Как и китовый жир, нефть как доминирующий источник энергии будет постепенно сокращаться в течение следующих десятилетий. Вот как может выглядеть этот переход.
Между 17 и 20 веками люди убивали миллионы китов ради нефти. Они снимали жир, вращали культовых существ в воде и стягивали жир по огромной спирали, подобно кожуре яблока. Ворвань - вытопленный жир морских животных - варили в масло, затем процеживали в бочки и использовали во всем: от масляных ламп до промышленных смазочных материалов. Это был кровавый процесс, принесший свет обществу.
«Это ужасно», — писал Чарльз Нордхофф о своем опыте на китобойном судне в 1895 году. — «Однако старые китобои наслаждаются этим. Зловонный дым — благовоние для их ноздрей. Грязная нефть кажется им великолепным представителем будущих долларов и удовольствий. ."
На протяжении более 100 лет ненасытная жажда китового жира ставила синих, горбатых и североатлантических китов на грань вымирания.
Сейчас коммерческий китобойный промысел практически запрещен, китовый жир используется лишь в небольшом количестве продуктов, а популяция китов несколько восстановилась.
Аналогичные кардинальные перемены произойдут и в нефтяной отрасли, хотя когда и как они произойдут, пока неясно.
Лучшие суперпрогнозисты в сочетании с машинным обучением способны точно предсказать геополитические события только на год вперед, рассказал Люк Кемп, научный сотрудник Центра изучения экзистенциальных рисков Кембриджского университета. В лучшем случае «у нас есть общие картины, которые мы можем нарисовать».
Но общие тенденции ясны. Мы уже перевели большую часть домашнего потребления энергии с нефти. И поскольку изменение климата подталкивает нас к ускорению этого перехода, мы разрабатываем новые технологии, которые помогут миру быстрее преодолеть свою нефтяную зависимость, говорят эксперты. В некоторых отраслях, таких как судоходство и производство пластмасс, разложившиеся кости давно умерших животных еще долгое время будут основным источником энергии.
Происхождение нефти
Человечество использует нефть на протяжении тысячелетий. Фактически, около 40 000 лет назад люди на территории современной Сирии использовали битум — побочный продукт добычи сырой нефти — для приклеивания ручек к своим инструментам. Перенесемся на 35 000 лет вперед: жители Месопотамии использовали то же липкое вещество для водонепроницаемости своих лодок. Вавилоняне использовали его для строительства Висячих садов, а египтяне использовали его для бальзамирования мумий.
В Китае люди сжигали сырую нефть и газ для получения тепла и света еще в 500 г. до н.э. К четвертому веку нашей эры они добывали эти природные ресурсы и транспортировали их по бамбуковым трубам.
Но только в 1859 году, когда Эдвин «полковник» Дрейк добился больших успехов в Пенсильвании, нефть начали искать в больших масштабах. Используя ту же самую, хотя и модернизированную технику бурения, которая использовалась в Китае более 1500 лет назад, Дрейк обнаружил пласт на глубине 69,5 футов (21 метр), и так родилась нефтяная промышленность США.
Сырая нефть, состоящая из простых нитей углерода и водорода, образуется из останков животных и растений, опустившихся на дно болот, озер и океанов. За миллионы лет их покрыли слои песка и камней, а сильная жара и давление превратили эти останки в нефть и природный газ. Затем их заперли в резервуарах — некоторые близко к поверхности, другие на тысячи футов ниже — с газом, находящимся на вершине нефтяного озера.
За последние 165 лет сырая нефть изменила практически все аспекты жизни общества.
Если завтра нефть исчезнет, глобальная торговля рухнет, поскольку судоходная и авиационная отрасли остановятся. Продовольственная безопасность будет нестабильной, поскольку не будет нефти, которая могла бы питать крупномасштабное сельское хозяйство, или упаковки, которая бы сохраняла продукты свежими. Без стерильного оборудования, необходимого в больницах, медицинское обслуживание было бы отброшено на несколько поколений назад. Проекты по возобновляемым источникам энергии были бы заморожены без компонентов, необходимых для производства солнечных панелей или ветряных турбин.
Самолеты, поезда, лодки и автомобили
Конечно, наш переход от нефти будет гораздо мягче. Мы практически перестали использовать нефть для производства электроэнергии. В октябре прошлого года доклад Международного энергетического управления показал, что спрос на нефть достигнет пика в этом десятилетии.
Рост популярности электромобилей (EV) приведет к следующему значительному сокращению потребления нефти.
Согласно отчету Международного энергетического агентства (МЭА) за 2018 год, в настоящее время на автотранспортные средства приходится почти 50% мирового потребления сырой нефти. Но в ближайшие десятилетия этот процент резко упадет. По оценкам, к 2030 году продажи электромобилей будут составлять более двух третей мирового рынка. Если мы будем особенно агрессивно сокращать выбросы ископаемого топлива на три четверти к 2050 году, индустрия электромобилей может нести ответственность «более чем за половину сокращения выбросов». в общем спросе на нефть», согласно прогнозу BP Energy Outlook 2023, в котором прогнозируется будущее потребление топлива.
Через 50 лет большая часть использования автомобильного масла может быть прекращена.
Авиация также в значительной степени зависит от нефти в качестве топлива. Самолеты служат десятилетиями, а их постройка обходится в десятки и сотни миллионов долларов. Но технологии в этом секторе развиваются быстро. Новые самолеты гораздо более экономичны, чем самолеты 40 лет назад, и отрасль стремится достичь нулевых выбросов к 2050 году.
Экологичное авиационное топливо (SAF) станет ключом к отказу от нефти. Это биотопливо получают из сырья, используемого в промышленных процессах, включая отходы, биомассу, пищевое масло и отходы животного жира. Дополнительным преимуществом SAF является совместимость с современными авиационными двигателями, и их можно смешивать до 50% с традиционным авиационным топливом. Boeing планирует сделать все свои коммерческие самолеты способными летать на SAF к 2030 году. По оценкам BP, к 2050 году, если мы будем активно сокращать выбросы углекислого газа, SAF будут составлять от 30% до 45% авиационного топлива.
Доставка — более серьезная проблема. Корабли работают на нефти. Как и самолеты, их производство требует огромных затрат и длится десятилетиями, и их будет трудно вывести из обращения. Около 90% мировой торговли осуществляется международным судоходством, при этом более 105 000 торговых судов в настоящее время бороздят океаны, и на их долю сегодня приходится около 5% потребления нефти.
По данным Международной палаты судоходства, без кораблей, перевозящих товары по всей Земле, «половина мира будет голодать, а другая половина замерзнет». Проблема этой отрасли в том, что нельзя просто сменить топливо.
Фредрик Бауэр, старший преподаватель Лундского университета в Швеции, исследует низкоуглеродные инновации в энергетических и промышленных системах. Он не уверен, что судоходная отрасль сможет в ближайшее время отказаться от нефти. По словам Бауэра, Международная морская организация опубликовала свою первую климатическую стратегию в 2018 году и в целом была «невероятно консервативной» в отказе от ископаемого топлива.
Водород является потенциальным альтернативным топливом. Корабли можно было бы оборудовать водородными топливными элементами, но эта стратегия сопряжена с проблемами. Например, чтобы топливо оставалось жидким, его необходимо хранить при чрезвычайно низких температурах. Плотность энергии у него низкая, что увеличивает объем хранилища, необходимого на каждом корабле. Водород также чрезвычайно взрывоопасен.
Корабли, работающие на водороде, все еще находятся на очень ранней стадии своего развития. Первые паромы и небольшие корабли, использующие эту технологию, проходят испытания, но большие океанские грузовые суда, работающие на водороде, все еще находятся на стадии проектирования.
Джей Апт, профессор Школы бизнеса Теппера и факультета инженерии и государственной политики Университета Карнеги-Меллона, рассказал, что судоходство, вероятно, будет ненасытным потребителем нефти в течение десятилетий.
«Если бы мне пришлось заглянуть в облачный хрустальный шар, я бы сказал, что дальние перевозки станут одним из крупномасштабных видов использования нефти, которые мы увидим через 100 лет», — сказал Апт.
Пластик фантастик
Одноразовый пластик засоряет Землю во все возрастающих количествах. Им требуются сотни лет, чтобы разложиться, а затем они превращаются в микропластик, который засоряет океаны, засоряет вершины гор и собирается внутри наших тел.
«Использование пластика во многих отношениях является более опасной частью нефтяной промышленности, чем сжигание углеводородов», — сказал Макдональд. «Если человечество исчезнет с Земли сегодня вечером, через 1000 лет уровень CO2 в атмосфере вернется к норме — каким бы нормальным он ни был — но пластик будет оставаться в океанах и почвах на миллионы лет».
Синтетический пластик производится из нефти, и его производство чрезвычайно дешево.
Около 12% добываемой сегодня нефти идет на нужды нефтехимической промышленности, которая производит пластик и удобрения, а также одежду, медицинское оборудование, моющие средства и шины. И это число будет расти: по оценкам Организации экономического сотрудничества и развития, при нынешней политике глобальное использование пластика может утроиться к 2060 году.
Пластик чрезвычайно полезен, поскольку его плотность можно варьировать. Мы можем попытаться отказаться от пластика в таких продуктах, как упаковка для пищевых продуктов, но поэтапный отказ от медицинского пластика является более сложной задачей. Пластик повсюду в больницах, в том числе в одноразовых шприцах, капельницах, катетерах, перчатках и постельном белье. Дело не только в том, что пластик дешев, долговечен и податлив. Он также стерилен, что помогает сдерживать распространение инфекций.
«Я даже не могу представить себе здравоохранение без пластика, и я даже не думаю, что нам стоит туда идти», — сказала доктор Джоди Шерман, директор-основатель Йельской программы по экологической устойчивости здравоохранения. «Я бы сказал, что пластик позволил сделать очень важные инновации в медицинских устройствах и расходных материалах, и он никуда не денется».
По словам Бауэра, сейчас первичные пластмассы «смехотворно и неустойчиво дешевы», поэтому безмасляные альтернативы не могут конкурировать по стоимости.
Биопластики, изготовленные из сельскохозяйственных культур, могут обеспечить путь вперед, сказал Макдональд. Но история биотоплива служит предостережением. Поля сои заняли большие территории сельскохозяйственных угодий США — отчасти из-за ее использования в качестве биотоплива.
«У нас ограниченное количество сельскохозяйственных земель», — сказал Макдональд. «Если мы направим большую часть этих ресурсов на выращивание топлива, что нам делать с питанием людей? Это непростое уравнение. Все связано и взаимосвязано».
Начало конца нефти
В какой-то момент экологически чистые энергетические технологии станут настолько дешевыми, что бурение и добыча нефти станут нерентабельными.
По словам Макдональда, первым методом, который будет постепенно отменен, станет поисковое бурение, при котором исследуется территория с недоказанными запасами. Это рискованно и чрезвычайно дорого, если вы ничего не найдете. Даже бурение новых скважин в районах с известными запасами нефти обходится невероятно дорого: компании тратят от десятков до сотен миллионов долларов на то, чтобы обеспечить укомплектование скважин и буровых вышек персоналом и их эксплуатацию, а затем проходят годы, прежде чем они начнут получать прибыль.
«Вы тратите деньги, как пьяный матрос, в надежде получить немного денег обратно», — сказал Макдональд. «Это не быстрый процесс. Вот почему нефтяные компании такие большие — они должны быть такими, поскольку несут огромный риск».
Тем не менее, нефтяные скважины будут продолжать бурить обширные песчаные месторождения Саудовской Аравии в течение десятилетий. В США добыча будет продолжаться на высоком уровне до 2050 года.
Фемке Нейссе, специалист по комплексным проблемам из Университета Эксетера в Великобритании, чьи исследования сосредоточены на моделировании климата, энергетических систем и экономики, рассказала, что она надеется, что к 2065 году потребление нефти в мире сократится на 95%, а авиация и судоходство станут приоритетными. оставшиеся крепости.
Макдональд предсказывает «менее впечатляющий» спад, который к 2050 году упадет на четверть. «В какой-то момент вы доберетесь до обрыва, где он пойдет вниз довольно быстро», - добавил он.
Некоторые эксперты вообще не могут себе представить постнефтяное будущее. Кевин Бук, управляющий директор ClearView, исследовательской фирмы, которая изучает тенденции в энергетике, рассказал Live Science, что искусственный интеллект и геоинженерия изменят добычу и переработку нефти, но нефть не исчезнет до тех пор, пока не появится технология, которой еще не существует, например энергия термоядерного синтеза делает ее устаревшей.
Но стремление к декарбонизации означает, что нефть в конечном итоге станет пустяком в нашей истории. Как и в случае с промышленным китобойным промыслом, наша страсть к нему исчезнет до тех пор, пока не останется всего несколько небольших опорных пунктов.
Через 50–100 лет нефтяные вышки и буровые поля в США могут начать напоминать заброшенные шахтерские музеи и города-призраки времен золотой лихорадки, засоряющие американский Запад, — туристические достопримечательности, рисующие картину утраченного образа жизни, экономика прочно осталась в прошлом.