Природный газ

Природный газ

Под природным газом я подразумеваю метан. Среди разнообразных газов, которые выходят из недр Земли, метан (СН₄) самый легкий. Он составляет 75 % рыночной продукции, используемой в промышленности, производстве электроэнергии и отоплении. Такие газы, как пропан, бутан и другие, в процессе разделялись и легко разжижались, потому что они более плотные и тяжелые.

Природный газ бесцветен и не имеет запаха. Для того чтобы люди могли почувствовать, что произошла утечка, к природному газу добавляют очень маленькое количество диметилсульфида, который придает газу неприятный запах. Метан взрывоопасен, когда его концентрация в воздухе составляет от 5 до 15 %. Природный газ образуется так же, как и нефть, но в условиях очень высоких температур и давления — когда складчатые пласты горной породы тектоническими силами проталкиваются глубоко вниз под «нефтяное окно», поэтому газовые залежи, как правило, связаны с нефтяными месторождениями.

Природный газ — замечательное топливо. Он легко выходит из-под земли под собственным давлением, не требуя энергозатрат на добычу. Его также можно извлечь из угля, но энергетические затраты на добычу угля и последующее извлечение метана увеличивают себестоимость газа. Это «чистое» горючее, при горении практически не образующее твердых частиц, но выделяющее углекислый газ, — главный «тепличный» газ. Природный газ легко транспортируется при обычной температуре воздуха по трубопроводной сети от буровой скважины до конечного потребителя. Метан не так универсален, как бензин, но прекрасно справляется со многими задачами. Газ является исходным сырьем для различных отраслей промышленности: применяется в производстве широкого спектра химикатов, лекарственных препаратов и пластмасс. Также он широко используется в сельском хозяйстве.

В начале XX века природного газа было настолько много, что он считался ненужным побочным продуктом нефтяной промышленности и регулярно сжигался в устьях скважин. После Второй мировой войны создание в США всеобъемлющей национальной трубопроводной сети сделало газ полезным товаром широкого потребления. Пик добычи нефти в Америке случился в 1970 году, а добыча природного газа прошла свой собственный пик немного позже — в 1973 году, достигнув отметки 648,5 миллиарда кубических метров. С тех пор объемы добычи природного газа сокращаются.

Примечательно, что запрет ОПЕК на поставку нефти в США в 1973 году подтолкнул многих домовладельцев перейти с масляных на газовые обогреватели как раз в тот год, когда наступил пик добычи газа, хотя о том, что это был пик, стало известно позже. Природный газ являлся чистым, дешевым, легкодоступным продуктом. Травмирующий запрет ОПЕК породил идею об экономии энергии, которая воплотилась в применении более эффективной газосжигательной технологии. Однако к 1978 году стал очевиден факт сокращения запасов газа. Правительство Картера забило тревогу и запретило использовать природный газ или нефть в качестве топлива для новых заводов, производящих энергию. Предлагалось использовать уголь и атомную энергию. В марте 1979 года на атомной электростанции, расположенной на острове Три-Майл рядом с Гаррисбергом, штат Пенсильвания, произошло частичное расплавление активной зоны реактора и выброс небольшого количества радиоактивных веществ. После этого развитие атомной промышленности в Америке на неопределенное время приостановилось.

Тем временем к середине 1980-х годов потребление природного газа упало по сравнению с началом 1970-х годов на 24 %. Газодобывающие компании становились банкротами. Для того чтобы спасти промышленность, правительство Рейгана отменило постановления Картера. На электростанциях снова разрешили использовать природный газ. В апреле 1986 года в Советском Союзе на Чернобыльской АЭС произошла авария, которая была намного страшнее той, что случилась на АЭС «Тримайл-Айленд».

У Соединенных Штатов заканчивались запасы природного газа и нефти. Все месторождения, которые можно было разведать, уже разведали. Уголь считался «грязным» топливом. Атомная энергетика из-за недавних катастроф вызывала массу сомнений. К тому времени Америка ввозила почти половину жидкой нефти. Хотя США добывали газа меньше, чем годами раньше, они и использовали его меньше.

К 2000 году в США, несмотря на прогресс в технологии бурения, приемлемые налоги и интенсивные поисково-разведочные работы в Мексиканском заливе, объемы добычи природного газа все еще оставались на 10 % меньше, чем в 1973 году. Пробел между потреблением и добычей заполнялся растущим импортом из Канады и небольшими объемами сжиженного природного газа, поставляемого из-за океана. Несмотря на то что Америка была основной нефтедобывающей страной, Мексика стала чистым импортером природного газа. Удивительно, что Североамериканское соглашение о свободной торговле (НАФТА) вынуждает Соединенные Штаты продавать техасский газ Мексике, который она затем должна возместить импортированным канадским газом. В свою очередь Канада, тоже прошедшая свой пик добычи газа, по соглашению НАФТА должна продавать газ США по рыночной цене.[32]

В 1999 году Национальный нефтяной совет США прогнозировал, что к 2010 году газа будут добывать достаточно, чтобы удовлетворить спрос, который увеличится на 36 %. Предсказания организации оказались ошибочными. Объемы добычи природного газа в Америке сегодня неумолимо снижаются на 5 % в год, несмотря на современные технологии бурения.

Когда газ заканчивается, он просто перестает выходить на поверхность, в отличие от нефтяных скважин, откуда под давлением фонтаном выходит нефть, превращаясь в поток и затем через большой промежуток времени медленно струясь (часто смешанная с водой) в предсказуемом направлении.

Существует определенная опасность в резком уменьшении объема поступаемого газа. В этом случае давление в трубопроводных сетях упадет угрожающе низко. Когда работа трубопровода наладится, газ, текущий от водонагревателей и плит, оставленных во включенном положении в момент падения давления, может спровоцировать взрыв. Восстановление давления в трубопроводах будет делом сложным и затратным, даже после того, как объемы подаваемого газа пополнятся.

Когда запасы газа начнут истощаться, появится необходимость его добычи в труднодоступных местах. Но здесь возникает классический вопрос энергетической экономики: энергетическая рентабельность (полученная энергия/израсходованная энергия — ERoEI). Она относится в той или иной мере ко всем видам топлива и каждому процессу получения и использования энергии. И она возвращает нас к основному закону физики и метафизики: вы не можете получить что-то из ничего. В начале процесса добычи нефти в Техасе показатель ERoEI был замечательным — примерно 20: 1. Нефть располагалась близко к поверхности, в местах, где было легко работать. Она била из земли под своим собственным давлением. В итоге, когда давление было стабилизировано, ее можно было выкачивать и расходы по выкачиванию были невысокими. Поскольку год за годом приходилось выкачивать нефть все с больших глубин во все более сложных и труднодоступных местах, используя более передовые (и дорогие) методы бурения, коэффициент выглядел уже не таким привлекательным. Добыча нефти в суровых штормовых условиях Северного моря, например, более дорогостоящая, чем бурение равнинных земель Техаса, хотя с экономической точки зрения все еще остается рациональной. В конечном счете, однако, достигается предел, на котором теоретически еще возможно добывать нефть из земли (очищать и распределять), используя меньше энергии, чем даст сама эта нефть, но эта ситуация может стать экономически невыгодной для крупных добывающих компаний. Мировые нефтедобывающие корпорации занимаются своим делом из-за огромных доходов. Они представляют собой гигантские развитые организмы, которые появились с особой целью внутри особой экологической экономики. Если некоторые главные элементы этой экологии меняются — например коэффициент соотношения затраты/прибыль — организмы погибают, несмотря на то что в мире еще остается довольно много залежей нефти и газа. Заходя немного вперед, главное равенство, поддерживающее все мировые гигантские экономические организмы, от нефтяных компаний до нефтедобывающих государств, не может долго оставаться равенством. То есть однажды эти комплексные системы и их подсистемы остановятся, а запустить их снова будет либо очень сложно, либо вообще невозможно — «синдром Шалтай-Болтая». (Более подробно о сбое систем я рассуждаю в главе 6.)

Возвращаясь к энергетической рентабельности, будущая добыча природного газа может превратиться в экономическое бездействие. Запасов остается все меньше и меньше. Никакое неистовое и дорогое бурение месторождений не спасет положение. Естественно, что увеличение цены вследствие дефицита товара приведет к «уничтожению спроса». Поскольку нет альтернативных энергетических источников, которые способны взять на себя работу, которую сейчас выполняет газ, уничтожение спроса станет эквивалентно снижению уровня жизни населения.

Предложений по увеличению добычи газа явно недостаточно.

В данном случае имеет значение тот факт, что вы получаете газ, который добывается в той местности, где вы проживаете. И это представляет для вас большую проблему. Природный газ распределяется по обширной трубопроводной сети. Небольшие насосы поддерживают его перемещение, что обходится примерно в стоимость 0,03 % газа на 160 километров. Все происходит при температуре окружающего воздуха. Для того чтобы доставить газ из-за моря, его необходимо ожижить и поместить в специальные танкеры на кораблях, где он будет находиться под высоким давлением в состоянии очень холодной жидкости. Все это требует дополнительных расходов. Сжиженный природный газ (СПГ) затем выгружают в специальное портовое оборудование в странах назначения, повторно испаряют ожиженные углеводородные газы и распределяют по трубопроводам. Капитальные расходы настолько высокие, что этот процесс экономичен только при долгосрочных контрактах, действующих не менее 20 лет. А перспективы столь длительной международной стабильности с каждым днем становятся все призрачнее. Самые большие запасы природного газа находятся как раз в тех странах — Ближнего Востока и Азии, — политическая ситуация в которых очень нестабильна. А это означает, что с этими государствами едва ли удастся заключить долгосрочные контракты.

Стоит учесть, что танкеры, перевозящие сжиженный природный газ, очень взрывоопасны, что делает их прекрасной мишенью для террористов. Но даже при благоприятных обстоятельствах транспортировка СПГ намного опаснее, чем перевозка нефти. Портовое оборудование и терминалы в случае нападения или диверсии в равной степени уязвимы. И это большая проблема. Даже если вдруг оперативно будет построена система терминалов и танкеров, сомнительно, что, к примеру, американцы смогут позволить себе невероятно дорогой импортный газ.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.