“Нефть не кончится никогда”. Нефть никогда не кончится


Нефть никогда не закончиться!!! - Говорим! Говорим! Говорим!

Нефть никогда не закончиться!!!

Виктор Галенко, зам генерального директора ООО «Финам»

Знаем ли мы правду об истинных запасах нефти и газа? Почему нефтяным компаниям выгодно занижать свои запасы нефти? Почему запасы нефти в России засекречены и охраняются законом? Почему геология – наука не точная? И хватит ли нам нефти до конца тысячелетия?

Я геолог-геофизик. По второй специальности. Поэтому, последнее изучение материалов ученых по «возобновляемости» запасов нефти и газа доставило огромное удовольствие. Попробую поделиться этой информацией с вами.

На первом курсе МГРИ (Московского геологоразведочного института), мой преподаватель сказал: знаете ли, почему астрология стала астрономией, а геология, так и осталась геологией? Аудитория зачаровано промолчала. А потому, что та наука, которую я вам буду преподавать, вообще практически не знает ничего о том, что творится в толще земли. Наши знания основаны лишь на огромном опыте исследований, но попытки построить теоретически непротиворечивые модели, постоянно разбиваются об исключения, которые встречаются в повседневной практике. Поэтому мы, как и астрологи, никогда не станем точной наукой. Итак, запишем тему: восемь основных гипотез по происхождению Земли… По окончанию института, вопросов у меня осталось больше чем ответов.

Как же изучаются запасы нефти и газа? Очень просто. На поверхности земли производится взрыв, взрывная волна проникает вглубь земли, отражается и возвращается назад. Там ее улавливают сейсмоприемники, записывают колебания на магнитную ленту, а потом компьютер по этим данным строит профиль земной коры, где видны полости, заполненные нефтью, газом, и т.д.

Это в теории. На практике наше знание о земных глубинах ограничено слоем (поверхностью) Мохоровичича. От 5 до 70 км в разных частях земного шара. Так вот, открою секрет. Наука вообще не знает, что творится за этим слоем. Есть невнятные гипотезы, одна противоречивее другой. Все они не работают. Вот такая длинная амбула, что бы вам было интереснее.

А что такое нефть и газ? Вот банальное определение:

Сырая нефть — природная легко воспламеняющаяся жидкость, которая находится в глубоких осадочных отложениях и хорошо известна благодаря ее использованию в качестве топлива и сырья для химического производства. Химически нефть — это сложная смесь углеводородов с различным числом атомов углерода в молекулах; в их составе могут присутствовать сера, азот, кислород и незначительные количества некоторых металлов.

Природный (нефтяной) газ, состоящий из метана и других легких насыщенных углеводородов, — весьма дешевое и удобное топливо. Все. Все остальные определения и попытки понять, что это такое - это гадание на кофейной гуще.

Еще совсем недавно ученые считали, что все мировые месторождения известны, запасы посчитаны, скорость добычи определена, и через 30-40 лет все «легкодобываемые» запасы этих полезных ископаемых будут практически исчерпаны.

Так Д. И. Менделеев впервые обратил внимание на то, что нефть является важнейшим источником химического сырья, а не только топливом; он посвятил ряд работ происхождению и рациональной переработке нефти. Ему принадлежит известное высказывание: «Нефть — не топливо, топить можно и ассигнациями» (полагая, что целлюлоза ассигнаций — возобновляемый и менее ценный источник сырья, чем нефть).

Вот уже примерно 130 лет сосуществуют две теории на этот счет. Согласно первой, общепризнанной, нефть — невозобновляемый ресурс, имеет органическое происхождение и образуется с участием останков древней флоры и фауны.

Альтернативная теория предполагает неорганическое происхождение: образуется благодаря круговороту воды в природе. Таким образом вода переносит углеводороды, вступающие в реакцию с водородом из недр Земли. Поэтому нефть — возобновляемый ресурс.

Обратимся к практике.

Так, специалист известнейшего в мире Института проблем нефти и газа Российской Академии наук Азарий Баренбаум уверен: традиционное мнение о том, что нефть образуется из остатков отмерших живых организмов - в корне неверно. Он развил теорию Менделеева, а заодно и опроверг теорию парникового эффекта. Как все происходит? Углерод, попадающий в атмосферу, вымывается из нее дождями и с дождевой водой снова падает в землю в форме гидрокарбоната. Одновременно с накоплением в земной коре углерода в толще недр из мантии выделяются мощные потоки водорода. При высоких температурах и давлении происходят химические реакции, в результате которых появляются газы, в том числе метан и капельная нефть. И что особенно удивительно, весь этот процесс происходит не за миллионы, а всего за несколько десятков лет.

Выводы ученого подтверждают возобновление запасов нефти на давно эксплуатируемых нефтегазовых месторождениях, а потом заброшенных в 40—50-е годы прошлого века: в Татарии, Чечне, Мексике, американских штатах Техас и Оклахома.

Так на чем же основан феномен необъяснимого роста запасов существующих месторождений? Поясню на примере. Когда нефть была открыта в Татарстане, ее запасы оценили в 709 млн. тонн. Ошибки вроде не было. Однако на сегодняшний день в Татарстане уже добыто почти в четыре раза больше нефти, чем было предсказано, - около 2,7 млрд. тонн. И заканчиваться татарская нефть не собирается. В обозримом будущем.

Один из авторов открытия, профессор ГАНГ Виктор Гаврилов может часами перечислять примеры таких «аномалий». Суть его теории - природа умеет пополнять свои кладовые. Известно, что углеводороды постоянно поднимаются из глубин планеты к поверхности земной коры. Считалось, что это происходит очень медленно. Для восстановления запасов месторождений нужны десятки миллионов лет.

Но ученые из ГАНГ уверены, что процесс идет значительно быстрее. Чтобы вновь наполнить скважины «черным золотом», достаточно времени, сопоставимого с продолжительностью жизни человека. «Мы проводили эксперименты на Талинском месторождении в Западной Сибири. Оказалось, что скорость перемещения нефтяных флюидов (летучих компонентов нефти) от скважины к скважине составляет почти 6 км в сутки», - рассказывает Гаврилов.

Если нефть и газ действительно окажутся возобновляемыми ресурсами, в этом не будет ничего удивительного. Они - одни из главных загадок природы. Известен их химический состав, совершенствуются методы добычи, но их происхождение - тайна за семью печатями.

Кстати, считается, что абсолютно точной информации (государственной) о реальных запасах нефти в России нет. Запасы газа известны, они публикуются, а запасы нефти - нет - запрещено еще с советских времен. Так ли это, мне точно выяснить не удалось. Мнения коллег экспертов разделились. Есть мнение, что реальные запасы в России в 3-4 раза больше, чем по данным BP Statistical review of world energy за 2009 год - 79 млрд. баррелей. Впрочем, есть мнение что нефтяные запасы Земли в настоящее время сознательно завышаются, дабы избежать паники и чудовищного роста цен.

Итак, к чему мы пришли? Геологи не знают истинных запасов нефти, а политики и бизнесмены этими цифрами манипулируют в зависимости от обстоятельств. Но приблизительно можно предположить, (по многочисленным публикациям), что запасов нефти и газа в России хватит до конца нынешнего тысячелетия. Т.е. поводов для паники нет. Да и теория о «возобновляемости» нефти и газа мне очень понравилась. В силу ее непротиворечивости и подтверждением реальными фактами. Поэтому полагаю, что в этом вопросе мы можем быть оптимистами, и вспомнить главу из книги Дейла Карнеги, как перестать беспокоится и начать жить.

И на прощанье – небольшая история об ошибках разведки. К 100-летию рождения В.И. Ленина в 1970 году в СССР решили пробурить самую глубокую скважину в мире. Геофизики очень долго искали место, и наконец, его нашли. На Кольском полуострове. Скважину назвали «Кольская сверхглубокая» По данным разведки скважина должна была пересечь огромное количество слоев и дать неоценимую информацию об устройстве Земли. Не получилось. Вместо всех нарисованных слоев из скважины доставали только гранит. И ничего кроме гранита. 12 262 метра гранита. Эта разведка стала бесконечным поводом для шуток, между геологов над геофизиками. До сих пор. В общем, теория без практики мертва, но древо жизни пышно зеленеет.

dgordgio.livejournal.com

Почему нефть никогда не кончится |

Экономика, построенная на доходах от добычи нефти, — это колосс на глиняных ногах, об этом вам скажет любой специалист по экономике. Это утверждение строится на том, что цена на нефть — непостоянная, с трудом поддающаяся прогнозам величина. Следовательно, существует постоянный риск того, что в один прекрасный момент цена нефти упадет, а вместе с ней рухнут и все нефтезависимые экономики. «Кроме того, — обычно добавляют экономисты, — нефть — это невозобновляемый ресурс, и запасы его уже невелики».

С такими аргументами трудно не согласиться. Но несогласные находятся. И это не бравые геологи, которые говорят: «Открытия новых месторождений заканчиваются тогда, когда геологи перестают верить в их существование». Аналитики верят только фактам, а факты говорят, что прогнозы об истощении запасов нефти существовали буквально с открытия первых месторождений. То есть в истории человечества нефть уже не раз заканчивалась. Впервые прогноз о скором исчерпании запасов нефти сделал главный геолог штата Огайо Стронг Ньюберри (Strong Newberry) в 1875 году. С тех пор пессимистические прогнозы относительно запасов нефти делаются регулярно. Спустя почти 100 лет, в 1973 году Джеймс Эйкинс (James Akins), аналитик государственного департамента США, призвал к увеличению добычи нефти на территории США и улучшению отношений с нефтедобывающими странами Ближнего Востока, утверждая, что нефтяной кризис не за горами.

Сегодня прогнозы еще менее радужны: «Нефти у России осталось на 21 год. То есть большинство ныне живущих граждан страны на практике узнают, как выжить без доходов от нефтяного экспорта. Такие шокирующие данные содержатся в ежегодном докладе компании British Petroleum (ВР) „Энергия мира-2005“. Правда, есть страны, где положение еще хуже. Нефтяные запасы США иссякнут через 11,1 года, Норвегии — через 8,2, Великобритании — через 6. Добыча черного золота растет быстрее прироста запасов и потребления, и мир станет жить в условиях острого нефтяного голода примерно через 40 лет», — считают в ВР.

Однако на самом деле ничего «страшно» нового аналитики ВР не открыли. Ведь никто никогда не говорил: «Успокойтесь. Нефть никогда не кончится». Все твердят прямо противоположное уже больше ста лет. Однако она все не кончается, хотя объемы потребления нефти растут гигантскими темпами, да и добыча не отстает. Почему так?

Некоторые исследователи склонны объяснять этот парадокс саморегуляцией нефтяного рынка. «Высокие цены на нефть, с одной стороны, способствуют ограничению роста потребления, а с другой -стимулируют нефтяные компании к поиску новых источников поставок», — считает датский ученый-статистик Бьорн Ломборг. По его мнению, дороговизна геологоразведочных работ заставляет нефтяников сокращать временной промежуток между изысканиями и началом добычи. То есть чем больше будет спрос, тем быстрее будут вводиться новые месторождения.

Другие — вселенским заговором производителей нефти. Причем у них тоже есть аргументы. «Почему нельзя предположить, что производители нефти искусственно занижают свои запасы, чтобы спровоцировать рост цен на сырье? Ведь манипулирует же ОПЕК с той же целью объемами добычи», — говорят они.

И приводят такой факт: в 1985 г. Кувейт заявил, что объем его нефтяных запасов на 50% превышает ранее обнародованные цифры. И дело было не в том, что в этой стране были открыты новые месторождения. Никаких месторождений в то время отрыто не было. Просто ОПЕК, в состав которого входит Кувейт, решил устанавливать квоты добычи для своих членов в соответствии с объемом имеющихся у них запасов. Чем больше у вас запасов, тем больше нефти вы сможете добывать. Примеру Кувейта вскоре последовали другие страны, «скорректировав» данные о своих ресурсах в общей сложности на 300 миллиардов баррелей. А Кувейт, кстати, и сегодня публикует точно такие же данные о своих запасах, как и в 1985 году.И, наконец, третья версия неиссякаемости мировых запасов нефти — это версия «технологическая». Она, во-первых, гласит, что оценка запасов в разных странах может быть различна. Например, в США доказанными запасами считаются лишь запасы, которые можно извлечь с определенным уровнем рентабельности. То есть — это весь возможный объем добычи из уже действующих и подготовленных к добыче скважин. А во многих странах при оценке запасов рентабельность добычи не принимается во внимание. Таким образом, одна и та же скважина может как содержать нефть, так и не содержать. Или при повышении цены на нефть скважина становится рентабельной, и ее можно учесть в запасах, а назавтра, при снижении цены на бирже, — уже нет. Кроме того, технологии добычи и геологоразведки становятся все совершеннее, что позволяет открывать как новые месторождения, так и повышать нефтеотдачу уже существующих, что также сказывается на подсчете мировых запасов.

Получается, что чем выше мировая цена на нефть, тем быстрее должны увеличиваться запасы. Но этого не происходит, потому что слишком быстрый прирост запасов может цены уронить, что опять же невыгодно нефтяникам. То есть теория о том, что страшилки о скором исчерпании нефтяных запасов в очень существенной мере искусственно поддерживаются производителями, кажется в этом свете довольно состоятельной. А сопоставление всех трех теорий неисчерпаемости мировых запасов нефти заставляет аналитиков сделать вывод, что, в принципе, нефть на Земле не закончится никогда. Впрочем, эти выводы не принимаются во внимание биржевыми спекулянтами — они мешают им зарабатывать на скачках цен.

Справка

Уголь, трава и сыр против нефти

Людей, которые верят в то, что мировые запасы нефти и газа исчерпаемы, все-таки намного больше, чем тех, кто в это не верит. Еще больше тех, кого не устраивают высокие цены на энергоносители. Поэтому во всем мире уже сегодня инвестируются десятки миллиардов долларов в разработку и усовершенствование альтернативных источников энергии.Так, за 20 лет себестоимость 1 кВт-ч в ветрогенерации упала с 38 центов до нынешних 3-3,5. В то же время себестоимость электроэнергии, полученной с помощью газовых турбин, постоянно растет и составляет в среднем уже 5 центов.В США принят закон, гарантирующий налоговые льготы производителям растительного топлива, а в Евросоюзе уже в 2003 году было произведено 1,4 млн тонн биодизеля (моторное топливо на основе растительного масла — обычно соевого, рапсового и пальмового).В Германии функционирует даже Союз содействия развитию альтернативных источников энергии, а количество заправок, продающих рапсовое топливо, благополучно перевалило за тысячу. Здесь же — в городе Штутгарте используют для производства биотоплива отходы от производства сыра. Спецы местного НИИ биотехнологий изобрели способ переработки сырных обрезков в биологическое дизельное топливо.Сегодня возвращаются и к давно изобретенным, но забытым на время технологиям. В частности, к технологии получения бензина из угля. Первые промышленные установки по производству бензина из угля были построены в 30-хгодах в Германии, использовался уголь Рурского бассейна. В Германии уже в 30-х годах, то есть еще до войны, производилось около трех миллионов тонн синтетического топлива из угля. За прошедшие годы технология была значительно усовершенствована, сегодня используются установки 3-4 поколения, и развитие технологий отнюдь не стоит на месте. Сегодня такая страна, как ЮАР, переработкой угля в бензин обеспечила свои потребности почти на 100%. Заинтересовались ею и в Китае, где планируется обеспечить таким топливом весь автопарк страны, и сейчас там строится 5 заводов. Не осталась в стороне и Россия: у нас разработана усовершенствованная технология, которая дает возможность из низкосортного и бурого угля производить соответствующие современным европейским стандартам бензины, дизельное и реактивное топливо, продукты углехимии.Кроме того, сегодня вкладываются серьезные деньги в выращивание специальных сортов травы (Miscanthus — «слоновья трава»), которую можно перерабатывать в углеводороды. В Великобритании, например, финансируется разработка программы по выращиванию Miscanthus и переводу электростанций на биотопливо.

svdelo.ru

Почему нефть не кончится никогда

Цена на нефть зависит не только от ее запасов и политики, но и от популярности той или иной теории ее происхождения. Новые открытия позволяют предположить, что слухи об истощении нефтяных резервов сильно преувеличены.

Прогнозы изменения цен на нефть колеблются в очень широких пределах. Одни предсказывают их стабильный рост, другие – не менее устойчивое падение. Причина такого разнобоя во многом связана с тем, что до сих пор нет общепринятого понимания, как нефть образуется, а значит, мы не знаем, есть ли вообще дно у нефтяной бочки. Последние открытия позволяют предположить, что нефть будет с человеком всегда.

Сделать такой оптимистический вывод позволяют открытия канадских и российских ученых: вполне возможно, нефть обязана своим возникновением подземному океану. Речь идет не о привычных нам залежах минеральных вод, а о всепланетной грандиозной оболочке, в которой циркулирует перегретая вода и пар. Именно существование такой оболочки объясняет и движение тектонических плит, извержение вулканов и... появление нефти.

Вода в алмазе

Недавно стало известно о результатах исследования одного бразильского алмаза, который был найден еще в 2008 году близ города Жуина в Бразилии. Внутри этого невзрачного камня были найдены включения минералов. Ученые, в отличие от торговцев бриллиантами, очень любят такие камни – включения содержат уникальную информацию о процессе формирования алмазов. И вот в бразильском камне нашли следы рингвудита, крайне редкого минерала, который встречается в метеоритах (его также удалось синтезировать в лабораторных условиях). Рингвудит – родственник широко распространенного на земле оливина, но для создания рингвудита нужна вода. И не просто вода – а вода при высокой температуре и давлении.

 

Алмаз из Бразилии с вкраплением рингвудита – всего 60 микрон длиной, что соизмеримо с толщиной человеческого волоса

Современная наука может только по косвенным признакам судить о том, что происходит на больших глубинах. Самая глубокая в мире скважина, пробуренная на Кольском полуострове России, лишь немного глубже отметки 12 км от поверхности земли. Находки вроде алмаза из Жуина позволяют заглянуть гораздо глубже. Алмазы образовались во время гигантских вулканических взрывов, в эпоху молодости нашей планеты, и кимберлитовые трубки, в которых алмазы залегают, – это следы тех катаклизмов. Пузырьки в алмазах – это контейнеры из прошлого, из больших глубин.

Обнаружение рингвудита подтвердило гипотезу, что на больших глубинах, под земной корой, есть вода, и ее больше, чем во всех океанах Земли. Но в алмазах находили не только рингвудит: российские ученые из Института геологии и минералогии Сибирского отделения РАН обнаружили в них следы нефти. Эти две столь разные находки возвращают нас к одному бесконечному геологическому спору.

Из чего получается нефть?

Этот вопрос возник еще в XIX веке, когда появились две конкурирующие теории: биогенного и абиогенного генезиса нефти. Согласно биогенной теории, нефть – это продукт останков древних биологических организмов, животных и растений. Абиогенная теория предполагает, что это результат химических реакций в недрах Земли.

С точки зрения биогенной теории процесс превращения биомассы в нефть продолжался миллионы лет. Микроскопические капельки нефти попадали в особые высокопроницаемые пласты и образовывали в них скопления. Этим объясняется, что подавляющее большинство месторождений нефти сосредоточено в осадочных горных породах, что нефть распространена очень широко, ну и химический состав нефти имеет много общего с химией живых организмов. Согласно этой теории происхождения нефти, ее поиски следует производить в осадочных породах и ее залежи конечны. 

Абиогенная теория утверждает, что природа нефти – в химических процессах, связанных с постоянным выделением из недр планеты различных газов. Это пары воды, углекислый газ, сероводород, азот, водород и ряд других. Активным сторонником этой теории был Дмитрий Менделеев, который считал, что процесс происходит непрерывно, по всей планете, но только в отдельных местах возникали условия для накопления паров нефти и их консервации. В их пользу играют находки нефти в кристаллах и магматических породах и высокое содержание металлов в нефти. Эти наблюдения крайне трудно объяснить с биогенной точки зрения.

Включения нефти в кристаллы кварца – один из доводов сторонников абиогенного происхождения нефти

Практический вывод из абиогенной теории: перспективными для поиска нефти могут быть любые трещиноватые породы – даже кристаллические. Кроме этого, можно быть уверенными, что нефть не иссякнет совсем: она постоянно генерируется в недрах планеты, хотя и в количестве, много меньшем, чем мы потребляем.

Есть ли компромисс?

Даже между западниками и евразийцами в России больше общего, чем между сторонниками биогенной и абиогенной теории происхождения нефти. Научный спор превратился в религиозный диспут. При этом до самого последнего времени все практические действия по разработке нефтяных месторождений базировались только на постулатах одной из теорий, биогенной. Но сегодня растет запрос на более универсальную концепцию, которая могла бы полнее объяснить, что происходит в земной коре. И вот здесь самое время вспомнить одну теорию, которая сейчас переживает второе рождение, – о подземных океанах, точнее, о дренажной оболочке внутри Земли.

В свое время не одного геолога поставил в тупик простой арифметический подсчет. Мы знаем объем суши, возвышающейся над уровнем моря, – это примерно 130 млн куб. км. Мы также знаем примерное количество твердых частиц, смываемых в океаны всеми реками мира за год, – около 22 млрд тонн, что-то около 10 куб. км. Поскольку эрозия земной поверхности идет постоянно, примерно за 13 млн лет планета должна была бы стать плоской, едва возвышающейся над уровнем океана. Но Земля не смылась в море даже там, где уже миллиарды лет нет активного горообразования. Из этого был сделан вывод, что материки постоянно растут (что, кстати, подтверждается геодезическими наблюдениями). Что-то их заставляет всплывать из мантии.

В конце 60-х годов ХХ века Степан Григорьев выступил с теорией о том, что в глубинах планеты идет постоянная циркуляция перегретой воды. Чистая вода при 374°С при любом давлении переходит в пар. А вот для рассолов эта критическая точка значительно выше – например, для пятипроцентного раствора солей она равна уже 410°С. По мнению Григорьева, водные растворы под действием силы тяжести уходят в глубь планеты, где, испаряясь, движутся вновь вверх. Этот круговорот воды захватывает различные химические соединения. Вверх пары воды несут кремниевую кислоту, вниз – соединения магния, железа и кальция. Так кора становится легче, материки всплывают над мантией, затем новые породы мантии оказываются в зоне действия «дренажного слоя», и процесс продолжается.

Теория Григорьева долгое время вызывала иронию, главным образом потому, что никакая водопроницаемость в больших глубинах Земли не считалась возможной – слишком уж большие давления на глубине. Однако открытия Кольской сверхглубокой скважины заставили по-иному взглянуть на наши представления о природе недр. В частности, на глубине ниже 9 км скважина вскрыла высокопористые горные породы, насыщенные горячими рассолами. Температура там подбиралась уже к 200°С. 

Новая теория

Таковы возможные кирпичики новой универсальной теории образования и накопления нефти: она может образовываться и из органического, и из неорганического исходного материала. А может вообще происходить сложный, многоступенчатый процесс. Например, сибирские ученые смогли синтезировать тяжелые углеводороды из смеси мрамора, воды и металлов при температуре 1500 градусов и давлении 50 тысяч атмосфер. Хотя не стоит забывать, что мрамор – это метаморфизованная осадочная порода, сформированная из останков скелетиков древних организмов.

Органические осадки, которые откладываются на дне океана, вместе с водой уходят в зонах субдукции под материки, где включается процесс постоянной водной циркуляции, о чем писал Григорьев. Как замечает канадец Грэм Пирсон, работающий в Альбертском университете Эдмонтона, это не те океаны, по которым можно плавать; но именно там в результате высокотемпературных реакций под большим давлением из оливина в присутствии воды сформировался рингвудит, который потом в результате извержения вулкана оказался в алмазной оболочке.

Дренажная оболочка, движение плит, новые открытия в области синтеза позволяют предположить, что нефть производится в недрах планеты постоянно и затем выносится в верхние слои земной коры, где и накапливается в течение сотен тысяч лет. Это напоминает ванну, в которую течет струя воды. Мы можем достаточно быстро вычерпать ванну, но вода потом опять набежит. Это, кстати, часто наблюдается на заброшенных месторождениях. Вопрос – в сроках. Однако, если внять точке зрения Менделеева, что топить печки нефтью – все равно что топить их ассигнациями и что лучше оставить нефть лишь для нужд нефтехимии, то может статься, что ее нам хватит на многие и многие тысячелетия. А новые подходы к поиску нефти могут обогатить нас новыми месторождениями даже в тех регионах Земли, где ранее мы и не ожидали их встретить.

maxpark.com

“Нефть не кончится никогда”

Автомобили могут ездить на смеси спирта и бензина, а углекислый газ, вырабатываемый ими, может стать сырьем для производства топлива и энергии. Нефть не кончится, но станет слишком дорогой и неудобной для использования. О прошлом и будущем углеродной энергетики рассказывает академик РАН, бывший министр нефтяной промышленности СССР Саламбек Хаджиев.

Углеродная эра — от биомассы к биомассе через уголь и нефть

Если ставить вопрос таким образом, нефть не кончится никогда. Вопрос здесь лежит в другой плоскости: когда закончится углеводородная эра и будет ли другая эра, а также какой компонент будет выдвигаться на первый план в оставшиеся времена углеводородной эры. Если рассмотреть историю человечества, то люди пользовались соединениями углерода всегда. На сегодняшний день известно около 5 млн углеродсодержащих соединений, всех соединений других элементов — примерно 500 тысяч. Ежегодно человечество синтезирует 250 тыс. новых углеродсодержащих соединений — таково химическое разнообразие этого элемента.

Однако на разных этапах развития человечества в качестве исходного углеродсодержащего сырья использовались самые разные углеродные материалы. Очень долгое время люди использовали биомассу — дерево, солома, трава. Из нее не только извлекали энергию, тепло, но и выделяли нужные вещества — известны краски растительного происхождения, например. Затем период использования такой первичной биомассы закончился, ее начал вытеснять уголь. Человечество развило достаточно мощную углехимическую промышленность, многие углеродсодержащие соединения получались на основе переработки кокса. То есть уголь использовался не только для отапливания жилища, получения энергии в той или иной форме, но и как исходное химическое сырье, это была огромная область синтетической химии. Затем кокс был постепенно вытеснен нефтью, и сегодня у нас эра нефти и газа. При этом в определенной мере используются и первичная биомасса, и уголь, также внедряется использование биомассы уже на новом уровне, более высокой степени переработки — в виде биотоплив.

Эта углеродная жизнь будет сопровождать нас всегда, она никогда не закончится. То, что нас ожидает в относительно скором времени, — это конец эры дешевой нефти.

Нефть обогнала в объемах использования уголь и биомассу потому, что ее стоимость как углеродного сырья была наиболее низкой. Первоначально нефть разрабатывалась в легкодоступных регионах: у нас это Грозный, Баку, за границей — Ближний Восток. Нефть там залегала неглубоко, само сырье было очень высокого качества по составу, то есть содержало мало серы, мало азота — только углеводороды. По мере того как мы расходуем эти доступные ресурсы, добыча и переработка нефти становятся все более и более дорогими. Сначала мы продолжали добывать высококачественную, “хорошую” нефть, но ушли за ней в сложные регионы — Урал, Сибирь. Потом “хорошие” нефти начали заканчиваться и там.

Озвучиваемая оценка “конца нефти” — примерно 40 лет — относится к разведанным сейчас и доступным для добычи на имеющемся уровне технологий источникам “хорошей” нефти.

Более “плохие” нефти — так называемая тяжелая нефть, представляющая собой смесь более тяжелых углеводородов и больше напоминающая гудрон, — требуют больших материальных затрат как при добыче, так и при переработке. Запасов более плохих нефтей при сегодняшнем уровне потребления у нас хватит где-то на 200 лет (это опять оценка разведанных ресурсов). Но это уже более дорогая нефть, более экономически затратная.

Нефть станет заметно более дорогой, и это откроет дорогу другим источникам энергии, другому углеродсодержащему сырью. Сейчас мы называем его альтернативным, потому что оно является альтернативой современном сырью — нефти и природному газу.

На мой взгляд, будущее — отдаленное будущее — за источниками искусственной биомассы.

Уже сейчас, когда мы говорим о биомассе, она делится на три поколения. Первое поколение — это классическая биомасса, например, когда мы получаем топливо, разлагая с помощью ферментов пшеницу, кукурузу, сахарный тростник. Сейчас, например, в Бразилии бензин в значительной части уже заменен биоэтанолом, в смесях для двигателей содержится до 85% спирта. Таким образом, первое поколение биотоплива — это пищевая биомасса, ее легко перерабатывать процессами брожения, однако она достаточно дорогая. Второе поколение биотоплива — это биоэтанол, или биобутанол, изготавливаемый из древесины, соломы или других углеродсодержащих отходов. Для этого также используется процесс ферментации, но переработка целлюлозы гораздо сложнее, хотя используемое сырье на порядки доступнее, чем пищевые источники углеводов.

Третье поколение — биотопливо будущего, которое производится из специально выращенной эффективной биомассы. Вспомним, что нужно для процесса фотосинтеза, в ходе которого растения вырабатывают кислород и углеводы: это энергия Солнца, углекислый газ в качестве исходного углеродного сырья. Биомасса третьего поколения поставит этот процесс на уровень промышленного цикла.

В идеале мы собираем двуокись углерода, которую мы в огромных количествах выбрасываем в атмосферу, сжигая топлива, и направляем ее на выращивание специальной биомассы, которая растет с очень высокой скоростью, причем не в природе, а в промышленных реакторах. Так мы обеспечиваем замкнутый цикл: из биомассы производится топливо, которое сжигается, полученный углекислый газ собирается и направляется на выращивание новой биомассы в реакторы.

Уже сейчас созданы системы, которые наращивают биомассы в сотни раз быстрее, чем самая быстрорастущая древесина, — это водоросли. Именно такие системы позволяют надеяться в перспективе перейти не к сельскохозяйственному возделыванию биотопливных культур, а к созданию настоящих циклических промышленных реакторов. Сейчас завершенный цикл круговорота углерода реализован в природе: все живые организмы вдыхают кислород и выдыхают углекислый газ, растения поглощают углекислый газ в процессе фотосинтеза и с помощью энергии солнечных лучей вырабатывают углеводы и выделяют кислород. Гетеротрофные организмы перерабатывают углеводы, получая энергию для жизни, с помощью вдыхаемого кислорода и выделяют углекислый газ. Аналогичный цикл нужно замкнуть и в промышленности: под влиянием солнечных лучей из СО2 в реакторах будет получаться биомасса, которая будет перерабатываться в бензин, при сжигании которого образуется СО2, который снова поступает в реактор.

На мой взгляд, до создания такого замкнутого технического цикла по углероду осталось 15—30 лет, не больше. В реакторы будут поступать не только продукты сгорания бензина, но и отходы с ТЭЦ и другие продукты сгорания. Таким образом, наиболее перспективная биомасса третьего поколения — это искусственно выращиваемые водоросли.

Высокая эффективность их роста позволяет культивировать их в промышленном реакторе — как в химии, куда подается СО2, солнечные лучи, а на выходе получается биомасса. Он уже не зависит от почв, от климата, там создается специальная среда, вводятся микроэлементы, скорость синтеза очень высокая.

Когда мы перейдем к замкнутому техническому циклу использования углерода, во-первых, мы перестанем выбрасывать потребленный СО2, а во-вторых, обретем практически неиссякаемый источник углерода для цивилизации. Причина в том, что в природе углерода больше всего содержится в карбонатах — солях угольной кислоты.

Содержание углерода в карбонатах в 100 раз больше, чем во всех других углеродсодержащих соединениях — угле, нефти, газе. Поэтому их запасы действительно неиссякаемы.

Если тяжелых нефтей нам хватит на 200 лет, то этого карбоната хватит на тысячи лет, если мы научимся его перерабатывать. Карбонаты при нагревании довольно легко выделяют СО2, поэтому карбонаты — отличное сырье для биотоплива третьего поколения, для запуска технического цикла. Таковы на сегодняшний день перспективы поиска нового топлива новой углеродной эры, которая придет на смену современной эры дешевой нефти.

 

www.ukrrudprom.ua

Нефть в России никогда не кончится?

Ученые предлагают новые гипотезы, способные взорвать мировую геополитику

Издательство «Вече» выпустило книгу А.Ю. Склярова под названием: «Сенсационная история Земли. Сколько на самом деле лет нашей планете?» На первый взгляд, книга касается лишь специальных научных вопросов, связанных со строением и эволюцией Земли. На самом же деле, ее тематика гораздо шире. Она напрямую выходит на проблемы достоверности научного знания.

А следствием степени этой достоверности является общественная оценка многих реалий окружающего мира, что непосредственно отражается на политике, экономике и повседневной жизни миллионов людей. И убедительные примеры такого влияния мы также находим в упомянутой книге.

Автор книги принадлежит к числу тех, чье творчество оценивается нашим обществом весьма неоднозначно, даже полярно. Само по себе это уже служит показателем его неординарности. Он – один из так называемых «альтернативщиков», развивающих представления, альтернативные тем, которые господствуют в различных науках. Есть «альтернативщики», специализирующиеся на какой-то одной науке. Спектр альтернативных концепций А.Ю. Склярова широк. Преимущественно он касается вопросов древней истории. Публика знакома с его творчеством в основном по его книгам, где он развивает свою главную идею: многие древние мифы Земли отражают реальный контакт землян в прошлом с гостями из других миров, и памятники некоторых древних цивилизаций тоже хранят в себе следы этого контакта и полученных землянами в результате него знаний.

Именно по этому главному пункту воззрений автора книги публика резко расходится на два лагеря: тех, кто принимает возможность такой версии отдельных событий прошлого Земли, и тех, кто ее с порога решительно отвергает. То есть водораздел проходит по принципу «верю – не верю», вообще-то не имеющему ничего общего с наукой. Равно как и с методом А.Ю. Склярова, который всюду подчеркивает, что его целью является позитивное знание, основанное на фактах, а там, где фактов недостаточно, он не забывает пояснить, что его точка зрения – лишь версия.

Во избежание недоразумений сразу оговоримся, что в этой его новой книге «пришельцы» ни с какого боку не упоминаются. И сама книга посвящена другим вопросам, ранее затрагивавшимся автором лишь в отдельных его статьях. А именно – проблемам достоверности современного геологического знания и альтернативной концепции эволюции нашего земного шарика. Тем, кто уже достаточно проникся предубеждением против ее автора на основании того, что здесь о нем написано, я могу лишь сказать: давайте оценивать ту или иную научную (или претендующую на научность) работу на основании того, что в ней изложено, а не априорного мнения о ее авторе. Тем более, что излагаемые в ней теории не только и не столько принадлежат самому Андрею Склярову. Они имеют место быть в нынешней науке, в стороне от господствующей парадигмы. Рецензируемая книга – в определенной степени компиляция этих «маргинальных» теорий, сведенная автором в одну целостную картину. Согласитесь, это само по себе – задача малодоступная для заурядного ума. В результате получилось довольно увлекательное чтение для интересующихся естественнонаучными проблемами.

Речь не идет о каком-то прорыве в научном знании, о «революции в науке» о Земле. Но есть важный повод для разговора о нерешенных проблемах современной науки и о том, в верном ли направлении она движется.

Любое развитие движется противоречиями. Отсутствие альтернативных гипотез обрекает науку на застой. Кроме того, если бы современная наука объясняла решительно все, то не появлялись бы на свет и подобные книжки. И не следует расценивать их скопом лишь как спекуляции на том, что широкая публика знакома лишь с популярным изложением современных научных концепций, а следовательно не в состоянии распознать ненаучный характер предлагаемых ей сенсационных книг. Автор опирается на мнения глубоких специалистов в своей области. Его критика нынешней научной парадигмы проистекает не из каких-то обывательских сомнений и стремления подладиться под вкусы публики, охочей до сенсаций. Она в известной степени исходит из потребностей самого развития научного знания. Только в таком ключе правомерно ее рассматривать.

Здесь уместно изложить одну историю, которая представляется весьма показательной иллюстрацией хода развития науки вообще. Мы знаем, что Земля обращается вокруг Солнца (хотя и последнее тоже не стоит на месте). До середины XVII века большинство образованных людей в Европе было уверено, что наоборот – Земля неподвижно пребывает в центре мироздания. И это было не каким-то предрассудком, а научно установленным фактом на тогдашнем уровне знаний! Фактом, подтверждавшимся всей практикой исследований!

Звучит удивительно, но это именно так. Утверждению на полторы тысячи лет геоцентрической (т.е. Земля в центре) системы мира ученые были обязаны научному подвигу Клавдия Птолемея из Александрии Египетской, жившего во II в. н.э. 25 лет он тщательно изучал видимое движение планет по звездному небу, сверял свои наблюдения с материалами предшественников, старательно вычислял, строил гипотезы… Он провел работу, которая в наше время под стать электронно-вычислительной машине! И в результате создал теорию движения планет, обладавшую точной прогностической функцией. Более тысячи лет после него астрономы всего тогдашнего цивилизованного мира успешно пользовались составленными им таблицами расположения планет и формулами, объяснявшими их движение, для предсказания положения планет на небе в любое время!

Система Птолемея была насыщена самыми разнообразными конфигурациями. Поскольку она все-таки не отвечала реальному движению светил, то спустя тысячу лет начала давать сбои по части прогноза. Возникли сомнения, и Коперник в XVI веке попробовал обосновать иную, гелиоцентрическую систему мира (Солнце в центре), родившуюся еще в древности, но похороненную научно обоснованной (на тот момент) теорией Птолемея.

Однако вот беда – система Коперника не точнее предсказывала положение планет, чем система Птолемея! Понадобилось еще около сотни лет, чтобы Кеплер создал более точную теорию, в основе которой лежал отказ от круговых движений светил. Предположив, что планеты движутся по эллипсам, он сумел получить более точный практический результат.

Те, кто считает, что система Птолемея была тем самым отброшена целиком и окончательно, глубоко заблуждаются. Система Кеплера заимствовала из нее две фундаментальные идеи: 1) неравномерность движения планет по орбитам; 2) смещение, по отношению к центру орбиты, тела, вокруг которого происходит вращение. Терминология Птолемея, его деференты и экванты, тоже до сих пор используется в небесной механике.

Научный подвиг Птолемея и долгое господство в науке его неверной теории – яркое свидетельство тому, как научное знание порой движется формально правильным, но фактически во многом ошибочным путем, хотя и при этом частично отражает истину и убедительно (до поры) объясняет эмпирические данные.

Это изложено для того, чтобы стало более понятным сомнение: в нынешних научных представлениях не сохранилось ли пережитков мнения о «вечно неподвижной Земле», которые кажутся самой собой разумеющимися лишь потому, что в них не принято сомневаться, но которые на самом деле ничем не доказаны?

Фактически, именно этот вопрос (в разной формулировке) всякий раз ставит Андрей Скляров, подводя к альтернативной концепции строения и эволюции недр Земли. Действительно, перейти от идеи неподвижной Земли, находящейся в центре Вселенной, к идее Земли, вечно куда-то летящей в пространстве, психологически вряд ли было труднее, чем представить себе Землю, постоянно меняющую собственные размеры!

Тут я не буду вдаваться в подробности критики автором книги конкретных нестыковок современных геологических теорий и в изложение его научной концепции. Это не всем может быть интересно и важно. Зато для читателей общественно-политической газеты могут представлять интерес некоторые практические последствия гипотезы автора. Речь идет о формировании залежей горючих полезных ископаемых.

Господствующее мнение в современной науке: нефть, природный газ и каменный уголь образовались из остатков древней растительности Земли. Но это представление разделяется далеко не всеми специалистами. Существует обширная и детальная критика этих воззрений и обоснование альтернативы им.

А именно – что горючие углеводороды, да и сам уголь, и в настоящее время непрерывно возникают в недрах Земли из неорганического материала, и следовательно, их природные запасы в принципе практически неисчерпаемы!

Автор приводит немало убедительных свидетельств этому, подкрепляя их суждениями специалистов. Главный же аргумент, на который он опирается – данное представление об образовании нефти и газа уже давно успешно применяется в практике геологоразведочных работ! И почин в этом принадлежит отечественным геологам. Причем – что уже не удивляет – этот их приоритет был впервые отмечен именно за рубежом, тогда как в нашей стране он остается мало оцененным. А в фундаментальной науке – вообще незамеченным.

На альтернативной теории нефтеобразования основывались, в частности, отечественные специалисты, предложившие Вьетнаму добывать нефть там, где, по господствующей теории, никакой нефти быть не должно – в кристаллических породах. Так было положено разработке знаменитого месторождения «Белый Тигр», с конца 80-х гг. прошлого века давшего Вьетнаму более 100 млн. тонн нефти.

Автор ссылается на публикацию Вильяма Энгдаля, автора книги «Вековая война: Англо-американская нефтяная политика и новый мировой порядок», в гонконгской газете «Азия Таймс» от 3 октября 2007 года. Она была озаглавлена «Нефть в России закончится еще не скоро». «Она особенно интересна тем, – пишет Скляров, – что представляет в некоторой степени “взгляд со стороны”».

«…Следуя своей абиотической теории происхождения нефти из глубины недр Земли, – пишет зарубежный исследователь, – российские и украинские геофизики и химики начали проводить детальный анализ тектонической истории и геологической структуры кристаллического основания Днепродонецкого бассейна. После глубокого изучения тектонических характеристик и анализа пород они провели геофизические и геохимические исследования. В общей сложности была пробурена 61 скважина, на 37 из которых ведется коммерческая добыча. Это в высшей степени впечатляющий уровень успеха геолого-разведывательных работ – 60 процентов… В США нефть можно добывать только из каждой десятой из пробуренных наугад скважин... Во время “холодной войны” этот опыт российских геофизиков по нахождению нефти и газа был покрыт обычной для Советского Союза завесой государственный тайны и был практически неизвестен западным геофизикам, продолжавшим считать нефть ископаемым, и, следовательно, исчерпаемым ресурсом. Однако после войны 2003 года в Ираке до стратегов из военных и околовоенных кругов постепенно стало доходить, что точка зрения российских геофизиков может иметь для них огромную стратегическую важность».

«Любопытная складывается ситуация, – подытоживает А.Ю. Скляров, – в одной и той же стране практики уже давно и эффективно работают по абиогенной теории, а теоретики провозглашают торжество биологической версии и продолжают штамповать по ней учебники и книги. Абсурд, да и только».

Не станем останавливаться на претензиях, сформулированных автором к существующим методам определения абсолютного возраста геологических образцов. Их по достоинству сможет оценить только специалист. Важнее вывод: если эти претензии окажутся обоснованными, то это может повлечь за собой пересмотр многих устоявшихся представлений о геологической истории Земли, в частности о продолжительности и последовательности геологических периодов, да и об абсолютном возрасте Земли в целом.

Сугубо научная проблема, скажет читатель. Отнюдь нет. Ведь в основу общепринятой геохронологии в свое время была положена теория о длительном образовании каменного угля из остатков растительности. Если же выяснится, что для образования угля не требовалось десятков миллионов лет «лежания под спудом» горных пород, а необходимый для этого углерод поступал (и продолжает поступать) прямо из земных недр, это будет означать, что природная «фабрика» по производству энергетических ресурсов работает на неисчерпаемых запасах сырья.

Следовательно, нефть, природный газ и каменный уголь автоматически переводятся из категории «невозобновляемых» природных ресурсов в категорию практически вечных. А это – вывод фундаментальной важности уже не для одной науки, но для экономики всего человечества. И для политики.

Приходится ожидать, что данная теория, даже будь она неопровержимо доказана, встретит яростное противодействие не только в научных кругах, но и в кругах политических по причинам, весьма далеким от науки. Ведь многие проекты современности, на которые отпускаются громадные средства, находят обоснование именно в суждении об ограниченности углеводородных энергоресурсов и в необходимости перехода к «альтернативным источникам энергии». Доказывается это и необходимостью «борьбы с глобальным потеплением». Спекуляция на этих «незыблемых постулатах» служит средством не только для «распилов бюджетов» в самых разных странах, но и для международного политико-экономического давления, наглядным примером чему служит Киотский протокол.

«В частности, если до широких масс, наконец, дойдет простейшая мысль о том, что всего одно крупное извержение вулкана выбрасывает в атмосферу гораздо больше углекислого газа, чем выработала вся человеческая индустрия за свою историю, то ограниченному кругу лиц будет куда сложнее набивать себе карманы за чужой счет, торгуя “квотами” на выброс углекислого газа в атмосферу», – пишет в заключение автор книги.

И далее: «А если правительства поймут, что температурный фон на планете зависит прежде всего от потока тепла, поступающего из недр… (по сравнению с чем деятельность людей не дотягивает даже до комариного укуса), то они перестанут принимать глупые и популистские решения и выбрасывать огромные бюджетные средства на “борьбу с ростом температуры на планете” и, возможно, направят эти деньги на что-то все-таки хоть немного более полезное. И это – всего пара примеров “прикладных” последствий того, о чем шла речь».

Но допустим, что теория автора книги окажется, в итоге, неверна не только в частностях, но и в целом. Будет ли это означать, что современная наука во всем права и все объясняет? И что она не нуждается в «неудобных вопросах» к ней? Никоим образом. И если кого-то не убедили приведенные тут примеры из истории развития научного знания, пусть он обратится к этой истории сам. Он найдет в ней немало аналогичных случаев, но самое главное – то, что опровергнутые гипотезы сыграли в становлении научного знания не меньшую роль, чем признанные верными.

А завершить хотелось бы словами замечательного русского писателя-фантаста прошлого века Ивана Антоновича Ефремова. Он вложил их в уста представителю высокоразвитой цивилизации человечества будущего, встретившегося на планете Торманс с подобием современной земной цивилизации. «Наука не знает и не может знать всей необъятности мира… Ни одно из открытий, ни один из величайших законов не окончательны… Чем больше развивается наше знание, тем больше загадок природы встает перед нами».

Столетие, Егор Булатов

xn--b1adccaencl0bewna2a.xn--p1ai


Смотрите также