Nincs még itt az olajhozam csúcs? A Hubbert-modell korlátai

Az itt olvasható cikk eredetije a The Oil Drum című oldalon jelent meg. Fordította: Till Bálint.

Ugo Bardi a The Oil Drum állandó szerzője, az ASPO Italia tagja, vegyész, a Firenzei Egyetem fizikai kémia tanára.

 

A Hubbert-modell kimondja, hogy egy megfelelően nagy területen az olajkitermelés egy harang alakú görbét fog követni. Mikor a modellt a világ olajkitermelésének viszonylatában alkalmazzuk, akkor a maximális kitermelést „olajhozam csúcsnak” nevezzük. A görbe egyik vagy másik oldalának következményeit gyakran illusztrálják kövér illetve sovány tehenekkel. Az olajhozam csúcs eljövetelét gyakran a 21. század első évtizedére jósolták, azonban mostanáig nem állapítható meg egy egyértelmű csúcspont, 2004 óta inkább egy síkot láthatunk. Ez a cikk a helyzet megvizsgálásával amellett érvel, hogy Hubbert modellje, mint minden más modell csak bizonyos feltételek mellett érvényes. Számíthatunk arra, hogy a kitermelés továbbra is egy vízszintes síkot fog követni egészen addig a pontig, amíg a gazdaság képes lesz más ipari szektorokból forrásokat átengedni az olajkitermeléshez.

Colin Campbell és Jean Laherrere 1998-ban írtak egy cikket a „Scientific American-nek”, amiben azt jósolták, hogy a világ olajkitermelésének csúcsa („olajhozam csúcs”) 2004-2005 körül fog bekövetkezni. Becslésüket a hozzáférhető olajkészletek nagyságával kapcsolatos adatokra, illetve Hubbert modelljére alapozták, ami egy majdnem szimmetrikus, harang alakú görbét feltételez az olajkitermelésnél. Campbellnek és Laherrere-nek lehet, hogy igazuk volt, legalábbis abban az esetben, ha csak a „hagyományos” olaj kitermelését vesszük figyelembe. Mindenesetre lehet érvelni amellett, hogy a kitermelés 2005-ben elérte a csúcsot, bár több időnek kell még eltelnie, mielőtt a trend bizonyosan megállapítható.

A világ olajtermelése (hagyományos nyersolaj)

Ha az „összes folyékony” (all liquids) olaj kitermelését nézzük, tehát olyan folyékony hidrokarbonát forrásokat is figyelembe veszünk, mint a földgáz-kondenzátumok (NGL), bioüzemanyagok, olajhomok, stb., akkor nehezen lehetne kimutatni bármiféle csúcsot. A termelés egy megközelítőleg állandó – talán kissé emelkedő – sík körül ingadozik immáron legalább öt éve. A legfrissebb adatok (például az „Early warningtól”) azt mutatják, hogy a termelés mostanra talán meghaladta a 2008-ban bekövetkezett ideiglenes csúcsot.

Néhány figyelmeztető szó, mielőtt tovább haladnánk. Először is még túl korai lenne kijelenteni, hogy az adatok nem illeszthetők be a Hubbert-modellbe, mivel beletelhet néhány évbe, amíg a csúcs egyértelműen kimutathatóvá válik a görbén. Másodszor az adatok csak a kitermelt mennyiségre vonatkoznak. Egy hordó NGL vagy bioüzemanyag kevesebb energiát tartalmaz, mint ugyanennyi hagyományos nyersolaj. Tehát pusztán a kinyert energia szempontjából a termelés talán már az „all liquids” kategóriájában is hanyatlik.

Bárhogy legyen is, nem azt látjuk, amire számítottunk: nincs jól kimutatható csúcspont, legalábbis az „all liquids” esetében. Ebből egy alapvető kérdés következik: képes-e a Hubbert-féle modell arra, hogy leírja a világ olajkitermelésének jövőjét.

Azt tudjuk, hogy néhány regionális esetben működött a Hubbert-modell, de nem az összesben. Az Egyesült Államok földgáztermelésének esetében például kudarcot vallott. Hubbert úgy számolta, hogy ez a csúcs körülbelül 1973-ra várható. Bár ekkor valóban bekövetkezett egy csúcspont, de ezután nem csökkent jelentősen a termelés. Ehelyett ingadozott, nemrég pedig meghaladta az 1973-as csúcsot. Ezzel szemben az Egyesült Államok nyersolaj kitermelésének csúcs utáni hanyatlása összeegyeztethető a Hubbert modellel. Íme, a két eset összehasonlítása (az EIA-tól). Az ábrán jelenlévő nyersolaj és földgáz egyenértékű energiaskálán mozog exajoule-ban (EJ) mérve. Egy köbláb földgáz energiája egyenlő 1.1x10E+6 joule-al, egy hordó energiája pedig 6.1x10^9 joule-al.

A két eset különbözősége szembeötlő, kiváltképpen ha azt is figyelembe vesszük, hogy az adatsorok ugyanabból a földrajzi régióból származnak, megegyező gazdasági, politikai és jogi háttérrel. Miért is különböznek tehát? Valószínűleg egy fontos ponthoz érkeztünk: ha a világ olajkitermelése az amerikai nyersolaj példáját fogja követni, akkor hamarosan csökkenni kezd. Ha viszont az amerikai földgázét, akkor elképzelhető, hogy a termelés még hosszú ideig, talán évtizedekig a jelenlegi szinten fog folyni. Fontos tehát megértenünk, hogy mi okozza a különbséget. Viszont előbb meg kell vizsgálnunk, hogy a Hubbert-féle modell feltevéseinek alapjai megállják-e egyáltalán a helyüket.

Korábban már megjelent a Hubbert-modell egy értelmezése Mind Sized Hubbert címmel. Eszerint a modell a megtérülő és befektetett energia arányának (Energy Return for Energy Invested - EROEI) koncepcióján alapszik. Az olaj az energia egy formája, de az olaj kinyeréséhez energia befektetésére van szükség. Az EROEI ennek a két energiának az aránya. A modell alapja azon a feltételezésen nyugszik, hogy a kitermelőipar a kinyert energia egy hozzávetőlegesen állandó hányadát visszafekteti új kitermelő létesítmények létrehozásába. Ily módon exponenciálisan növekedhet, legalábbis egy ideig. Viszont az ipar hajlamos elsőként a „könnyű”, magas EROEI értékű erőforrások kinyerésére. Idővel fokozatosan át kell térnie a nehezebb (alacsonyabb EROEI értékű) erőforrásokra. Ha a kinyeréshez kevesebb energia áll rendelkezésre, a termelés növekedése lelassul. Végül a termelés eléri a csúcsot, majd elkezdődik a hanyatlás. Ezeket a tényezőket matematikai formába öntve harang alakú görbét kapunk (lásd itt).

Ez a hatás ugyanúgy megfigyelhető akkor is, ha a pénzügyi tényezőket vesszük figyelembe. Az alacsonyabb EROEI érték magasabb kitermelési költséget is jelent. Ennek következtében a profitok csökkennek, ez pedig aláássa az ipar új erőforrásokba történő befektetésének képességét. Az ipar úgy is dönthet, hogy feljebb viszi az árakat, hogy a profitot szinten tartsa. De a magasabb árak letörik a keresletet, aminek következtében a termelés lelassul. Ez ismét csak a Hubbert-görbe.

Ez a Hubbert-modell leegyszerűsítése, amely az olajiparra az egész gazdaság egy elkülönített alrészeként tekint, így persze csak egy hozzávetőleges becslést tud adni. A gazdaság ennél jóval bonyolultabb. A kereslet áremelésre adott válasza nagyban függ attól a tulajdonságtól, amit a közgazdászok árrugalmasságnak, „elaszticitásnak” neveznek. Általában a magasabb árak lenyomják a keresletet, de előfordul, hogy egy árucikk olyannyira létfontosságú, hogy a kereslet a magas árak ellenére is magas marad. Ebben az esetben a kereslet rugalmatlan, „inelasztikus”. A nyersolaj és más fosszilis üzemanyagok annyira létfontosságúak a gazdaság számára, hogy az elmúlt évek olajárainak szeszélyei alig-alig voltak hatással a termelési görbére. Tehát az olaj keresletére klasszikusan igaz a rugalmatlanság (nyilvánvalóan bizonyos határokon belül).

A viszonylagos keresleti stabilitás magas árakkal való párosulása azt eredményezi, hogy az iparág képes szinten tartani a profitot, így még magas árak mellett is folytathatja az új termelő egységekbe való befektetést. A gyakorlatban ez azt jelenti, hogy a kitermelő szektor a gazdaság más részeitől energiát és forrásokat von el, ezeket pedig arra használja, hogy alacsony EROEI értékű erőforrásokat nyerjen ki. Ebben az esetben már nem számíthatunk harang alakú termelési görbére.

Ezekkel a tényezőkkel magyarázhatóak az Egyesült Államok olaj- és földgázkitermelésének különbségei. Mindkettő rettenetesen fontos a gazdaság számára, így a kereslet mind a két esetben gyakorlatilag rugalmatlan. De van egy különbség. Olajat lehet importálni a tengerentúlról tankerek segítségével. A földgázt viszont alacsony hőmérsékleten cseppfolyósítani kell, ez pedig speciális létesítményeket igényel. Ezen kívül csak különleges hajókon lehet szállítani, és más egyéb nehézségek is adódnak. Mindez nagyon drágává teszi.

1971-ben, az országos csúcs után az Egyesült Államok számára az olaj tengerentúlról való importálása volt a legolcsóbb, ezért nem volt szükség magas költségekkel járó befektetésekre a határon belül. Az olajfogyasztás nem csökkent le, viszont a behozatal fokozatosan növekedett. Mára az import olaj a nemzeti termelés kétszeresét teszi ki.

Ennek épp az ellenkezője igaz a földgázra, melynek importálása nagyon költséges volt. Ennek eredményeként megérte új hazai forrásokba fektetni, még akkor is, ha ezek drágák voltak. Ez a földgáztermelés amerikai csúcsa, 1973 óta folyik. Ennek a folyamatnak az utolsó lépése a „hidraulikus repesztés” alkalmazásával kinyert gáz (fracture gas). Ez a technológia nem új, azért használják most, mert minden más forrás csökkenést mutat. És ha csak most kezdték el használni, az azt is jelenti, hogy költséges. De az Egyesült Államok gazdaságának szüksége van a földgázra, ezért – egyelőre – hajlandó annyi pénzt és forrást áldozni a megszerzésére, amennyit csak kell. Ennek eredményeként a belföldi termelés tízszer akkora maradt, mint a behozatal.

A következő ábrán a földgáz amerikai árának alakulása látható. Az adatok az EIA-tól származnak és inflációval korrigáltak az usinflationcalculator segítségével.

 

Földgázárak az Egyesült Államokban

 

Az 1973-as csúcs utáni földgáz áremelkedés talán elegendő volt ahhoz, hogy a termelés csaknem állandó szinten maradhasson. Az viszont megfigyelhető, hogy a magasabb árak nem voltak képesek támogatni a gyors termelésnövekedést, amely az 1973-as csúcs előtt szabályszerű volt. A legtöbb, ami az áremelkedésből kitelt, az az volt, hogy nagyjából stabil maradt a termelés. Megfigyelhető továbbá az is, hogy az árak olyan ütemben növekedtek, amelyet akár exponenciálisnak is tekinthetünk. Ha erre volt szükség a termelés ösztönzéséhez, akkor mikor jön el az a pont, amikor a földgázárak olyan magasak lesznek, hogy a legtöbb ember nem lesz képes megfizetni őket? A rugalmatlanság nem tarthat örökké.

Most pedig nézzük meg, hogy érvényesíteni tudjuk-e ezeket a szempontokat világpiaci szinten a nyersolajra. Az olaj EROEI értéke rohamosan csökken az elmúlt évtizedekben, ahogy ezt láthatjuk is Cutler Cleveland jól ismert grafikonján (korábban megjelent itt).

A nyersolaj EROEI értékei az Egyesült Államokban

 

Tehát a Hubbert-modell azt mutatja nekünk, hogy a fokozatosan csökkenő EROEI értékek a termelés csökkenését vonják maguk után. Viszont nagy szükségünk van folyékony üzemanyagokra, s mivel ezeket nem vagyunk képesek egy másik bolygóról importálni, pénzt és energiát nem kímélve alacsony EROEI értékű forrásokból kell kinyernünk ezeket. A magas árakkal ösztönözve ezt is teszi az iparág. Itt van például néhány közelmúltbeli adat az olajhomokkal kapcsolatban az Early Warningtól. Az olajhomokból történő folyékony üzemanyag termelése nem újdonság, de most már kezd komoly szerepet játszani az olajpiacon.

Az olajhomokból létrehozott folyékony üzemanyagok világszintű termelése

 

Valami hasonló történik a bioüzemanyagokkal is, melyek termelése gyorsan növekszik. (adatok: OilWatch Monthly)

Bioüzemanyag termelés a világon (millió hordó/nap)

 

Figyeljük meg továbbá azt is, hogy bár az Egyesült Államok belföldi nyersolaj termelése az elmúlt időkben látszólag eltér a Hubbert-görbétől, ez szintén annak tudható be, hogy az emelkedő árak ösztönzésére új befektetések valósultak meg a kitermelő létesítmények terén.

A világgazdaság tehát különböző módokon forrásokat terel át az olajkitermeléshez, hogy fenn tudja tartani a folyékony üzemanyagok létfontosságú ellátását. De ennek nagy ára van. Az alacsony EROEI értékű anyagok kitermeléséhez szükséges energiáknak és forrásoknak jönniük kell valahonnan, így a világgazdaság valamely más szektorának fel kell adnia őket. Más szóval a gazdaság számára rendelkezésre álló teljes energia összessége nem növekszik, sőt valószínűleg csökken.

Figyelemre méltó példái ennek a jelenségnek a bioüzemanyagok. Ezek EROEI értékei nagyon alacsonyak, valahol 1 körül, vagy kicsit afölött mozognak. Van rá lehetőség, hogy a szénből kinyert energia segítségével a kukoricából etanolt készítsünk, a szenet gyakorlatilag folyékony üzemanyaggá alakítva. Viszont az erre használt szenet a gazdaság már nem tudja máshol hasznosítani, a társadalom számára rendelkezésre álló nettó energia nem növekszik. Más erőforrás-készleteknél is megfigyelhetőek hasonló jelenségek, az energia lecsökkent hozzáférhetősége pedig magyarázatot adhat a világgazdaság közelmúltbeli bajaira.

Mit tartogat tehát számunkra a jövő? Egy teljesen feltérképezetlen terület felé haladunk. A történelem során még soha nem fordult elő, hogy egy létfontosságú, nem megújuló erőforrást világszinten úgy aknázzanak ki a „csúcspontig”, mint ahogy most mi azt tesszük a fosszilis üzemanyagokkal. A gazdasági mechanizmusok minden bizonnyal megpróbálják majd szinten tartani a folyékony üzemanyagok termelését, melyek nélkülözhetetlenek társadalmunk számára. Ennek okán folytatódni fog a nyersanyagok (mint például a szén) elvonása a gazdaság egyéb szektoraiból, ezeket pedig folyékony üzemanyagok előállítására fogják használni. Ez addig fog folytatódni, amíg csak lehetséges, de nem mehet örökké: a gazdaság nem végtelenül nagy, és az erőforrások is végesek. Azt nem tudjuk pontosan megmondani, hogy mikor, de a folyékony üzemanyagok termelésének csökkenése egyszer el fog kezdődni. Azt sem tudjuk megmondani, hogy a hanyatlás görbéje milyen alakot fog ölteni, de néhány modell (mint például a The Limist to Growth-é is, mely számba veszi a gazdaság egészének viselkedését) azt mutatja, hogy a csökkenés váratlan és meredek lesz.

Ha azt várjuk el egy modelltől – bármely modelltől –, hogy az képes megjósolni a jövőt, akkor nagyot fogunk csalódni. Hubberté sem kivétel, de mint sok modell, képes lehet eleget mondani a jövőről ahhoz, hogy megkönnyítse az arra való felkészülést. Nem számít, ha a modellek csak hozzávetőlegesek, vagy éppen egyes esetekben nem is működnek. Csak az a fontos, hogy hogyan használjuk őket. Egy madártoll esés közben leírt pályája nem azt jelenti, hogy a Newton-féle gravitációs erőtörvény helytelen. Mindössze annyit jelent, hogy a modell használata közben tisztában kell lennünk annak korlátaival. Ez Hubbert modelljénél sincs másképp: az Egyesült Államok földgáztermelésének görbéje nem azt jelenti, hogy a modell rossz, csak azt, hogy ismernünk kell annak korlátait. Ha erre képesek vagyunk, akkor a Hubbert-modell sokat mondhat nekünk arról, hogy mi történik, és a problémák okairól, melyekkel éppen szembenézünk. Ennyiből pedig már következtethetünk arra, hogy hová tartunk: van még valamennyi időnk a felkészülésre, de már nem sok.

Keresés
FFEK hírlevél

FFEK cikkek, hírek, programok.

Tartalom átvétel


Greenman Kft.
Effektív mikroorganizmusok a környezetért


Bio tönkölybúza
, Szám Lajos, Tapolca


Abwind Kft.
Megújuló energiák, megújuló technológiák


Újenergiák

Médiaröntgen

Kapcsolat Plus Alapítvány

Bocs Alapítvány

E-Consumption

Könyvajánló

Sokak fejében fordul meg a gondolat, hogy az önellátás felé forduljanak a jelenlegi helyzet láttán - és esetleg ismerve, vagy sejtve, mi várható még. Azonban az önellátás, még ha részleges is, vagy kezdetleges lépsekből is áll, nem egyszerű. Azok az ismeretek, amelyeket régen a többség ismert, azaz, hogy mit mikor kell vetni, mi minek jó szomszédja a kertben, vagy hogyan kell mosni hamulúggal, mára szinte teljesen eltűntek.

Az újratanulásban segít az ÖkoVölgy Alapítvány könyve, amely még azoknak is élvezetes olvasmány, akik már megkezdték saját maguk körül az önellátást, vagy vannak tapasztalataik bármelyik kérdésben, amiket a könyv tárgyal.

Milyen következményekkel jár, ha a világ népesség-növekedése a jövőben korlátlanul folytatódik? Vajon lesz-e mindenkinek elegendő élelem és ivóvíz? A véges kőolaj, kőszén és földgázkészletekkel mi lesz? Jut-e belőle mindenkinek? Mit lehet tenni azért, hogy a Föld eltartóképességén belül maradjon az emberiség?  És egyáltalán: mekkora ez az eltartóképesség?

Bár a fenti kérdéseket már Thomas Malthus is feltette a XVIII. század második felében és Aldous Huxley is említést tesz róluk a Pont és Ellenpont c. regényében (1928), csak a Római Klub tagjai voltak, akik elsőként behatóbb tanulmányokat végeztek a válaszkeresés reményében. 1972-ben felkérték Donella Meadowst, Jorgen Randerst és Dennis Meadowst, a Massachusetts Technológia Intézet kutatóit, hogy írjanak egy tanulmányt.

Miért és hogyan lett a magyar föld a globális tőke elsajátítási tárgya? Van-e még ezután reális esély földünknek a magyarság részére megőrzéséhez? Miért nem tudunk ésszerűen gazdálkodni a jövő egyik legfontosabb stratégiai kincsével, a vízzel? Miért vezetünk el többet belőle, mint amennyi hozzánk érkezik? Miért tesszük ezt olyan veszélyeztetett térségekben is, mint a Homokhátság?

Századunk a civilizáció összeomlásával is fenyeget. A termőföld és az édesvíz az élet alapfeltételei, közösségi birtoklásuktól függ fizikai létünk és etnikai megmaradásunk.

Mindkét szerző elkötelezetten védi a magyar temrészeti valóság egy-egy fontos elemét: Tanka Endre a magyar termőföld megmentésén dolgozik hosszú évek óta, Molnár Géza pedig a Kárpát-medence vízgazdálkodási hagyományaival foglalkozik, s próbálja a gyökerekhez visszatéríteni a szakma képviselőit, hogy az valóban a vízzel való gazdálkodást jelentsen, ne árvízi védekezést.

A Kairosz Kiadó könyvei között számtalan olyan kiadvány lelhető meg, amelynek tartalma nem fér bele a még mindig erős bástáykat magáénak mondható fősodorbeli gondlokodás keretei közé. Azonban a valóság olyan erővel dörömböl a látszatvilág falain, hogy soká már nem lehet mindenestül kívül tartani, így aztán egyre több olyan adat, jelenség lát napvilágot, amely mélyebb gondolkodásra, összefüggéskeresésre sarkall.

David C. Korten egyike azoknak a közgazdászoknak, akik baljós szemmel figyelik a liberalizációs folyamatokat, sarkos kritikát fogalmaznak meg és alternatív válaszokat keresnek a globalizáció kihívásaira. Korten professzor egyik leghíresebb könyvében, a Tőkés társaságok világuralmában kifejti: a multinacionális vállalatok jogkörének szűkítése, az állam nagyobb szerepvállalása és a civil társadalom ereje szükséges ahhoz, hogy megfékezzük a társadalmi különbségek növekedését és létrehozzunk egy erős szociális hálót. Rámutat arra is, hogy felelősséggel tartozunk a jövő nemzedékeknek, ezért nem hagyhatunk rájuk kezelhetetlen adósságterheket. Korten mondanivalóját egyelőre még képtelen elfogadni a fősodrú  közgazdaságtan, hatásosnak bizonyult válságkezelő intézkedéseire viszont egyre nagyobb figyelem irányul.

 

Eddig inkább csak arról volt szó, hogy mi történik majd amíg ez a rendszer leépül. Arról, hogy az oroszok miatt gázkelepcében ülünk, hogy a fogyó olaj miatt az egész világ az olaj csapdájában vergődik, de arról ritkán szólunk, hogy mit tegyen egy kis közösség, vagy család. költözzön tán mindenki vidékre, Ezt úgysem lehet megtenni. Akkor mit eszünk szervezett élelmiszer-termelés híján? Vagy akár eljutunk-e valaha oda, hogy nem lesz szervezett élelmiszer-ellátás?

A Kairosz kiadó magyarul is kiadta David Korten egy új művét. A korábban megjelent Tőkés társaságok világuralma is gondolatébresztő mű volt, a mostani még nikább aktuális.

A Magyar Nemzetstratégia második kötete számos szakértő munkájának eredménye, mely magába foglal egy palettát a jogra vonatkozó elképzelésektől az oktatáson keresztül a gazdaságig.

Kutatóink az energetika-fenntartható gazdálkodás területén írtak cikket a könyvbe. A könyv szerkesztőjével egyeztetve jelentetjük meg ezt a kis helyreigazítást:

Az "Energia nélkül nem megy semmi" címmel közreadott cikk 3 szerző munkája. A második függelék az ártéri gazdálkodásról Molnár Géza, a harmadik függelék a lokalizált rendszerekről Szám Dorottya munkája. A megújuló energiaforrásokra vonatkozó adatok és számítások egy része a PTE Környezetfizika Tanszék és Német Béla tanszékvezető által végzett kutatásokból származik.

A könyv harmadszor jelenik meg, szerzője mindig egy kicsit más szempontot emelt ki benne. Általános üzenete: az ember eddig mindig elárulta Teremtőjét és a természetből kiszakdva tönkretette azt.

Az Utolsó kísérlet rendszerszinteket, történelmet, energiatermelést, éghajlatváltozást, mezőgazdaságot, valamint a közeli jövő forgatókönyveit és a fenntarthatóság alapjait egyaránt vizsgálja. Mégsem tudományos a nyelvezete - noha szerzői tudományos kutatás keretében jutottak a benne foglaltakra.

X