najlepšom prípade – začali vyrábať tie nové autá tak rýchlo, ako ich vyrábame teraz hltačov plynu (okolo 70 miliónov ročne, celosvetovo), by sme ešte potrebovali ďalších 15 rokov na výmenu vozového parku. Spotreba ropy bude medzitým naďalej rásť, keďže dopyt z rýchlo rastúcich ekonomík v Ázii prevyšuje akékoľvek zelené zisky západných krajín.

David Victor, odborník na medzinárodnú energetickú politiku na Kalifornskej univerzite v San Diegu, hovorí, že spotreba sa nezačne znižovať ešte ďalších 20 rokov. V tomto bode denná spotreba, teraz 85 miliónov barelov denne (mbd), prekročí 100 mbd. Reálne, hovorí James Sweeney, riaditeľ Precourt Energy Efficiency Center na Stanfordskej univerzite, ktorý znižuje globálne spotreba oleja na ekonomicky a environmentálne prijateľnejšiu úroveň (povedzme 30 mbd) bude pravdepodobne trvať najmenej štyri desaťročia. Predtým hovorí: "Spotrebujeme veľa oleja."

Koľko? Pri rýchlosti, ktorú navrhuje Victor, budeme potrebovať niečo ako bilión barelov ropy, aby sme sa dostali na vrchol spotreby ropy niekedy v roku 30. roky 20. storočia – a s najväčšou pravdepodobnosťou ďalší bilión barelov, aby sme sa dostali na druhú stranu, do bodu, keď ropa predstavuje oveľa menšiu časť energie hospodárstva. Len aby sme preklenuli medzeru, budeme musieť počas nasledujúcich štyroch vyťažiť asi dva bilióny barelov ropy desaťročia – takmer dvojnásobok 1,2 bilióna barelov, ktoré sme už spálili, odkedy pensylvánsky divoký pestovateľ spustil ropný vek v roku 1859.

Hossein Kazemi, profesor ropného inžinierstva na Colorado School of Mines, hovorí, že asi polovica z týchto posledných dvoch bilióny barelov už boli objavené a čakajú v „osvedčených“ zásobách, ktoré sa dajú ziskovo ťažiť pomocou dnešných technológie. Druhá polovica nepríde tak ľahko. Podľa niektorých odhadov Zem obsahuje až o osem biliónov viac barelov ropy, ale táto ropa existuje v mnohých formách, z ktorých niektoré, ako napríklad bridlicová ropa, môžu byť mimoriadne nákladné na ťažbu alebo rafináciu. A keď sa prepracujeme cez najľahšiu ropu, budeme tiež konfrontovaní so zvyšujúcimi sa externými nákladmi – skutočnými nákladmi, ktoré však nie sú započítané na čerpacej stanici. Zúfalý zhon ťažiť ropu z nestabilných krajín môže napríklad zvrhnúť režimy, aj keď jej ťažba z ekologicky citlivých miest môže vážne poškodiť pevninu alebo more.

Čo znamená, že stojíme pred radom zložitých rozhodnutí, nielen o tom, kde ťažiť aký druh ropy, ale aj o tom, kedy ju ťažiť. Ísť po všetkom naraz sa môže zdať múdre, najmä ropným podnikateľom, ktorí investujú do konkrétnych zdrojov, alebo politikom, ktorých nezaujímajú externé náklady. Ale keďže inžinieri vyvíjajú nové techniky ťažby a rafinácie, ropa, ktorá je teraz drahá alebo škodlivá pre životné prostredie, môže byť v budúcnosti lacnejšia alebo čistejšia. S ohľadom na to, čo by sa stalo, keby sme zvážili, ako najlepšie vyťažiť naše dva bilióny barelov, z ktorých nie krátkodobá perspektíva politika alebo obchodníka, ale z dlhšieho pohľadu ropa inžinier? Ktorý olej by sme si nechali ako posledný a po ktorom by sme šli ako prvý?

Komplexné voľby
Komplexné voľby S láskavým dovolením Suncor Energy

Zdroje na ukladanie na koniec

bridlica

Celkové rezervy: 3 bilióny barelov ropného ekvivalentu (BOE)
Vzhľadom na politickú úzkosť okolo vyhliadok na dovoz ropy budú americkí politici pochopiteľne v pokušení siahnuť najprv po najbližšom a najbohatšom zdroji ropy. Pre mnohých by to naznačovalo bridlicovú ropu. Samotné rozsiahle ložiská nachádzajúce sa pod Coloradom, Utahom a Wyomingom by mohli vyprodukovať až 800 miliárd barelov ropy. Tvorcovia politiky by však mali tomuto nutkaniu odolať.

Roponosná bridlica sa vytvára, keď sa kerogén, organický prekurzor ropy a zemného plynu, hromadí v skalných formáciách bez toho, aby bol vystavený dostatočnému teplu, aby sa úplne prevaril na ropu. Ropní inžinieri už dlho vedia, ako dokončiť prácu zahrievaním kerogénu, kým sa neodparí, destilácia výsledného plynu na syntetickú ropu a rafinácia tejto ropy na benzín alebo niečo iné palivo. Ale proces je drahý. Kerogén sa musí buď ťažiť a premieňať nad zemou alebo variť, často pomocou elektrických ohrievačov, v zemi a potom čerpať na povrch. Oba procesy tlačí výrobné náklady až na 90 dolárov za barel. Keďže ceny všetkých surovín rastú, ďalšie náklady na bridlicovú ropu sa môžu zdať rozumné – a aj sú v každom prípade pravdepodobne klesne, ak priemysel bridlicovej ropy, ktorý teraz tvoria relatívne malé pilotné prevádzky, zväčšuje sa.

Politici by mali odolať nutkaniu loviť bridlicovú ropu. Problémom je, že externé náklady na bridlicovú ropu sú tiež veľmi vysoké. Nie je energeticky hustý (tona horniny dáva iba 30 galónov čistého kerogénu), takže spoločnosti budú odstraňovať milióny ton materiálu z tisícok akrov pôdy, ktoré môžu do vody vniesť nebezpečné množstvá ťažkých kovov systém. Metóda pod zemou medzitým môže kontaminovať aj podzemnú vodu (hoci Shell a ďalšie spoločnosti tvrdia, že tomu možno zabrániť zmrazením pôdy). Obe metódy sú náročné na zdroje. Výroba barelu syntetickej ropy si vyžaduje až tri barely vody, čo je hlavná prekážka v už vyprahnutých západných USA. v zemi sa kerogén musí uchovávať pri teplotách až 700 °F viac ako dva roky a nadzemné procesy spotrebúvajú veľa tepla ako dobre. Tieto požiadavky spolu s nízkou hustotou energie kerogénu dosahujú výnosy v rozsahu od 10:1 (to znamená 10 barelov výstupu na každý jeden vstupný barel) až po priepastných 3:1.

Uhlie

Celkové rezervy: 1,5 bilióna BOE
Uhlie sa dá premeniť aj na syntetickú ropu, ako to počas druhej svetovej vojny demonštrovala nemecká armáda, ktorá zúfalo hľadala palivo. Metóda transformácie je jednoduchá: Inžinieri odpália uhlie parou a rozbijú ho na plyn, ktorý sa potom môže premeniť Fischer-Tropschovým procesom na benzín a iné palivá. Mnohé energetické spoločnosti propagujú rôzne procesy skvapalňovania uhlia (CTL) ako spôsob, ako nahradiť ropu, najmä v USA a iných krajinách bohatých na uhlie.

Odvolanie je zrejmé. Pri konverznom pomere tesne pod dva barely na tonu je 847 miliárd ton vyťažiteľného uhlia na svete teoreticky predstavujú zhruba 1,5 bilióna barelov syntetickej ropy alebo podstatnú časť finále bilióna.

Podobne ako bridlicová ropa má však CTL značné nedostatky. Jeho energetická návratnosť je nevýrazná; investovaná energia za barel predstavuje iba tri až šesť barelov CTL. Okrem toho uhlie obsahuje asi o 20 percent viac uhlíka ako ropa a jeho premenou na kvapalinu sa pomer ešte zvyšuje. Palivá CTL majú uhlíkovú stopu takmer dvakrát väčšiu ako konvenčná ropa – 1 650 libier CO2 na barel CTL v porovnaní s 947 librami na barel konvenčnej ropy.

Aj keby výrobcovia nainštalovali rozsiahly a drahý systém na zachytávanie a sekvestráciu CO2 vyprodukovaného počas procesu konverzie, hovorí Edward Rubin, profesor environmentálne inžinierstvo na Carnegie Mellon University spotrebuje pri výrobe uhlia toľko energie, že emisie CO2 z palív CTL by boli stále také veľké ako konvenčný olej. Výroba paliva z uhlia by nás v najlepšom prípade nedostala bližšie k energetickému systému, ktorý je kompatibilnejší s klímou.

Odhliadnuc od toho, ani zásoby uhlia nie sú nekonečné. Výskumníci z Rand Corporation v roku 2008 dospeli k záveru, že nahradenie len 10 percent paliva v dennej doprave v USA za CTL by si vyžiadalo 400 miliónov ton uhlia ročne, čo by znamenalo rozšírenie amerického uhoľného priemyslu, ktorý už teraz narúša environmentálne limity, o 40 percent. Hoci by takýto podnik mohol byť politicky uskutočniteľný v Číne alebo iných krajinách, Rubin hovorí: „V tejto krajine to vidím len ťažko.

Pásová ťažba

Lepšie sústo

Pásová ťažba spotrebováva veľké množstvo energie a vody, aj keď trhá zem a ohrozuje vodonosné vrstvy. Premena ropného piesku na syntetickú ropu vyžaduje ešte viac energie a konečný produkt stále uvoľňuje o 20 percent viac CO2 ako konvenčná ropa.

Zdroje lepšie neskôr ako teraz

Ťažký olej

Celkové rezervy: 1 až 2 bilióny BOE
Iné nekonvenčné zdroje sa môžu, napriek mnohým nedostatkom, stať o niečo atraktívnejšími, pretože nové metódy extrakcie prichádzajú online. Jedným z nich je „ťažká ropa“, ktorá siaha od ropy podobnej melase vo Venezuele až po bitúmenové ropné piesky v Alberte. Po desaťročia obchodníci s ropou považovali ťažkú ​​ropu za menejcennú ako ľahkú ropu, ktorá sa ľahšie ťaží a ktorej molekuly s menším reťazcom sa ľahšie rafinujú. Väčšie molekuly ťažkej ropy sa naproti tomu hodili hlavne na produkty s nízkym ziskom, ako je lodné palivo alebo asfalt. Ale vďaka novým rafinačným technikám sa ťažká ropa lepšie premieňa na benzín a nové metódy ťažby uľahčujú dostať sa zo zeme.

Napríklad na poli ťažkej ropy mimo Bakersfield v Kalifornii Chevron nasadzuje počítačom riadené vstrekovanie pary, aby ropu dostatočne zriedila, aby sa mohla vyčerpať. Ešte sľubnejšie sú prevádzky ropných pieskov v Alberte, kde spoločnosti teraz oddeľujú krehký bitúmen od piesku a ílu a varia ho na syntetickú ropu. Pri konverznom pomere jeden barel na každé dve tony piesku môžu samotné ropné piesky v Alberte obsahovať až 315 miliárd barelov ropy. Keďže náklady na rafináciu klesli, produkcia dosiahla 1,5 mbd a do roku 2035 by sa mohla viac ako štvornásobne zvýšiť na 6,3 mbd.

To znamená, že produkcia ťažkej ropy má tiež veľa externých nákladov. Podobne ako v prípade kerogénu v bridlici sa bitúmen spracováva buď v zemi alebo ťažbou v pásoch. Oba procesy spotrebujú až 4,5 barelov vody na každý barel ropy, ktorý vyrobia, a prinášajú nevýrazný EROEI približne 7:1. A keďže ťažké oleje sú bohaté na uhlík, CO2 stopa ropy z bitúmenu je až 20 percent vyššia ako u konvenčnej ropy – nie je taká škodlivá ako uhlie, ale nie práve priateľská k životnému prostrediu buď. Techniky zachytávania a sekvestrácie uhlíka dokážu udržať len toľko CO2 mimo atmosféry. Prevádzky na ropných pieskoch sú rozľahlé a v dôsledku toho je možné zachytiť veľmi málo celkových emisií CO2 (jedna štúdia naznačuje, že do roku 2030 by sme mohli zachytiť len 40 percent).

Ak sa však techniky zachytávania uhlíka zlepšia, ťažká ropa by mohla tvoriť podstatnú časť z posledných dvoch biliónov barelov za uhlíkovú pokutu podstatne nižšiu ako CTL alebo bridlicová ropa. Ďalšou výhodou (z pohľadu USA) je, že veľa ťažkej ropy sa nachádza v politicky stabilnej krajine, ktorá je hneď vedľa.

obrie rýpadlo

Hlboké kopanie

Obrovské rýpadlo v ťažobnej prevádzke Suncor v Alberte ťaží tony piesku bohatého na bitúmen jediným pohybom. Geológovia odhadujú, že kanadské ropné piesky by mohli obsahovať ekvivalent 315 miliárd barelov ropy. Ak sa tieto čísla udržia, Kanada vytlačí Saudskú Arábiu s overenými zásobami 265 miliárd barelov ako národ s najbohatšou ropou na svete.

Ultra-hlboká Offshore

Celkové rezervy: 0,1 až 0,7 bilióna BOE
„Hlboký“ v ultra-hlbokej hĺbke sa vzťahuje na hĺbku vyhĺbenú plávajúcimi ropnými plošinami (zvyčajne čokoľvek nad 5 000 stôp). Ale dôležitejšia hĺbka je vzdialenosť od dna oceánu k samotnej rope. Nie je ľahké začať s výkopom míľu alebo dve pod vodou, a už vôbec nie taký, ktorý pokračuje ďalej ešte niekoľko míľ pod zemou (aktuálny rekord z roku 2009 v Mexickom zálive je takmer sedem míle). Ale neustále sa rozširujúca vrtná flotila využíva nové techniky v horizontálnom vŕtaní, podmorskej robotike a „štvorrozmernej“ seizmológie (ktorú geológovia používajú na sledovanie stavu ložísk ropy a zemného plynu v reálnom čase) rozšíriť výstup. Hoci bola úplne preskúmaná menej ako polovica svetových ultrahlbokých provincií, hlbinná produkcia sa za posledné desaťročie viac ako strojnásobila na 5 mbd a do roku 2015 by sa mohla opäť zdvojnásobiť.

Ako však minulý rok objasnila katastrofa Deepwater Horizon, využívanie tohto zdroja môže zahŕňať značné externé náklady. Tlak v ultrahlbokých nádržiach môže dosiahnuť až 2000-násobok tlaku na hladine mora. Olej vo vnútri môže byť extrémne horúci (až 400 °F) a môže obsahovať korozívne zlúčeniny (vrátane sírovodíka, ktorý vo vode môže rozpustiť oceľ). A potrubia, ktoré stúpajú z morského dna, sú také dlhé a ťažké, že plošiny, ktoré ich podopierajú, musia byť mimoriadne veľké, aby sa udržali na hladine. Najväčší objav za posledné desaťročia, brazílsku „hru pred soľou“, medzitým bráni 1,5 míle hrubý strop soli, ktorý mal priaznivý účinok na pohlcovanie okolitého prostredia. zahriať a zabrániť rozpadu ropy, čo však zároveň zmrazilo ropu do parafínového želé, ktoré teraz musia vrtáci zriediť chemikáliami, aby mohli extrahovať to.

Je malá šanca, že prechod na hospodárstvo s čistou energiou bude úplne čistý. Bude to vyžadovať kompromisy. Nie je prekvapením, že olej z ultrahlbokej vody je jedným z najdrahších v odbore. Jedna vrtná plošina môže stáť 600 miliónov dolárov alebo viac (najmä ak je hlboká voda v Arktíde, kde musia byť vrtné súpravy obrnené, aby odolať zimným búrkam Force-10 a ľadovým kryhám drviacim trup) a spoločnosti môžu ľahko minúť 100 miliónov dolárov na vŕtanie jedinej ultrahlbokej vody dobre. Výsledkom celého tohto úsilia je mierny EROEI – od 15:1 až po 3:1.

Preto, aj keď sa spoločnosti snažia zlepšiť bezpečnosť, väčšina výskumu a vývoja v ultra hlbokom sa zameria na šetrenie peňazí a energie. Diaľkovo ovládané, riaditeľné vŕtacie hlavy napríklad umožňujú spoločnostiam vŕtať viaceré otvory z jednej platformy (čím sa znižujú náklady a nadzemná stopa) a sledovať cestu úzkych ropných švov, čím sa výrazne zvyšuje ropa výkon. (Rekord pre horizontálny vrt, ktorý stanovila spoločnosť Exxon v blízkosti ruského ostrova Sachalin, je tiež približne sedem míľ.) Na ďalšie znižovanie nákladov na vŕtanie budú spoločnosti neustále zvýšiť rýchlosť penetrácie pomocou výkonnejších vŕtacích motorov, vrtákov vyrobených zo stále tvrdších materiálov a prípadne procesu vŕtania, ktorý nepoužíva vôbec žiadne vrtáky. Testy v Argonne National Laboratory naznačujú, že vysokovýkonné lasery dokážu preniknúť do horniny rýchlejšie ako konvenčné bity, a to buď prehriatím horniny, kým sa nerozbije, alebo jej roztavením.

Náklady budú ďalej klesať, keď spoločnosti vyvinú presnejšie „viackanálové“ techniky seizmického prieskumu, ktoré Kombináciou až milióna seizmických signálov im pomôže vyhnúť sa konečnému plytvaniu vŕtaním do prázdneho miesta skala. A na lepšie meranie samotných ropných nádrží vytvárajú spoločnosti „doly“ odolné voči teplu a tlaku. senzory (podobné zariadeniam, ktoré vyvinula NASA na monitorovanie raketových motorov), ktoré komunikujú s povrchovými počítačmi prostredníctvom optiky vláknina.

S rastúcim objemom údajov priemysel vytvorí aj výkonnejšie nástroje na ich analýzu algoritmy kompresie príšer (s láskavým dovolením hollywoodskych animátorov) na úplne nové výpočty architektúry. „Ak prejdeme na milión kanálov [seizmických údajov], potom potrebujeme výpočtovú schopnosť petaflop, ktorú v súčasnosti nemáme,“ hovorí Bruce Levell, hlavný vedec Shell pre geológiu. Na získanie tejto schopnosti spolupracujú ropné firmy s Intel, IBM a ďalšími hardvérovými firmami. V budúcnosti, hovorí Levell, ropný biznis „skutočne poháňa vysokovýkonnú výpočtovú techniku“.

Lodné plávajúce výrobné plošiny

Hlboká voda

Lodné plávajúce výrobné platformy a ovládateľné vŕtačky teraz umožňujú spoločnostiam pôsobiť hĺbky až takmer dve míle – a dosiahnuť ložiská ropy a plynu ďalších sedem míľ pod nimi morské dno.

Zdroje na klepnutie

Zemný plyn

Celkové rezervy: 1 bilión BOE
Zemný plyn alebo jednoducho „plyn“ v jazyku priemyslu je už dlho najväčším potenciálnym rivalom ropy ako dopravného paliva. Plyn je čistejší ako ropa – pri rovnakom množstve energie emituje menej častíc a o štvrtinu menej uhlíka dnes poháňa menej ako 3 percentá americkej dopravnej flotily (hlavne vo forme stlačeného zemného plynu, resp. CNG). Tento podiel však pravdepodobne porastie, čiastočne preto, že celková dodávka plynu neustále rastie.

Vďaka pokrokom v technike vŕtania nazývanej hydraulické štiepenie alebo „frackovanie“ môžu teraz spoločnosti ziskovo ťažiť plyn z predtým ťažko dostupných bridlicových útvarov. Celosvetové zásoby bridlicového plynu v súčasnosti dosahujú 6 662 biliónov kubických stôp, čo je energetický ekvivalent 827 miliárd barelov ropy. A to nezahŕňa plyn, ktorý sa bežne objavuje spolu s ropou v ropných poliach a ktorý sa určite nachádza v niektorých z tých hlbokomorských nádrží, ktoré ešte neboli preskúmané.

Plynu je tak veľa, že v ekvivalente energie je jeho cena štvrtinová v porovnaní s ropou – výhodný obchod, už transformuje CNG zo špecializovaného paliva používaného najmä vo vozových parkoch autobusov na všeobecný produkt spotreba. Texaská rafinéria Valero, napríklad, čoskoro začne predávať CNG na nových staniciach v USA.

Čo sa stane, ak zvážime, ako najlepšie vyťažiť naše dva bilióny barelov nie z krátkodobého pohľadu politika alebo obchodníka, ale z dlhšieho pohľadu ropného inžiniera? Budúcnosť poháňaná plynom však môže mať stále vysoké externé náklady. Frakovanie môže byť mimoriadne nebezpečné pre miestne prostredie. Metóda využíva vysokotlakové tekutiny na rozbitie otvorených hlbokých skalných útvarov, v ktorých je zachytený plyn, a tieto tekutiny často obsahujú toxíny, ktoré by mohli kontaminovať zásoby podzemnej vody. Ale takéto riziká, ktoré získali značnú mediálnu pozornosť a sú teraz v centre pozornosti nového panelu Bieleho domu, môžu byť kontrolovateľné. Ložiská plynu sú zvyčajne tisíce stôp pod zemou, zatiaľ čo hladiny podzemnej vody sú oveľa bližšie k povrchu, takže sa predpokladá, že väčšina kontaminácie zaberie miesto, kde sa stúpajúci vývrt pretína s hladinou podzemnej vody – riziko, ktoré by sa dalo minimalizovať tým, že by sa od vŕtačov vyžadovalo starostlivejšie utesnenie stien vŕtať.

To znamená, že prideľovanie príliš veľkého množstva zemného plynu na dopravu môže mať prekvapivo negatívne dôsledky. Po prvé, s najväčšou pravdepodobnosťou by to zvýšilo dopyt po zemnom plyne natoľko, že by sa zvýšili ceny, čím by sa podkopala súčasná výhoda v oblasti nákladov. Po druhé, presun veľkého objemu plynu do sektora dopravy by znamenal stiahnutie tohto objemu preč sektor energetiky, kde konštruktívnejšie vytláča uhlie, ktorého obsah uhlíka je oveľa vyšší ako oleja. Konverzia špecifických sektorov dopravného systému (napríklad dodávkové parky alebo autobusy) by však mohla súčasne znížiť emisie CO2 a znížiť dopyt po rope.

Soľná vrstva

Soľná vrstva

V roku 2006 inžinieri spoločnosti Petrobras prevŕtali 1,5 míle hrubú vrstvu prehistorickej soli pri brazílskom pobreží, aby našli to, čo sa ukázalo byť najväčším náleziskom ropy za posledné desaťročia.

Vylepšená regenerácia ropy

Celkové rezervy: 0,5 bilióna BOE
Zdrojom, ktorý prichádza s najnižšími externými nákladmi, môže byť ropa, ktorú sme zanechali, keď bola energia oveľa lacnejšia. Vrtáky zvyčajne skončia ťažbou len tretiny ropy v danom poli, čiastočne preto, že keď vyčerpajú zásobníky tiež znižujú tlak, ktorý tlačí ropu na povrch, čím je ťažba zostávajúcich sudov drahšia. V USA môžu opustené ropné polia stále obsahovať ohromujúcich 400 miliárd barelov zvyškovej ropy; celosvetovo ide pravdepodobne o bilióny. Ťažba všetkého je ekonomicky nemožná, ale pokroky v rozšírenej ťažbe ropy alebo EOR by mohli zvýšiť mieru ťažby až na 70 percent.

EOR by mohol celosvetovo pridať možno pol bilióna „nových“ barelov. A mohlo by to priniesť aj značný environmentálny bonus. Jednou z najsľubnejších metód EOR je „zaplavenie“ ropných rezervoárov CO2, ktorý sa rozpúšťa v oleji, čím sa stáva tenšou a objemnejšou, a preto sa ľahšie ťaží. Akonáhle je ropa vyťažená, CO2 sa môže oddeliť, opätovne vstreknúť do poľa a natrvalo tam sekvestrovať. Agresívna stratégia, pri ktorej sa CO2 zachytáva z jednobodových zdrojov (ako sú elektrárne alebo rafinérie) a čerpané do ropných polí by mohli zvýšiť produkciu ropy v USA až o 3,6 mbd pri sekvestrácii takmer miliardy ton CO2. A v závislosti od metódy môže mať EOR EROEI až 20:1.

EOR nemôže úplne preklenúť priepasť – ale v dokonalom svete by sme začali prinajmenšom ťuknutím na tieto sudy spolu s sudmi zemného plynu ekvivalentnými rope. Týmto spôsobom by sme najskôr použili najmenej škodlivé zdroje a najhoršie sudy by sme si šetrili na neskôr (ak všetko pôjde dobre), budúce inžinierske inovácie nám ich umožnia bezpečnejšie extrahovať a konzumovať efektívne.

Ale samozrejme, nežijeme v dokonalom svete. Producenti ropy budú zatiaľ robiť to, čo vždy robili, teda ťažiť ropu čo najlacnejšie. A spotrebitelia ropy budú nasledovať a budú kupovať najlacnejšiu energiu, akú môžu. Nakoniec môžeme požiadať trh, aby zohľadnil skutočné výrobné náklady, možno prostredníctvom uhlíkovej dane alebo nejakého druhu klimatickej regulácie. Alebo nemusíme. Energetická politika nebola nikdy mimoriadne prezieravá. Je malá šanca, že prechod na hospodárstvo s čistou energiou bude úplne čistý. Bude si to vyžadovať kompromisy a kompromisy a náklady na tieto kompromisy a kompromisy budú stúpať každým rokom, na ktorý čakáme, kým sa začneme vážne zaoberať odklonom od ropy.

Autorom je Paul RobertsKoniec ropy: Na okraji nebezpečného nového sveta_._

Najnovší blogový príspevok

Nový metamateriál ako prvý ohýba svetlo vo viditeľnom spektre
August 30, 2023

Sme o krok bližšie k veciam sci-fi a chlapčenských čarodejníkov. Vedci z Kalifornského technologického inštitútu... Sme o krok bližšie k veciam sc...

Mikrobiálny palivový článok čistí odpadovú vodu, odsoľuje morskú vodu a generuje energiu
August 30, 2023

Technológia odsoľovania bola dlho uväznená medzi dvoma konkurenčnými scenármi nočnej mory. Bez odsoľovania sa míňajú zdroje sladkej vody a veľké ča...

Breaking Blades: Inžinierske laboratórium, kde sa vyrábajú veterné vrtule na zaklapnutie
August 30, 2023

Larry Parent, inžinier, aby demonštroval, čo nové laboratórium Centra pokročilých štruktúr a kompozitov urobí s navíjacími lopatkami... Aby sme uk...