Το πετρέλαιο και η ενεργειακή μας εξάρτηση από αυτό

Παναγιώτης Βεργούλης

Το πετρέλαιο παραμένει μέχρι και σήμερα η κύρια ενεργειακή πηγή παγκοσμίως.

Η ραγδαία αύξηση του πληθυσμού της γης και η σχετική βελτίωση του βιοτικού επιπέδου του ανθρώπου, ειδικά ύστερα από το τέλος της βιομηχανικής επανάστασης, είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση της συνολικής κατανάλωσης ενέργειας [1], (εικόνα 1).

.Εικόνα 1: Η πληθυσμιακή... — Εικόνα 1: Η πληθυσμιακή εξέλιξη σε σχέση με την κατανάλωση ενέργειας [2], [15]. Image 1: Population evolution in relation to energy consumption [2], [15].

Το πετρέλαιο παραμένει μέχρι και σήμερα η κύρια ενεργειακή πηγή παγκοσμίως [1], ενώ μαζί με τους γαιάνθρακες, που σημείωσαν μεγάλη πτώση το 2018, και το φυσικό αέριο, που έχει σταθερά ανοδική πορεία, εξυπηρετούν περισσότερο από το 80% των παγκόσμιων ενεργειακών αναγκών, (εικόνα 2), [3].

Εικόνα 2: Μερίδιο συμμετοχής... — Εικόνα 2: Μερίδιο συμμετοχής ανά καύσιμο στην παγκόσμια κατανάλωση ενέργειας [3], [15]. Image 2: Share of participation per fuel in global energy consumption [3], [15].

Οι υδρογονάνθρακες χρησιμοποιήθηκαν από την ανθρωπότητα από τους αρχαιότερους χρόνους για διάφορες χρήσεις [4]. Στη Βίβλο έγινε για πρώτη φορά αναφορά στο πετρέλαιο, καθώς λέγεται πως ο Νώε πριν την έλευση του κατακλυσμού επάλειψε την Κιβωτό με κάποιο υλικό ασφαλτικής σύστασης [5]. Επιπρόσθετα, το 480 π.Χ., ο Ηρόδοτος αναφέρει πως στη Ζάκυνθο και συγκεκριμένα στην τοποθεσία Κερί, γινόταν ανάβλυση πετρελαίου[6]. Ωστόσο, και στη Μεσοποταμία κοντά στην πόλη Χιτ του Ευφράτη ποταμού, οι Σουμέριοι, οι Ασσύριοι και οι Βαβυλώνιοι, πριν από τουλάχιστον 5.000 χρόνια, χρησιμοποιούσαν τις μεγάλες επιφανειακές διαρροές πετρελαίου της περιοχής [7].

Όπως φαίνεται στην εικόνα 3, το 2018 η κατανάλωση πετρελαίου της Ασίας, της Ωκεανίας και της Βόρειας Αμερικής άγγιξε το 60% της παγκόσμιας κατανάλωσης πετρελαίου. Η συντριπτική πλειοψηφία των γαιανθράκων χρησιμοποιήθηκε για παραγωγή ενέργειας στην Ασία και σχεδόν τα δύο τρίτα της πυρηνικής ενέργειας, παγκοσμίως, παράχθηκαν στην Βόρεια Αμερική [3].

Εικόνα 3: Κατανάλωση καυσίμων... — Εικόνα 3: Κατανάλωση καυσίμων ανά περιοχή το 2018 [3], [15]. Image 3: Fuel consumption per region in 2018 [3], [15].

Αναφορικά με την κατανάλωση πετρελαίου σε επίπεδο κρατών, παρουσιάζονται τα επόμενα δυο σχήματα. Αξίζει να σημειωθεί πως η Κίνα, αν και είναι η δεύτερη χώρα σε κατανάλωση, με περίπου 13 εκ. βαρέλια πετρελαίου ημερησίως, κατατάσσεται 9η στην αντίστοιχη κατάταξη κατανάλωσης ανά κάτοικο, εξαιτίας του εξαιρετικά μεγάλου πληθυσμού της (εικόνα 4), [8].

Εικόνα 4: Κατανάλωση πετρελαίου... — Εικόνα 4: Κατανάλωση πετρελαίου των δέκα χωρών με την υψηλότερη κατανάλωση πετρελαίου σε παγκόσμια κλίμακα: (Α) ανά χώρα και (Β) ανά κάτοικο της κάθε χώρας [8], [15]. Image 4: Oil consumption of the ten countries with the highest oil consumption rates in the world : (A) per country and (B) per capita [8], [15].

Τέλος, όπως γίνεται αντιληπτό από την ανάγνωση της εικόνας 5, η μεγαλύτερη παραγωγή πετρελαίου σε παγκόσμια κλίμακα πραγματοποιείται στην περιοχή της Μέσης Ανατολής, την στιγμή κατά την οποία η μέγιστη κατανάλωση αφορά την διαρκώς και με ταχύτατους ρυθμούς αναπτυσσόμενη οικονομία της Ασίας.

Εικόνα 5: Παραγωγή και... — Εικόνα 5: Παραγωγή και κατανάλωση πετρελαίου ανά περιοχή [3], [15]. Image 5: Oil production and consumption per region [3], [15].

Κοιτάσματα υδρογονανθράκων παγκοσμίως

Κάθε πετρελαϊκό σύστημα διαθέτει:

α) μητρικά πετρώματα, που υπό κάποιες προϋποθέσεις γεννούν τους υδρογονάνθρακες,

β) ταμιευτήρες (είναι γνωστοί και ως «δεξαμενή» του κοιτάσματος), που αποθηκεύουν τους υδρογονάνθρακες,

γ) παγίδες, που συγκεντρώνουν και διατηρούν περιορισμένους τους υδρογονάνθρακες σε ορισμένες περιοχές και

δ) κάλυμμα- αδιαπέρατο πέτρωμα (caprock), που σφραγίζει στεγανοποιώντας και προφυλάσσοντας τους υδρογονάνθρακες [9]. Ιδιαίτερα σημαντικός, για την κατανόηση των παραπάνω εννοιών, είναι ο μηχανισμός της μετανάστευσης του πετρελαίου. Ο μηχανισμός αυτός μέχρι και σήμερα δεν έχει γίνει απόλυτα κατανοητός, ωστόσο είναι κοινά αποδεκτό πως το πετρέλαιο μεταναστεύει από το μητρικό πέτρωμα, σε έναν γεωλογικό σχηματισμό όπου παγιδεύεται (δηλαδή στην παγίδα). Εντυπωσιακό είναι το γεγονός πως πιστεύεται πως το ποσοστό του πετρελαίου, το οποίο παγιδεύεται σε κάποια παγίδα, είναι μικρότερο του 10% της συνολικής ποσότητας πετρελαίου που δημιουργείται από το μητρικό πέτρωμα [1].

Αξίζει να αναφερθεί πως μόνον οι γεωτρήσεις μπορούν να πιστοποιήσουν τελικά ένα κοίτασμα υδρογονανθράκων. Οι γεωλογικές, γεωφυσικές και σεισμικές μέθοδοι χρησιμοποιούνται από τις εταιρίες προκειμένου να βρεθούν οι κατάλληλοι γεωτρητικοί στόχοι και να εντοπιστούν οι πετρελαιοπιθανές περιοχές. Πολύ συχνά πιθανά κοιτάσματα, δηλαδή πόροι που δεν έχουν πιστοποιηθεί ακόμα από καμία γεώτρηση, αναφέρονται ως κοιτάσματα εσφαλμένα, καθώς το ενδεχόμενο να μην υφίστανται είναι υπαρκτό. Ο παράγοντας της αβεβαιότητας επηρεάζει σημαντικά την έρευνα των παγκόσμιων κοιτασμάτων υδρογονανθράκων.

Η πρώτη εξόρυξη πετρελαίου στη σύγχρονη ιστορία θεωρείται ότι έλαβε χώρα το 1859 στην περιοχή Titusville της Pennsylvania από τον «συνταγματάρχη» Έντουιν Ντρέικ, ο οποίος άντλησε πετρέλαιο από βάθος περίπου 21 m [10]. Από το 1859 μέχρι το 1873 η μικρή κοιλάδα της δυτικής Πενσυλβανίας μετατράπηκε στην πρώτη πετρελαιοπαραγωγό περιοχή στον κόσμο, αντλώντας 56 εκ. βαρέλια πετρελαίου [11]. Από το 1900 και ύστερα, η παραγωγή πετρελαίου εντάθηκε σταδιακά καταγράφοντας συνεχή ανοδική πορεία, πλην ορισμένων εξαιρέσεων όπως η πετρελαϊκή κρίση του 1973 (εικόνα 6).

Εικόνα 6: Παραγωγή πετρελαίου... — Εικόνα 6: Παραγωγή πετρελαίου παγκοσμίως [12], [15]. Image 6: Global oil production [12], [15].

Στην εικόνα 7 φαίνεται η εξέλιξη της παραγωγής πετρελαίου των δέκα μεγαλύτερων πετρελαιοπαραγωγών χωρών από το 1980 μέχρι και το 2018 και η αναμενόμενη πτωτική της πορεία μέχρι το 2050.

Εικόνα 7: Παραγωγή πετρελαίου... — Εικόνα 7: Παραγωγή πετρελαίου παγκοσμίως από το 1980 έως το 2018 και εκτιμώμενη παραγωγή μέχρι το 2050 [13], [15]. Image 7: Global oil production from 1980 to 2018 and estimated production until 2050 [13], [15].

Στον χάρτη της εικόνας 8 παρουσιάζονται οι ποσότητες των επιβεβαιωμένων αποθεμάτων πετρελαίου σε όλο τον κόσμο για το 2018. Παρατηρείται πως τα μεγαλύτερα αποθέματα εντοπίζονται στη Σαουδική Αραβία και τη Βενεζουέλα.