Темная история нефти
Проработав много лет геологом и исследователем в нефтяных компаниях и собрав много статистических данных, Марион Кинг Хабберт обратил внимание на своеобразный график времени существования нефтяного месторождения – от начала эксплуатации до истощения. Он пришел к выводу, что время существования месторождения можно высчитать через видоизмененное уравнение Ферхлюста, применявшееся ранее для прогнозирования жизни биологических популяций. Не буду углубляться в высшую математику, но он ввел в формулу Мальтуса отрицательную величину, пропорциональную квадрату скорости роста, тем самым отразив ограниченное количество ресурсов или ареала обитания.
Впрочем, и без математики по здравому смыслу ясно: чем больше глотка, тем быстрее кончится половина пива в кружке.
Пьер Ферхлюст, между прочим, более или менее верно рассчитал пик населенности своей родной Бельгии – причем за 150 лет до того, как этот пик был достигнут.
Хабберт использовал схожую методологию для расчета судьбы месторождения. Решающее значение имеют величины темпа открытия новых месторождений, роста годовой добычи и общее накопившееся за описываемое время количество ресурса. Он пришел к выводу, что если провести линию, соединяющую точки, фиксирующие количество добываемой нефти в различные годы, то она примет форму так называемой логистической кривой, или, попросту говоря, колокола. То есть добыча сначала растет, потом достигает пика, вершины, держится некоторое время на плато, а потом начинает неизбежно падать, стремясь к нулю, к полному исчерпанию.
Хабберт задумался, а не применим ли тот же график к нефтяным резервам целой страны – скажем, США. Попробовал вычислить момент пика нефти для Америки. В 1956 году он предсказал, что добыча нефти в стране достигнет пика около 1970 года. Многим показалось, что его пророчество сбылось, хоть и с ошибкой на один год, после чего Хабберта многие начали принимать всерьез. Воодушевленный, Хабберт стал собирать статистические данные по всемирной добыче нефти и начертал график, из которого следовало, что пик нефти для всей Земли наступит в 1995 году.
И тут он ошибся. Пик нефти не был достигнут в ХХ веке. Возможно, мы вышли на плато только сейчас, но и это еще предстоит окончательно подтвердить или опровергнуть. Последователи Хабберта говорят о том, что нефтяной кризис 70-х годов неизбежно сдвинул график, отсрочил приближение пика. Не мог он предугадать и открытия технологий фрекинга, которые опрокинут все расчеты и прогнозы. Но все равно со всеми этими поправками у его теории по-прежнему довольно много сторонников. Что им можно ответить? Глупо спорить с тем, что когда-нибудь нефть кончится. Кончится, разумеется, но весь вопрос – когда?
Считается, что в 1999-м пик был достигнут на британских нефтяных месторождениях в Северном море.
Между тем, учитывая бурный рост Китая и Индии, к 2030 году миру будет требоваться уже 113–115 миллионов баррелей против нынешних 85–90; откуда же им взяться? Две трети нынешней нефти добывается на Ближнем Востоке – в Саудовской Аравии, Кувейте, Ираке, Иране. Чтобы справиться с растущими потребностями, нужно открывать очередную Саудовскую Аравию каждые два-три года. Но увы, Саудовская Аравия за всю историю человечества была одна такая…
Вот еще одна цитата, на этот раз не из антиутопических теорий, а прямо из рекламы американской нефтяной компании «Шеврон».
«За 125 лет, – сообщает компания, – человечество истратило один триллион баррелей нефти. Следующий триллион оно истратит всего за 30 лет. При этом через 25 лет мир будет расходовать в год на 50 процентов больше нефти, чем сегодня».
(И, заметим в скобках, пессимисты считают, что все реально достижимые запасы нефти на Земле как раз и составляют немногим более двух триллионов баррелей. Впрочем, другие серьезные исследователи ставят столь пессимистический прогноз под сомнение. Если правы пессимисты, то через 30 лет как раз все и кончится. Если ближе к истине более оптимистическая прикидка и к нефтяным запасам надо приплюсовать еще миллиардов так 700–800 баррелей, то и это слабое утешение – конец света отложится на «каких-нибудь» два десятилетия. Или все же найдется что-то другое, некий великий заместитель? Может, он уже нашелся – в лице все того же сланцевого газа?).
Герой другого знаменитого фантаста, Майка Резника, обманывает своих товарищей-инопланетян, чтобы спасти их и отвадить от опасностей, таящихся в Олдувайском ущелье. И главная среди них – Homo sapiens, которого уже пять тысяч лет как считали вымершим. Коллеги по экспедиции на Землю не распознали человека разумного в уродливых ночных тварях, подбиравшихся к костру. «Даже яды и радиация, которыми он отравил свою планету, не смогли его прикончить. Они лишь изменили его – до неузнаваемости», – пишет Майк Резник в своей новелле «Семь видов ущелья Олдувай».
Видно, не корнукопианец этот Резник.
Страшная сила
Над Империей Нефти никогда не заходит солнце. Каждый день, каждый час, каждую секунду где-то в мире вышки качают, танкеры везут, очистители перегоняют нефть в бензин и топливо, химические заводы превращают ее в другие абсолютно необходимые вещи. Этот процесс не может ни на минуту остановиться. Перестанет поступать в экономические артерии нефть – и остановится, замрет, начнет хиреть и наша с вами цивилизация. Как ненасытный Молох, должна она непрерывно заглатывать целые озера, целые моря густой мутной, пахнущей серой углеводородной похлебки. Малейший перебой – и чудовищные судороги сотрясают всемирный экономический организм.
Некоторые говорят: мир сидит на нефтяной игле. Это неверная метафора – нефть не наркотик. Нет, дело обстоит гораздо хуже. Если уж идти по пути биологических сравнений, то она скорее кровь цивилизации, гемоглобин, красные тельца или даже сам несомый кровью кислород, без которого отомрут ткани организма. Короче говоря, носитель энергии, без регулярной подпитки которой невозможно ни двигаться, ни размножаться, ни просто существовать. Ведь даже в состоянии анабиоза, зимней спячки, жизнь потребляет энергию.
Заменить нефть совсем не просто, если вообще возможно. И дело не только в том, что она обеспечивает огромную долю общих энергетических потребностей человечества. Она не просто ее удовлетворяет – а очень и очень дешево!
И кстати, набившее оскомину выражение «черное золото» не выдерживает критики. Во-первых, нефть бывает разного цвета, но уж скорей она темно-коричневая, бурая, темно-зеленая. Во-вторых, она гораздо важнее золота, она сама есть суть, содержимое экономических процессов. В то время как золото – лишь искусственно придуманная, хоть и очень удобная условность. К тому же изрядно устаревшая. Так что скорее уж золото следовало бы называть «желтой нефтью», если уж непременно нужно драматизировать политэкономическую роль этого металла.
Благосостояние человечества, качество и продолжительность жизни напрямую связаны с обилием, доступностью и относительной дешевизной энергии. Но в таком случае почему же не попытаться мерить экономику энергией? Мысль эта возникла уже достаточно давно. Правда, оставались сомнения – разве дело в абсолютных цифрах? Или все же в эффективности, в КПД расходуемой энергии?
Наверное, есть большая доля истины в теории «энергетической бухгалтерии», утверждающей, что энергообеспеченность является главным всеобщим эквивалентом. В таком случае не деньги, а именно энергия должна быть реальной валютой, инструментом учета, накопления и обмена, мерилом затраты работы, необходимой для преобразования материи, превращения ее в товар и услуги. И, соответственно, в единицах энергии должны выражаться все цены.
В середине 70‐х годов ХХ века в США была напечатана банкнота с портретом Джорджа Вашингтона достоинством в один галлон бензина. Она так и не успела поступить в обращение – видимо, в тот момент время для энергетических денег еще не пришло. Но идея состояла именно в том, что единица объема горючего куда более надежная, более твердая валюта, чем обрушенный арабским нефтяным эмбарго доллар.
Сторонники концепции «энергетического бухгалтерского учета» (или «энергетического кредита») видят будущее, в котором гражданам будут выдаваться специальные энергетические сертификаты, заменяющие деньги. Однако при ближайшем рассмотрении некоторые аспекты такого государства (в том утопическом варианте, где ему придумали название «Технат») вызывают подозрение. Не есть ли это очередная попытка протащить старые коммунистические идеи, переодев их в новые, модные одежды? Уж больно велика оказывается в описываемом обществе роль государства, уж больно сильна и тотальна власть распределителей энергии над рядовыми, невластными гражданами. Это мы уже, кажется, проходили, только под другим названием…
Но доля истины во взгляде на роль энергии как главного содержания экономики, наверное, есть. Интересно, что представления о том, что именно энергообеспеченностью определяется уровень экономического развития общества, были сформулированы уже довольно давно. Ранним западным пророком этих теорий считается известный ученый, лауреат Нобелевской премии по химии Фредерик Содди, излагавший их уже в 20-е годы ХХ века. Ему показалось мало, что он совместно с Резерфордом разработал теорию радиоактивного распада, так он еще занялся экономической ролью энергии. (Его работы обрели новую жизнь в конце столетия, когда их стали цитировать сторонники так называемой биофизической экономики и биоэкономики.)
Но задолго до него русские утописты предлагали измерять уровень развития сельского хозяйства через количество энергии, используемой крестьянским хозяйством. Они рисовали утопические картины идеального, аграрного общества будущего, основанного на высокопроизводительном, а следовательно, высоко энергетически обеспеченном труде крестьянина-фермера. (Не без элементов уравниловки и социализма – но утопия на то и есть утопия.)
Впрочем, учитывая, какой оборот принял человеческий прогресс, эти воззрения начинают казаться достаточно привлекательными. Особенно если вычесть из них излишнее, чреватое полицейщиной увлечение ролью государства и обобществлением. Другое дело, что мы из опыта поняли: ничего из ничего вычитать нельзя. Конструкция развалится. По частям коммунизма не будет. Или вместе с его малоприятными составляющими, или никак. То же самое можно сказать и о капитализме.
Российский астрофизик Николай Кардашев разделяет гипотетические вселенские цивилизации на три типа по уровню потребления энергии.
1. Цивилизация, полностью использующая падающий на планету солнечный свет. Она должна взять под контроль всю энергию своей планеты: вулканы, управление погодой, контроль над землетрясениями, океанические процессы и т. д. Потому что это все – преобразованная энергия Солнца.
2. Полное использование энергии своего светила, что делает такую цивилизацию в 10 миллиардов раз могущественней цивилизации 1-го типа. Такая цивилизация потенциально неуязвима. Ни один из известных внешних факторов – ни столкновение с астероидами, ни превращение собственного Солнца в сверхновую и т. п. – не должен ее погубить (тепловая смерть Вселенной, наверное, не в счет).
3. Цивилизация, способная использовать энергию всей галактики, что делает ее еще в 10 миллиардов раз могущественнее, со всеми вытекающими последствиями.
Развивает теорию Кардашева автор бестселлера «Физика невозможного» Митио Каку (ударение на последнем слоге – Michio Kaku. Physics of the impossible). Он предполагает, что сегодняшнее человечество относится к цивилизации 0-го типа – она использует необычайно малую часть энергии Солнца, которая почти вся проходит через Землю и ее атмосферу, не задерживаясь. (Энергию эту, кстати, не надо создавать, а лишь собирать, и технологии такого сбора уже достаточно разнообразны.) Каку, впрочем, видит уже элементы зарождения цивилизации 1-го типа: Интернет, Евросоюз как зачаточная форма экономического устройства такой цивилизации и т. п. Но при этом отмечает, что успех восхождения отнюдь не гарантирован. И что самым опасным как раз может оказаться сам процесс перехода от типа 0 к типу 1. Цивилизация нулевого типа, считает он, может не пережить бурного технологического развития из-за своей страстности и «пассионарности» (племенные, религиозные противоречия, фундаментализм, расизм и т. д.) и уничтожить самое себя.
В любом случае примат энергетики в общественном развитии становится все более очевиден, и не исключено, что наше общественное устройство потомки назовут не социализмом или капитализмом, а каким-нибудь энергетизмом. Или, может быть, нефтизмом?
Многие серьезные исследователи полагают, что без нефти, опираясь лишь на уголь, сланец да гидроэлектростанции, к началу третьего тысячелетия Земля не могла бы прокормить шесть с половиной миллиардов человеческих особей. Да и жизнь подавляющего большинства живущих была бы куда менее комфортабельной, а эксплуатация человека человеком более жестокой – по-прежнему примерно на викторианском уровне…
Но им возражают другие, не менее серьезные мыслители. Они полагают, что численность населения в любом случае осталась бы примерно той же.
Известный российский ученый и популяризатор науки Сергей Капица утверждал: на число людей на Земле не влияют никакие внешние факторы. Есть нефть, нету нефти – меньше бы нас не стало. Даже две мировые войны на численность человечества никак не повлияли (восстановилась за 20 лет).
Использование нефти в качестве сырья для горючего и начало производства электроэнергии практически совпали. Полувеком раньше началось промышленное использование паровых машин, полувеком позже возникла ядерная энергетика. Пришло время для энергетической революции, и она произошла. Мозги человеческие с древнейших времен не изменились. Первые упоминания о примитивных паровых машинах относятся к первому веку нашей эры. А что, в Древней Греции или Риме до них не могли бы додуматься, а то и электричество открыть? У Пифагора, Аристотеля, Евклида голова хуже работала, чем у Ньюкомена, Ползунова и Фарадея? Не нужны были паровые машины и электродвигатели в те времена. А к XIX веку стали нужны, так как рост населения – квадратичный, непрерывно удваивается за все более сокращающиеся промежутки времени, и время удвоения все сокращается. Сейчас он минимален – 45 лет. Капица построил физико-математическую модель на этих фактах. И его основная заслуга, на мой взгляд, в том, что он доказал зависимость между численностью человечества и его развитием. А причиной и того и другого назвал обмен информацией. И при чем тут нефть? Одним словом: не зависит рост населения от энерговооруженности и технологического прогресса, а наоборот, эта самая вооруженность и этот самый прогресс зависят от роста населения.
То есть не все верят в то, что нефть, словно волшебный рычаг, позволила усилить, ускорить во много раз индустриализацию и интенсифицировать сельское хозяйство. И в то, что у каждой монеты есть оборотная сторона. Что без нефти Земля была бы намного чище, природа в меньшей степени повреждена и загажена. (А люди – наивнее и чище, добавляют некоторые. Может быть, может быть, но что-то я не уверен…)
Но с чем спорить невозможно, так это с тем, что у нефти не только чрезвычайно высокое энергетическое содержание (сжигание одного килограмма дает около 10 тысяч килокалорий), но ее несравненно проще и дешевле добывать, транспортировать и перерабатывать, чем твердые или газообразные энергоносители. Двигатель дизельного локомотива в несколько раз более эффективен, чем паровоз. На единицу затрат нефть до последнего времени была невероятна дешева по сравнению с остальными источниками энергии. Литр дизельного топлива, способный на несколько километров переместить тяжелый автомобиль, стоит меньше чашки кофе! Нефть точно создана специально для человеческой пользы-выгоды, да еще физика ее такова, что она под давлением стремится из-под земли на поверхность, точно на встречу с человеком.
Но этого мало. Выше уже говорилось, что без нефти вряд ли могла бы существовать высокоразвитая химическая промышленность, а значит, и интенсивное сельское хозяйство. Еды, наверное, было бы гораздо меньше, и она была бы несравненно дороже. Кроме того, из нефти производится огромное количество (тысячи!) необходимых вещей, без которых современному человеку трудно даже представить свою жизнь.
Для начала два почти анекдотических, но, по-моему, наглядных примера. Во-первых, целлофановые пакеты. Ерунда, конечно, и производим мы их в каких-то идиотски огромных, немыслимых количествах, засоряя Землю (они ведь не разлагаются, проклятые). Но тем не менее не очень понятно, как обходиться совсем без них… Во что упаковывать? В бумагу? Так деревьев не останется…
Во-вторых, крышки и сиденья унитазов. Ведь 90 процентов их по всему миру делаются из пластмасс – а те, разумеется, из нефтепродуктов. Позволить себе иметь крышки из дерева большая часть человечества не в состоянии…
То есть цивилизация без этих двух предметов уж точно не погибнет, но их исчезновение сделало бы нашу жизнь заметно менее удобной и благоустроенной…
Теперь примеры более классические. Пластмассы, конечно, идут на тысячи других предметов и товаров. Нефть нам дает: большую часть производимой на свете дешевой одежды, красители, моющие средства (и для тела, и для посуды), огромное множество лекарств и медицинских препаратов, в том числе антисептиков. Слуховые аппараты, зубные щетки и зубные протезы, очки и контактные линзы. И искусственные сердечные клапаны, между прочим, тоже.
Без нефтепродуктов не обходится производство расчесок, шампуней, дезодораторов, шариковых ручек, электрических батареек, свечей, линолеума, занавесок, холодильников, телефонов, всевозможных кремов, губной помады и другой косметики, средств для бритья и афтершейвов.
А автомобиль, без которого мы не мыслим жизни? Мало того что он пожирает такое чудовищное количество изготовленного из нефти бензина, так и на физическое изготовление этого средства передвижения уходит чуть ли не 20 баррелей… Без нефти нужно было бы производить электро- или какие-нибудь еще мобили. Но на их производство тоже уходило бы много энергии.
Список этот далеко не полон. Понятно, что для многих (хотя далеко не всех) этих предметов в мире без нефти были бы найдены какие-то замены. Но столь же очевидно, что в большинстве случаев они были бы менее удобны и эффективны. Наверняка почти все эти замены стоили бы ощутимо дороже, являясь в том, безнефтяном, обществе предметами роскоши, доступными лишь немногочисленной элите.
Убедительно? Опять же не для всех. Один очень уважаемый мною автор возражает. Говорит: идею перехода к цивилизации 1-го типа вполне можно противопоставить не слишком-то глубоким «пророчествам» олдувайцев. И одним из условий этого перехода, безусловно, будет пусть вынужденный, но отказ от бездумного сжигания практически дарового, но очень полезного для совсем иных целей сырья. Если человечеству суждено еще какое-то время оставаться биологическим видом этого мира, такой путь наиболее вероятен. С приближением пика нефти, скорее всего, цены на нее вырастут ровно настолько, что станет безумием ее жечь, а на химические нужды хватит еще надолго.
Но дело в том, что вся эта химия, включая стульчаки для унитазов, тоже не проблема, так как всеми ныне воспеваемые нанотехнологии – уже реальность. А что это такое? Это вмешательство в вещество на атомарном уровне. Берешь молекулу, переставляешь атомы – получаешь новое вещество. Взяв пучок травы и поместив его в персональный «репликатор» (термин, по крайней мере, уже есть), который стоит у тебя на столе, через несколько минут получишь стакан молока и жареный бифштекс, исключив тем самым ненужного посредника – корову. Это случится, конечно, не завтра, но дело к тому идет. А пока суд да дело, нефтеносных песков и горючих сланцев в качестве сырья для химической промышленности надолго хватит.
Вот такая просвещенно-корнукопианская точка зрения.
Грузите нефть бочками
По подсчетам компании «Шеврон», человечество расходует около 1500 баррелей нефти в секунду. Видимо, это и есть наша межгалактическая визитная карточка, главная цифра, характеризующая современное состояние дел на Земле. Показатель нашей силы. (И слабости тоже.)
Но баррель – это много или мало? Кто-то подсчитал, что один баррель эквивалентен 25 тысячам часов физического труда человека. По крайней мере, если считать через усилия, необходимые для толкания автомобиля вручную (и в сравнении с количеством бензина, необходимого для передвижения на такое же расстояние).
Если хотите пересчитать на привычные меры, то в каждой метрической тонне примерно 7,2 барреля (хотя для разных сортов нефти коэффициент пересчета в метрические тонны может отличаться). Но и в американских галлонах получается довольно странная цифра – 42. А галлон – это 3,8 литра. Значит, в барреле около 159 литров. В тонны количество нефти, в зависимости от ее плотности, переводится через разные коэффициенты. Но вообще экономисты любят использовать такую «ненаучную» формулу: 1 баррель в день – 50 тонн в год.
Откуда же баррель взялся? И что означает само это слово, не сходящее теперь со страниц газет, в том числе и российских?
А значит оно в переводе с английского просто «бочка». Именно обыкновенная, житейская бочка.
Можно было бы так даже и говорить, и писать: бюджет России, например, сверстан из расчета цены нефти 50 долларов за бочку. Но несолидно как-то звучит…
В деревянных бочках-баррелях американцы возили и хранили виски. По технологии, по размеру идущих в дело досок и так далее производителям было удобно изготавливать их именно такого, а не какого-нибудь другого объема (существовало, впрочем, два-три разных варианта, но в итоге возобладал один).
И вот, когда в 1859 году в Пенсильвании был открыт современный способ добывания нефти из-под земли, никакой другой подходящей тары для жидкости в нужных количествах под рукой не оказалось. Так что размер барреля – это историческая, почти анекдотическая случайность и результат пристрастия людей к алкоголю.
Потом, когда потребовалось производить бочки в большом количестве, целенаправленно для перевозки нефти, размер немного подкорректировали, но лишь слегка, так, чтобы не ломать сложившихся бочарных технологий.
Баррели грузили в товарные вагоны и везли к местам очистки и затем к потребителю в больших городах.
Огромным достижением стал переход на производство железнодорожных цистерн – так перемещать нефть было и дешевле, и безопаснее.
Но к тому моменту к бочке как единице измерения привыкли все – и торговцы, и потребители, и компании. Баррель закрепился в общественном сознании, утратил прямую ассоциативную связь с горячительным напитком.
Некоторое время Европа сопротивлялась американскому слову, но потом сдалась. В советское время выражать количество нефти в баррелях считалось идеологически неправильным и приходилось все пересчитывать в метрические тонны. Но рухнул СССР, а с ним вместе и последний бастион сопротивления. Понятное дело: если цену продукта по всему миру исчисляют в долларах, то и единицей измерения его объема удобно пользоваться американской.
И важнейший с точки зрения торговли показатель – плотность нефти – тоже исчисляется в американских единицах – в градусах, но не виски, не алкогольных, а API (American Petro-leum Institute). Вообще этот институт, существующий с 1919 года, поддерживает около 500 различных мировых стандартов. Но чаще всего встречается именно этот показатель – плотность, от которого зависят и тяжесть, и вязкость нефти, и, в конечном итоге, ее цена.
Институт выбрал произвольную, но довольно удобную отправную точку (так сложилось исторически) – 10 градусов, выше которой нефть всплывает на поверхность воды, а ниже – тонет. Измеряется плотность гидрометром. «Легкая» нефть начинается с 31 градуса, а «тяжелая» – все, что ниже 22,3 градуса. Но самые ценные виды нефти – плотностью от 40 до 45 градусов.
Тяжелые виды – битум, например – имеют плотность ниже 10 градусов, при переработке градусы повышаются до 31 и выше – получается синтетическая «легкая» нефть.
Плотность американского эталона, WTI – Западно-Техасской Усредненной – приближается к 40 градусам, а потому она высоко ценится и должна, по идее, стоить дорого. Она к тому же «сладкая», в ней мало серы (меньше четверти процента). Английская Brent, которая служит эталоном для двух третей мирового рынка, тоже считается «сладкой», но все же серы в ней больше (0,37 %), и градусов API она тоже меньше «нагуляла» – порядка 38. Российская экспортная смесь Urals и того тяжелее – только около 31 градуса (там, впрочем, возможны варианты). А вот содержание серы в ней почти в четыре раза выше, что значит – она «кислая», с ней больше возни при очистке. По логике она должна быть значительно дешевле техасской, поскольку для получения тех же нефтепродуктов при переработке уйдет больше энергии и материалов, а значит, и денег. Но логика супермаркета здесь не всегда применима. Что на рынке в последнее время происходит и почему более «тяжелые» Brent и даже российская Urals иногда могут стоить дороже – сие тайна великая есть, но об этом речь пойдет ниже, в главе «Как ею торгуют».