Мұнай өндірісінің төмендеуі

Кіріспе

Мұнайдың азаюы – бұл ұңғыманың, мұнай кен орнының немесе географиялық аймақтың мұнай өндірісінің төмендеуі. Хабберт шыңы теориясы бұрынғы ашылу көрсеткіштері мен күтілетін өндіріс көрсеткіштеріне негізделген өндіріс деңгейлерін болжайды. Хабберт қисықтары жаңартылмайтын ресурстардың өндіріс қисықтары қоңырау тәрізді қисыққа жақын болатынын көрсетеді. Осы теорияға сәйкес, өндірістің ең жоғары деңгейінен өткеннен кейін, өндіріс қарқыны қайта келмейтіндей төмендейді. АҚШ Энергетикалық ақпарат басқармасы 2006 жылы әлемдегі мұнай тұтынудың 2015 жылы (мбд) және 2030 жылы 118 миллион баррельге жетеді деп болжады. 2009 жылы әлемдегі мұнай тұтынуы күніне 84,4 млн баррельді құрағандықтан, 2015 жылғы жоспарланған тұтыну деңгейіне жету 2009 мен 2015 жылдар аралығындағы орташа жылдық 2,7% өсімді білдіреді.

Ресурстардың қол жетімділігі

Жердің табиғи мұнай қоры іс жүзінде шектеулі, себебі мұнай табиғи жолмен өте баяу пайда болады, сондықтан оны қазып шығару жылдамдығымен толықтыру мүмкін емес. Көптеген миллион жылдар бойы планктон, бактериялар және басқа да өсімдіктер мен жануарлар қалдықтары мұхит түбіндегі шөгінділерге көміліп қалды. Егер жағдайлар қолайлы болса – ыдырау үшін оттегі жетіспесе және жерлеу тереңдігі мен температурасы жеткілікті болса – бұл органикалық қалдықтар мұнай құрамына айналды, ал олармен бірге шөгінділер құмтас, сазтас және басқа да кеуекті шөгінді тау жыныстарына айналды. Шағын кеуекті жыныстар, мысалы, тақтатас, тұз немесе жанартаулық интрузиялармен жабылғанда, олар бүгін пайдаланылып жатқан мұнай қоймаларын құрады.

Өндірістің төмендеу модельдері

Қысқа және орта мерзімде мұнай өндірісінің азаюы геологиялық жағдайларға, үкіметтік саясатқа және инженерлік тәжірибеге сәйкес болжамды түрде жүзеге асырады. Азаю қисығының нысаны жекелеген ұңғыманы, кенді немесе кендер жиынтығын қарастыруға байланысты өзгеріп отырады. Ұзақ мерзімде технологиялық жетістіктер кейбір болжауларды жоққа шығарды.

АҚШ өндірісі

АҚШ-та мұнай өндірісі, Алясканы есепке алмағанда, бірнеше онжылдық бойы теориялық Хабберт қисығын ұстанды, бірақ қазір одан айтарлықтай ауытқып келеді. АҚШ-тың мұнай өндірісі 1970 жылы ең жоғары деңгейге жетті, ал 2000 жылдардың ортасына қарай 1940 жылдардың деңгейіне дейін төмендеді. 1950 жылы АҚШ әлемдегі мұнайдың жартысынан астамын өндірсе, 2005 жылы бұл көрсеткіш шамамен 8 пайызға төмендеді. 2005 жылы АҚШ-тың шикі мұнай импорты ішкі өндірістен екі есе көп болды; содан бері АҚШ-тың мұнай өндірісі артты, ал импорт 41 пайызға төмендеді. 1970 жылғы өндіріс шыңы Хабберттің 1956 жылы ұсынған екі болжамның бірімен күтілген болатын. 1972 жылы АҚШ-тың ішкі өндірісіне қатысты барлық импорттық квоталар мен шектеулер алынып тасталды. Осыған қарамастан, және 1973 жылғы мұнай дағдарысы кезінде бағаның төрт есеге өсуіне қарамастан, төменгі 48 штатта 2009 жылға дейін өндіріс төмендеуі тоқтатылмады. 2009 жылдан 2014 жылға дейін мұнай өндірісі күрт өсті, нәтижесінде 2014 жылдың қазан айында АҚШ мұнай өндірісінің деңгейі 2008 жылғы орташа деңгейден 81 пайызға жоғары болды. АҚШ-тың нақты өндіріс қисығы Хабберттің 1956 жылғы қисығынан маңызды жағынан өзгеше: мұнайдың артық болуы нарықтағы қанағаттандыруға және төмен бағаларға алып келгенде, сұраныс пен өндіріс қисықтарының өсуіне ықпал етті, сондай-ақ Техас теміржол комиссиясы сияқты реттеуші органдар өндірісті шектеуге кірісті. 1940 жылдардан бері ауыл шаруашылығының өнімділігі күрт артты, бұл негізінен химиялық пестицидтер, тыңайтқыштар мен механикаландырудың артуына байланысты. Бұл процеске «жасыл революция» деп аталды. Азық-түлік өндірісінің артуы соңғы 50 жылда әлем халқының күрт өсуіне жағдай жасады. Пестицидтер мұнайға, ал тыңайтқыштар табиғи газға тәуелді. Ауыл шаруашылығы техникасына да мұнай қажет. Ауыл шаруашылығындағы қазба отындарының көп бөлігін немесе барлығын баламалармен алмастыруға болады. Мысалы, ауыл шаруашылығындағы ең көп қажетті қазба отын – табиғи газды Haber-Bosch тыңайтқыштарын жасау процесінде сутек көзі ретінде пайдалану. Табиғи газ қазіргі уақытта сутектің ең арзан көзі болғандықтан қолданылады; егер жағдай өзгерсе, басқа көздер, мысалы, күн энергиясымен жұмыс істейтін электролиз, тыңайтқыштарды жасау үшін сутекті алуға қолданылуы мүмкін, бұл қазба отындарына тәуелділікті жояды. Мұнай тапшылығы төменгі шығынды «органикалық ауыл шаруашылығы» әдістеріне көшуді күштеуі мүмкін, бұл еңбекке көп күш жұмсауды және қалалықтан ауылдық жерлерге халықтың қоныс аударуын қажет етеді, бұл индустриалды қоғамдарда басым болған урбанизация үрдісіне қайшы келеді; алайда, заманауи органикалық ауыл шаруашылығы әдістерін қолданатын кейбір органикалық фермерлер дәстүрлі ауыл шаруашылығынан алынатын өнімге тең өнімділікке қол жеткізгенін хабарлады, бірақ қазба отындарына тәуелді жасанды тыңайтқыштар мен пестицидтерді қолданбайды. Тағы бір ықтимал салдары – қазіргі заманғы көлік және тұрғын үй инфрақұрылымынан туындауы мүмкін. Дамыған әлемнің көп бөлігі автомобильге бағытталған төмен тығыздықтағы елді мекендерде – қала маңында тұрады. Бұл мәселені ертерек шешуге бағытталған «Жаңа урбанизм» қозғалысы қала маңындағы аудандарды жоғары тығыздықтағы аудандарға айналдыруға және жаңа құрылыс жобалары үшін жоғары тығыздықты, аралас пайдалану формаларын пайдалануға тырысады.

Oil production in the United States, provided one excludes Alaska, began by following the theoretical Hubbert curve for a few decades but is now deviating strongly from it. U. S. oil production reached a peak in 1970 and by the mid 2000s it had fallen to 1940s levels. In 1950, the United States produced over half the world's oil, but by 2005 that proportion had dropped to about 8%. In 2005, U. S. crude oil imports peaked at a rate twice as high as domestic production; since then, U. S. oil production has increased, and imports have fallen 41%. The production peak in 1970 was predicted by one of the two projections put forward in 1956 by Hubbert. By 1972 all import quotas and controls on U. S. domestic production had been removed. Despite this, and despite the quadrupling of prices during the 1973 oil crisis, the production decline was not reversed in the lower 48 states until 2009. Crude oil production has since risen sharply from 2009 through 2014, so that the rate of US oil production in October 2014 was 81% higher than the average rate in 2008. The actual U. S. production curve deviates from Hubbert's 1956 curve in significant ways:
When oil surpluses created a glut on the market and low prices began causing demand and production curves to rise, regulatory agencies such as the Texas Railroad Commission stepped in to restrain production. Since the 1940s, agriculture has dramatically increased its productivity, due largely to the use of chemical pesticides, fertilizers, and increased mechanisation. This process has been called the Green Revolution. The increase in food production has allowed world population to grow dramatically over the last 50 years. Pesticides rely upon oil as a critical ingredient, and fertilizers require natural gas. Farm machinery also requires oil. Most or all of the uses of fossil fuels in agriculture can be replaced with alternatives. For example, by far the biggest fossil fuel input to agriculture is the use of natural gas as a hydrogen source for the Haber Bosch fertilizer creation process. Natural gas is used simply because it is the cheapest currently available source of hydrogen; were that to change, other sources, such as electrolysis powered by solar energy, could be used to provide the hydrogen for creating fertilizer without relying on fossil fuels. Oil shortages may force a move to lower input "organic agriculture" methods, which may be more labor intensive and require a population shift from urban to rural areas, reversing the trend towards urbanisation which has predominated in industrial societies; however, some organic farmers using modern organic farming methods have reported yields as high as those available from conventional farming, but without the use of fossil fuel intensive artificial fertilizers or pesticides. Another possible effect would derive from modern transportation and housing infrastructure. A large proportion of the developed world's population live in suburbs, a type of low density settlement designed with the automobile in mind. A movement to deal with this problem early, called "New Urbanism," seeks to develop the suburbs into higher density neighborhoods and use high density, mixed use forms for new building projects.

Төмендеу

Энергияның ақырындау төмендеуі немесе баламалы энергия көздеріне тегіс өту болған жағдайда да, энергия бағасының өсуіне байланысты рецессия немесе депрессия сияқты елеулі экономикалық қиындықтар туындауы мүмкін. Инфляция да мұнай бағасының күрт өсуімен байланысты. Дегенмен, экономистер бұл байланыстың күші мен себептері туралы пікірде келіспейді. Энергия дағдарысы тақырыбына қараңыз.

Азық-түлік бағасының өсуі

Мұнай бағасының өсуі азық-түлік бағасының өсуіне үш түрлі жолмен себеп болады. Біріншіден, техниканы отынмен қамту құнының артуы бағаның өсуіне ықпал етеді. Екіншіден, тасымалдау шығындарының ұлғаюы бөлшек сауда бағаларын арттырады. Үшіншіден, мұнай бағасының өсуі шаруаларды азық-түлік дақылдарынан биожанармай дақылдарына көшуге мәжбүр етуде. Сұраныс және ұсыныс заңдылығына сәйкес, егер азық-түлік өндіретін шаруалардың саны азайса, азық-түлік бағасы көтеріледі.

Ауыстыру

Кейбіреулер мұнайдың орнына 21 ғасырдың бірінші жартысында жаңартылатын энергия қолданылатынын болжайды. Отын алмастырғыш ретінде сутек пайдаланылуы мүмкін. Сутек экономикасы қазіргі мұнайға негізделген экономиканың орнын басады. Тағы бір мүмкін отын – метаннан тұратын биогаз. Метанның қайнау температурасы -161°C, ал сутегінікі 252,87°C, сондықтан метанды конденсациялау әлдеқайда оңай. Басқалары «сутек экономикасы» тұжырымдамасын кемшін деп санайды. Қысылған сутегінің энергия тығыздығы тек литріне 5,6 мегаджоульді құрайды. Роберт Зубрин «Энергиялық жеңіс: мұнайдан арылып, терроризмге қарсы соғыста жеңіске жету» еңбегінде сутекті энергия сақтау ортасы ретінде қолданудың практикалық қиындықтарын қарастырады. Ол сутектің өте нашар сақтау түрі екенін, ал батареялар, метанол немесе диметил эфирі жақсырақ болатынын айтады. Бұл пікір «Мұнай мен газден тыс: метанол экономикасы» және Дэвид МакКейдің төмендегі кітаптарында қайталанады. Геотермальдық энергия – сутек өндіруге болатын тұрақты энергия көзі. Дэвид МакКей өзінің «Тұрақты энергия: ыстық ауасыз» кітабында геотермальдық энергия әлемдік қажеттіліктердің шағын бөлігін ғана қамтамасыз ете алатынын көрсеткенін еске сала кетейік. Геологиялық белсенді аймақтарда (мысалы, Исландияда) геотермальдық энергияны пайдалану тиімдірек. Күн энергиясы – шексіз энергия көзі. Жер бетіне бір сағат ішінде келетін күн энергиясының мөлшері әлемде бір жылда тұтынылатын энергиядан артық. Күн энергиясын пайдаланудағы қиындық – жел энергиясы немесе күн энергиясы арқылы алынған энергияны (1) болашақта қолдану үшін отын түрінде сақтау немесе (2) тікелей электр энергиясы ретінде беру қажеттігі. Екеуі де сенімді емес, себебі күннің қашан шығатынын немесе желдің қашан соғатынын бақылау мүмкін емес. Дегенмен, жылуды 24 сағатқа дейін тиімді сақтай алатын жылуды сақтау жүйелерімен жабдықталған концентрленген күн электр станциялары бар. Ядролық синтез мұнайды жаһандық және кезең-кезеңімен алмастыра алады. 2022 жылғы 13 желтоқсанда Лоуренс Ливермор ұлттық зертханасы ядролық синтез реакциясында алғашқы таза энергияны алуға қол жеткізгенін жариялағаннан бері жаңа технологияны дамытуға жарыс басталды. Microsoft Helion Energy компаниясымен ядролық синтезден энергия жеткізу туралы келісімге қол қойған алғашқы компания болды, сектордағы компаниялар 5 миллиард АҚШ долларын инвестиция жинады. Энергия өндіру орны болмаса да, сектор, әсіресе соңғы жылдары, 2040 жылға қарай мол және арзан энергияны жеткізуге сенімді, ал кейбір оптимистер онжылдықтың соңына дейін қол жетімді болады деп санайды. Энергияның «қасиетті граалы» әлемдегі мұнайдың болашағын және оның адам қызметі үшін энергия көзі ретінде тоқырауын анықтауда шешуші рөл атқара алады.

An alternative considered likely by some is that oil will be replaced with renewable energy during the first half of the 21st century. The replacement fuel would likely be hydrogen. A hydrogen economy would then replace the current oil based economy. Another possible replacement fuel is biogas, which is composed of methane. Methane has a boiling point of −161 °C, rather than hydrogen's 252.87 °C, making methane a much easier fuel to condense. Other people consider that the whole idea of "the hydrogen economy" is flawed. Compressed hydrogen has an energy density of only 5.6 megajoules per liter. Robert Zubrin looks at the practical problems of using hydrogen as an energy storage medium in Energy Victory: Winning the War on Terror by Breaking Free of Oil. He considers that hydrogen is a very poor form of storage, and that batteries, methanol or dimethyl ether would be better. This point is reiterated in Beyond Oil and Gas: The Methanol Economy and in David MacKay's book described below. Geothermal power is one source of sustainable energy that can produce hydrogen. Note that David MacKay has shown in his book Sustainable Energy: Without the Hot Air that geothermal can only provide a tiny fraction of the world's needs sustainably. In some areas located over geological hotspots (such as Iceland), geothermal makes more sense. Solar energy is a source of inexhaustible energy. There is more solar energy that reaches the surface of the Earth each hour than the amount of energy consumed by the world in a year. The challenges of using the sun's energy – energy which can be obtained either from wind power or from solar power – is that the energy needs to either be (1) stored in physical form of fuel for when it can be used in the future, or (2) transported directly as electricity, through transmission lines. Neither is dispatchable, as there is no control over when the sun will shine or when the wind will blow. There are, however, concentrated solar power plants using thermal storage that can store energy efficiently for up to 24 hours. Nuclear fusion could replace oil on a global and gradual scale; since the announcement of the first net energy gain in a nuclear fusion reaction by Lawrence Livermore National Laboratory on December 13, 2022, a race to develop the nascent technology started, Microsoft was the first company to close a contract for the supply of energy from nuclear fusion with the company Helion Energy, companies in the sector accumulate investments of US$ 5 billion, and although there is no energy production plant, the sector is confident, especially in recent years, of delivering abundant and cheaper energy by 2040, with some more optimists believing that it will be available by the end of the decade, the holy grail of energy can play a decisive role in the future of oil in the world and its aftermath decline as a source of energy for human activity.