Будущее: рассекречено. Каким будет мир в 2030 году - Мэтью Барроуз

Я не стал поднимать тему электроэнергии, хотя у нее много общего с другими ресурсами, такими как вода и пища. Спрос на электроэнергию за следующие 15–20 лет существенно вырастет – почти на 50 %, – а связано это будет с резким экономическим ростом развивающихся стран. И все же в отличие от ситуации с водой и пищей есть больше уверенности в том, что растущее производство электроэнергии удовлетворит спрос. Существенную часть этого роста – и нынешнего оптимизма – определят нетрадиционные нефть и газ, добываемые на Североамериканском континенте.

Использование в промышленном масштабе двух технологий – горизонтального бурения и гидравлического разрыва пластов – подстегивает энергетический бум. Нефтедобытчикам давно известно о существовании сланцевой, или «нефтегазоматеринской», породы, из которой нетрадиционные газ и нефть медленно вытекали в резервуары на протяжении более миллиона лет. Не имея возможности добывать большие объемы углеводородов из материнской породы, люди сосредоточились на традиционных залежах. Как только появился способ комбинировать метод гидравлического разрыва пластов (более известный как фрекинг) и горизонтальное бурение, нам стали доступны огромные запасы нефти и газа из сланцевых месторождений.

История развития технологии фрекинга впечатляет сама по себе и наглядно демонстрирует, какое важное место в процессе инноваций занимает счастливая случайность и как сложен процесс. Это также отличный практический пример для футурологов, подчеркивающий трудность прогнозирования инноваций, особенно когда речь об уже существующих технологиях, для которых находится инновационное применение. За последние несколько лет комбинированные технологии фрекинга и горизонтального бурения стали переломным фактором для энергетики США и других стран с обширными сланцевыми месторождениями нефти и газа.

Впервые технология была разработана и введена в активное коммерческое использование в конце 40‑х. С тех пор совершено более 2 млн операций фрекинга для добычи нефти и газа. Жидкость, чаще всего вода, смешивается с расклинивающим агентом (обычно песком) и десятком других химических добавок для контроля технических параметров и закачивается в скважину. Под давлением в породе возникают трещины, расклинивающий агент держит скважины открытыми и позволяет газу выходить через пористую породу.

С тех пор технология претерпела немало изменений. В последнее время для фрекинга используются компьютерные симуляции, моделирование и карты микросейсмических трещин. Для максимальной эффективности технологию комбинируют с горизонтальным бурением, приемом, который с 80‑х стал стандартом добычи газа и нефти.

Благодаря этому прорыву нетрадиционные природный газ и нефть постепенно занимают все большую долю добычи в США, снижая потребление угля для получения электроэнергии, а также выбросы углекислого газа в атмосферу. Самообеспеченность энергоресурсами – для США задача вполне выполнимая в ближайшие 10–20 лет. Увеличение добычи нефти и сланцевая революция могут привести к самообеспеченности страны энергоресурсами, добыча уже взлетела на 50 % с 2007 по 2011 г., заставив обрушиться цены на природный газ в США. У страны более чем достаточно природного газа, чтобы покрыть внутренние потребности в нем на многие десятилетия вперед, а также обеспечить экспорт в мировом масштабе. А с новыми технологиями «суперотслеживания» производительность скважин может существенно возрасти.

Важно подчеркнуть, что добыча США сланцевой нефти все еще находится на ранней стадии, в полной мере потенциал этой технологии пока трудно оценить, но развитие ее идет семимильными шагами. Предполагается, что США превзойдут Саудовскую Аравию и к 2015 г. станут первым производителем нефти в мире, а к 2035 г. будут полностью удовлетворять собственные потребности в электроэнергии.

Крупнейшим препятствием для максимально масштабного поиска месторождений как в Северной Америке, так и во всем мире стало отрицательное воздействие на окружающую среду. Некачественное строительство скважин и цементирование, управление сточными водами и другие наземные риски будут по-прежнему приводить к авариям. Увеличение сейсмической активности в зоне разрабатываемых месторождений привлекло внимание общественности к возможным рискам. Она может заметно сказываться на целостности скважин и других конструкций, увеличивая риск загрязнения запасов питьевой воды метаном. Многих проблем для окружающей среды можно избежать, если следовать существующим технологиям управления и отвода сточных вод. Более жесткая законодательная база, которая сейчас начинает складываться в некоторых штатах, могла бы залатать дыры и помочь восстановить утраченное общественное доверие. Еще большее количество аварий на сланцевых месторождениях может привести к крайне негативной реакции общества и в результате – приостановлению использования фрекинговой технологии в ключевых зонах.

Есть и другие страны и регионы с существенными запасами сланцевых нефти и газа. По разным сведениям, Китаю принадлежит один из крупнейших запасов нетрадиционного газа в мире. Некоторые говорят, что китайские запасы вдвое превышают американские. Относительный недостаток оборудования, опыта и, возможно, нехватка ресурсов, необходимых для добычи, в первую очередь воды, могут также препятствовать развитию в этой сфере или существенно его замедлить.

Главы европейских государств не уверены, насколько приемлем сланцевый газ в Европе с геологической, политической, общественной, экологической и финансовой точек зрения. Например, процедура принятия этой технологии варьируется в разных странах ЕС, но в целом она строже, чем в Северной Америке. Правительство Польши считает сланцевый газ важным ресурсом для ликвидации зависимости от российского газа и выдало лицензии на разработку месторождений, а французское правительство запретило фрекинг.

Пожалуй, имеет смысл остановиться и посмотреть, где мы должны были бы оказаться сегодня в энергетической сфере, согласно прогнозам, сделанным несколько лет назад. «Глобальные тенденции» никогда не были сторонником теории «пика» добычи нефти, согласно которой запасы ископаемого топлива должны закончиться прежде, чем мы перейдем к альтернативным источникам энергии. Мы всегда считали и продолжаем считать, что многообразие технологических прорывов – включая более эффективные аккумуляторы, биотопливо и рост использования солнечной энергии в комбинации с политической волей – заставит нас постепенно отказаться от ископаемого топлива. Я опасался, что прежде чем это произойдет, мы станем слишком зависимы от ограниченного числа производителей энергоносителей, которые будут сосредоточены в потенциально нестабильных регионах, таких как Ближний Восток, Россия и страны бывшего СССР.

С началом добычи сланцевых нефти и газа этот ограниченный энергетический ландшафт полностью меняет очертания. В среднесрочной перспективе нам не стоит волноваться о том, что мы будем зависеть от сужающегося круга поставщиков. И даже несмотря на то что другие страны в вопросе о целесообразности эксплуатации своих сланцевых месторождений могут принять решение, отличное от того, что приняли США, они также извлекут выгоду из большего количества топлива на рынке благодаря росту добычи в США. Эксперты считают, что США могли бы экспортировать до 61,7 млн т сжиженного природного газа в год, что сделало бы их вторым по величине экспортером сжиженного природного газа в мире{125}. Традиционные поставщики газа в США, такие как Катар, сместили акцент своего экспорта в сторону Японии, тем самым увеличив энергетические возможности этой страны. Несколько лет назад Европа казалась полностью зависимой от российских энергоносителей, но растущая энергетическая независимость США и Канады означает все большее количество нефти и газа на рынке, что делает его в большей степени рынком покупателя и в меньшей – продавца и увеличивает количество источников энергоносителей для Европы. В результате российской агрессии на Украине может усилиться давление Европы на США, чтобы те увеличили экспорт энергоносителей. Да и сама Европа может прилагать большие усилия по разработке собственных сланцевых месторождений, особенно Польша и другие страны Восточной Европы.

Перспектива масштабных и более дешевых источников природного газа, который к 2030 г. мог бы заменить уголь, имеет несомненные преимущества: например снижение выбросов углекислого газа в атмосферу. С другой стороны, она вызывает беспокойство: не затормозит ли появление относительно дешевого сланцевого газа и нефти инициативы, направленные на поиск альтернативных источников энергии, таких как сила воды, ветра, солнечная энергия. Согласно базовому прогнозу Международного энергетического агентства (МЭА), к 2035 г. уровень использования возобновляемых источников энергии должен подняться до 18 % (с 13 % в 2011 г.). МЭА считает, что альтернативные источники энергии станут вторым по значимости до 2015 г. и к 2035 г. догонят уголь как основной источник, однако «на две трети этот рост доли электроэнергии, полученной из возобновляемых источников, будет приходиться на страны, не входящие в ОЭСР… рост показателя в Китае будет больше, чем в Евросоюзе, США и Японии, вместе взятых»{126}. Отчет МЭА за 2013 г. заканчивается мыслью о том, что рост доли возобновляемых источников энергии будет зависеть от масштаба субсидий на внедрение технологий, которые в случае с США законодатели могут не спешить гарантировать, учитывая имеющиеся запасы достаточно экономичных сланцевых газа и нефти, которых хватит не на одно десятилетие.