Вымрет Ли Человечество Из-За Тепловой Смерти?

Сценарии «Мы все умрем» всегда были и будут популярны.

По крайней мере, это удобный способ привлечь внимание и заставить читателя охать и ахать.

Тема энергоресурсов не является исключением и здесь есть два главных апокалипсиса – один из них – пик добычи нефти.

Концепция пика нефти получает широкое распространение, когда цены на нефть высоки, и уходит в небытие, когда цены на нефть низкие.

Так вот, еще в 2008 году все писали о пике нефти в 2012 году, а позже это дошло и до Рунета.

К счастью, с тех пор мировая добыча нефти продолжает расти, поэтому сторонникам теории пришлось свести свою теорию «пика нефти в целом» к специфике «пика добычи нефти» или «пика добычи нефти».

Причина упоминания «легкодоступности» кроется во втором «апокалипсисе» — снижении коэффициента отдачи энергии (EROEI), аналогичного экономической рентабельности (ROI).

Давайте поговорим о нем.

Что такое ЭРОЭИ? Представьте себе гепарда, охотящегося на антилопу.

Мясо антилопы содержит белки и жиры, которые дают гепарду энергию, необходимую для выживания.

Если бы гепард знал термодинамику, то перед каждой охотой ему пришлось бы подсчитывать, сколько энергии он потратит на погоню за антилопой и сколько получит от ее мяса.

Если он охотится на антилопу и в результате ловит только мышь, которая не может даже компенсировать затраченную на охоту энергию, то очевидно, что лучше было бы в этот день вообще не охотиться.

Отношение энергии, производимой гепардом, к затраченной энергии будем называть коэффициентом EROEI. Если гепард получает от мяса антилопы 20 джоулей, а тратит 1, то EROEI охоты гепарда составит 20:1. Очевидно, что EROEI=1 является критическим значением, ниже которого энергоресурс фактически перестает быть энергоресурсом и даже становится обузой.

Если у гепарда есть антилопы, то у нас есть нефть, газ и уголь.

Они удовлетворяют 92% энергетических потребностей человечества, то есть практически полностью.

И если на добычу этих и других энергетических ресурсов будет затрачено больше энергии, чем содержится в них, то человечество останется без энергии для своего существования и обречено на вечные муки роста энтропии и смерть, согласно второму закону термодинамика.

В общем, аллегория этой статьи относится к аналогичный сценарий для вселенной.

Поэтому второй апокалиптический сценарий предполагает снижение EROEI энергоресурсов до единицы и ниже.

Чтобы разобраться с этим сценарием, следует обратиться к реальным значениям EROEI, но проблема в том, что расчет EROEI достаточно трудоемкий, расплывчатый и, самое главное, не имеет коммерческой ценности.

Результат предсказуем – существует множество оценок экономической рентабельности чего бы то ни было, но энергетическими исследованиями в мире занимаются всего несколько исследователей.

Раз уж мы говорим о том, что «мы все умрем», нам следует изучить EROEI самого развитого энергоресурса.

Лучше всего рассмотреть нефтегазовый сектор США – уже в середине 20 века там добывались гигантские даже по современным меркам объемы нефти и газа; пик традиционной нефти был пройден еще в 70-е годы.

Трудно представить что-то более истощенное, и именно поэтому местная нефтегазовая отрасль переходит от добычи традиционных углеводородов к «сланцевому» газу и нефти.



Прошлые исследования EROEI

Благодаря тому факту, что: 1.) Исследования EROEI в нефтегазовой отрасли США можно пересчитать по пальцам одной руки; 2.) тема "сланцев" - чуть более чем совсем холивар; 3.) апокалиптические прогнозы гораздо популярнее оптимистических; Будет полезно углубиться в существующие результаты, чтобы понять, что вообще достоверно известно об EROEI нефти и газа США.

Но известно очень мало, по крайней мере, гораздо меньше того, что о нем говорят. Есть только два недавних исследования.

Первый датированный 2005 годом, и второй 2011 г.

, а EROEI во втором рассчитан с 1919 по 2007 г.

То есть данных новее 2007 г.

нет, а именно в 2007-2009 гг.

как раз вырисовывалось самое интересное в вопросе EROEI ресурсов нефти и газа - «сланцевой революции», и поэтому данные об EROEI «сланцев» практически отсутствуют. С сожалением для тех, кто считал EROEI «сланцев» равным пяти (весьма распространенное мнение), сообщаем, что эти данные взяты из воздуха и цифра это результат ошибок и манипуляций .



Методика расчета

Все EROEI исследования нефти и газа США проводились группой исследователей под руководством или при участии идеологического вдохновителя — Чарльза Холла как «изобретателя» этой концепции.

Конечно, хочется иметь возможность сравнивать результаты разных исследований как в контексте США, так и всего мира, а для этого нужна одна и та же методология – что и как считать и учитывать? Команда рубит с плеча - представляет 15 различных EROEI , присваивая каждому свой индекс.

Подход, на наш взгляд, логичен и их можно изобразить в следующей таблице:

Вымрет ли человечество из-за тепловой смерти?

Нас больше всего интересует EROEI(stnd) – «стандарт».

Он учитывает затраты, даже косвенные, и измеряет добытую энергию непосредственно на месте добычи, то есть без переработки, например, нефти в бензин и без транспортировки готового бензина на заправочные станции, отсекая излишки - не связанные с добыча.

Авторы методики приняли его как наиболее удобный для расчета и сравнения, отсюда и соответствующий индекс.

Первая строка EROEI(1,deo) была добавлена нами и будет полезна в следующей статье.

Поэтому, чтобы получить осмысленное значение EROEI и иметь возможность сравнить его с чем-либо, необходимо выполнить расчет в соответствии с таблицей выше, причем желательно рассчитать EROEI(stnd).

Методика расчета EROEI(stnd) для нефти и газа США есть в упомянутом выше исследовании 2011 года.

— мы не будем изобретать велосипед и воспользуемся им, подставив новые данные за 2013 год. Если убрать все несущественное, формула выглядит следующим образом:

Вымрет ли человечество из-за тепловой смерти?

(Подробнее о методологии можно прочитать Здесь ) Результат был такой:

Вымрет ли человечество из-за тепловой смерти?

Что вы можете увидеть: а) EROEI(stnd) традиционных нефти и газа падает с 1997 по 2008 год, что в принципе закономерно.

б) С началом сланцевой революции EROEI(stnd) начинает в целом увеличиваться.

С 2008 по 2013 год сланцевая добыча совершила скачок с почти нуля до половины: на сланцевую нефть (NPK-нефть) сейчас приходится около половины всей добычи в США, а добыча сланцевого газа недавно превысила половину.

Поэтому логично интерпретировать эти данные как: а) EROEI(stnd) даже в такой развитой стране как США не так низок и сейчас составляет около 11. Апокалипсисом и не пахнет. б) EROEI(stnd) «сланцев», скорее всего, выше традиционных нефти и газа США, и поэтому EROEI(stnd) не только развернул тенденцию к снижению, но и начал расти с началом сланцевой революции.

в) EROEI(stnd)=10,5 — это всего лишь «больничный средний показатель» американской нефти и газа.

Конечно, существует диапазон значений.

Учитывая вышесказанное, EROEI традиционной нефти и газа находится где-то в районе среднего и ниже, а у сланцев – где-то в районе среднего и выше.

По нашим предположениям, EROEI(stnd) «сланцев» находится в пределах 8.25. Это прекрасно вписывается в то, что происходит в нефтегазовом секторе США, и объясняет, почему отрасль массово переходит на «сланцевые» углеводороды.

Дело в том, что существует, конечно, определенная корреляция между энергетической и экономической рентабельностью и «сланцы» выгоднее добывать не только энергетически, но и экономически.

Что ж, для любопытных стоит привести EROEI добычи нефти и газа в США за последние 100 лет. Для этого объединим вышеупомянутое исследование и наше продолжение:

Вымрет ли человечество из-за тепловой смерти?

Подводя итог, дискуссия в формате «апокалипсис» vs «светлое будущее» в контексте ресурсов — это всегда вопрос «природа» vs «знание».

Попытки представить, что человек столкнулся с ресурсным кризисом на планете, где ресурсы по отношению к нашим потребностям с практической точки зрения бесконечны, проистекают из ошибочной оценки наших знаний.

Люди всегда думают, что мы уже очень близки к вершине знаний, но на самом деле мы только начинаем на нее подниматься.

Поэтому крайне неправильно представлять мир статичным без масштабного прогресса и интенсивных прорывов, хотя последние, конечно, невозможно предсказать.

Именно это и порождает ошибки.

Теги: #энергетика #Энергия и аккумуляторы #альтернативные источники энергии #сланцевая нефть #сланцевый газ

Вместе с данным постом часто просматривают: