Από τον άνθρακα στο πετρέλαιο

Γράφει ο Γιάννης Μπασιάς

Υπάρχει μια πρωτογενής σχέση μεταξύ ρυθμού αύξησης του πληθυσμού και αφθονίας των ενεργειακών πόρων. Τα ορυκτά καύσιμα επηρέασαν για αιώνες όλες τις δραστηριότητες της κοινωνίας, όπως δημογραφικές εξελίξεις, βιομηχανικές επαναστάσεις, υγειονομική περίθαλψη, την αστικοποίηση, πράσινες επαναστάσεις, την αντισύλληψη, πολέμους και φυσικές καταστροφές.

Ευλόγως, το Τμήμα Πληθυσμού των Ηνωμένων Εθνών ενδιαφέρθηκε προ πολλού και προέβλεπε ότι ο παγκόσμιος πληθυσμός θα ανέλθει σε περίπου 9 δισεκατομμύρια το 2050, δηλαδή περισσότερο από δύο δισεκατομμύρια ανθρώπων από σήμερα (Perspectives de la population mondiale : la révision de 2017, Département des affaires économiques et sociales de l’ONU, DESA). Αυτή η πρόβλεψη δεν αμφισβητείται πλέον και οι δύο κύριοι ενεργειακοί οργανισμοί του κόσμου, ο Διεθνής Οργανισμός Ενέργειας (IEA) και η Energy Information Administration (EIA), προέβλεπαν (προ πανδημίας κορονοϊού) πόση ενέργεια θα χρειαστεί η ανθρωπότητα μέχρι το 2050.

Πολλοί κοινωνικοί και οικονομικοί λόγοι συνέβαλαν στην αύξηση του παγκόσμιου πληθυσμού, μεταξύ άλλων, οι ιατρικές εξελίξεις, οι βελτιώσεις στη δημόσια υγεία και την υγιεινή, η αυξημένη διαθεσιμότητα τροφίμων, η γεωργική παραγωγικότητα, η ανάπτυξη του εμπορίου και των μεταφορών, αλλά ο πρωταρχικός ρόλος που έπαιξαν οι πηγές υψηλής ενεργειακής απόδοσης, αναφέρεται σπάνια.

Ωστόσο, ο κάθε ένας από τους παραπάνω παράγοντες, που συνέβαλλαν στην αύξηση του πληθυσμού τους τελευταίους αιώνες, ενισχύθηκε ισχυρά από την αυξανόμενη θερμική απόδοση της χρησιμοποιούμενης πηγής ενέργειας. Τα φθηνά και άφθονα ορυκτά καύσιμα αποτέλεσαν την απαραίτητη προϋπόθεση για την αύξηση του πληθυσμού του περασμένου αιώνα (1900-2000) και όλες οι χώρες, άμεσα ή έμμεσα, επωφελήθηκαν από την κατανάλωση ενέργειας υψηλής θερμικής απόδοσης, ιδιαίτερα για την παραγωγή ηλεκτρισμού και για τις μεταφορές.

Και βέβαια η διαθεσιμότητα ενέργειας επιτρέπει στους πληθυσμούς να αναπτυχθούν, αλλά η κατανάλωση ενέργειας απαιτεί διαθεσιμότητα ενεργειακών πόρων, καθιστώντας τους την ίδια στιγμή, λόγω της έντονης εκμετάλλευσης, σπανιότερους. Κατά συνέπεια, τα κοντινά δάση εξαντλούνται, τα ανθρακωρυχεία σκάβονται βαθύτερα, το πετρέλαιο και το φυσικό αέριο εξάγονται σε πιο σύνθετα περιβάλλοντα, κάτω από δυσκολότερες συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας. Αυτό οδηγεί στην έρευνα και εκμετάλλευση νέων πηγών ενέργειας, οι οποίες με τη σειρά τους επεκτείνουν την ικανότητα της Γης να προμηθεύει την ανθρωπότητα με ενέργεια.

Η εμφάνιση του άνθρακα ως πηγής ενέργειας εξάλειψε τον 19ο αιώνα την κυριαρχία της βιομάζας ως βασικής πηγής ενέργειας, απελευθερώνοντας τα γεωγραφικά όρια των διεθνών μεταφορών και της επικοινωνίας. Από το τέλος του Δευτέρου Παγκοσμίου Πολέμου, η χρήση του άνθρακα ως πηγή ενέργειας υποχώρησε και αντικαταστάθηκε από το αργό πετρέλαιο.

Η κυριαρχία του πετρελαίου μετά τα μέσα του εικοστού αιώνα αύξησε ακόμη περισσότερο την ικανότητα μεταφοράς και έδωσε την δυνατότητα κατασκευής και εκμετάλλευσης χιλιάδων βιομηχανικών, αγροτικών και υγειονομικών παραγώγων του πετρελαίου. Η έρευνα και εκμετάλλευση των υδρογονανθράκων αποτέλεσε, από την δεκαετία του ’50, καθοριστικό παράγοντα παγκόσμιας βιομηχανικής ανάπτυξης.

Μεγάλες νέες ανακαλύψεις πετρελαίου και φυσικού αερίου στην Αφρική και την Ασία, σε συνδυασμό με την ανάπτυξη της θαλάσσιας μεταφοράς πετρελαίου και των δικτύων αγωγών, μείωσαν την τιμή του πετρελαίου και, αργότερα, του φυσικού αερίου, σε μια εποχή που το κόστος παραγωγής άνθρακα εξακολουθούσε να αυξάνεται. Το ερώτημα που τίθεται σήμερα είναι τι επιφυλάσσει το μέλλον.

Η σχέση μεταξύ αύξησης του πληθυσμού και των αναγκών ενέργειας συνοψίζεται σε τέσσερα στάδια, όπου το καθένα αντιπροσωπεύεται από μια κύρια πηγή ενέργειας, που αντικαθίσταται με τον χρόνο από την επόμενη, μεγαλύτερης ενεργειακής απόδοσης. Έτσι η ανθρωπότητα πέρασε από την βιομάζα σε άνθρακα, από άνθρακα σε πετρέλαιο και στην συνέχεια σε φυσικό αέριο. Η πρωτογενής αυτή σχέση έχει μελετηθεί στο παρελθόν από πολλούς ερευνητές και τρία σενάρια αναλύουν τις επιπτώσεις του βαθμού διαθεσιμότητας των πηγών ενέργειας στην πληθυσμιακή εξέλιξη:

Συνεχής αύξηση της κατανάλωσης των ορυκτών καυσίμων.
Μείωση ορυκτών καυσίμων, χωρίς υποκατάστατο υψηλής ενεργειακής απόδοσης.
Μείωση των ορυκτών καυσίμων και εμφάνιση νέας πηγής ενέργειας υψηλής ενεργειακής απόδοσης.

Αυξάνεται η ζήτηση για ορυκτά καύσιμα

Θα μπορούσε κανείς να υποθέσει, εξαιρουμένης της σημερινής κατάστασης πανδημίας-συνδημίας, ότι η έλλειψη ορυκτών καυσίμων που προκαλείται από τις πιέσεις πληθυσμιακής αύξησης θα οδηγήσει σε ακόμη περισσότερη καινοτομία και στην ανακάλυψη νεότερων και καλύτερων πηγών ενέργειας, αλλά δεν είναι σαφές ποιες θα μπορούσαν να είναι αυτές οι καινοτομίες, ή ποιες νέες πηγές ενέργειας θα ήταν σε θέση να αντικαταστήσουν πολύ γρήγορα τα ορυκτά καύσιμα.

Είναι ενδεικτικό ότι, σύμφωνα με τα στοιχεία εντοπισμού πλοίων που καταρτίζονται από το Bloomberg, η ζήτηση των ασιατικών διυλιστηρίων (Νότια Κορέα, Κίνα και Ινδία) αυξήθηκε το Φεβρουάριο 2021 λόγω ανάκαμψης από την πανδημία, ταχύτερα από τον υπόλοιπο κόσμο. Στην περίπτωση συνεχούς αύξησης της κατανάλωσης ορυκτών καυσίμων θα αυξάνεται παράλληλα και ο πληθυσμός μέχρι το 2050, όπως προβλέπεται από τα μοντέλα των Ηνωμένων Εθνών και ένα μεγάλο μερίδιο της αύξησης του παγκόσμιου πληθυσμού θα εξαρτάται ακόμα από τον άνθρακα.

Εάν οι τεχνολογίες δέσμευσης άνθρακα δεν καταστούν γρήγορα βιώσιμες, αυτό θα έχει αρνητικές επιπτώσεις για το περιβάλλον. Η συνεχώς αυξάνουσα σημασία του φυσικού αερίου στον 21ο αιώνα θα συμβάλει στην αύξηση του πληθυσμού, αλλά με βάση τις τρέχουσες τάσεις το φυσικό αέριο θα διαδραματίσει παγκοσμίως, ίσως μικρότερο ρόλο από αυτόν του άνθρακα.

Στην περίπτωση μείωσης της διαθεσιμότητας ορυκτών καυσίμων, αλλά χωρίς επαρκές υποκατάστατο, η μείωση της παραγωγής πετρελαίου και φυσικού αερίου θα σημάνει μείωση των εισροών ενέργειας στην κοινωνία, μείωση της παραγωγικότητας, και υποθετικά μείωση του πληθυσμού, ιδιαίτερα λόγω εξάρτησης της γεωργίας από λιπάσματα που βασίζονται σε ορυκτά καύσιμα.

Η συμμετοχή των μη συμβατικών πετρελαϊκών πόρων

Τα τελευταία χρόνια, η συμμετοχή των μη συμβατικών πετρελαϊκών πόρων, όπως το σχιστολιθικό πετρέλαιο και φυσικό αέριο, το πετρέλαιο από αμμόπισσα, αλλά και το πετρέλαιο και φυσικό αέριο βαθέων γεωτρήσεων ή αυτό των γεωγραφικών πόλων, οδήγησε σε αύξηση της διαθεσιμότητας ορυκτών καυσίμων. Αλλά η εξόρυξη αυτών των μη συμβατικών πετρελαϊκών πόρων είναι πολύ πιο ακριβή και ενεργοβόρα.

Με άλλα λόγια, απαιτείται ένα μεγάλο ποσό εισροών ενέργειας, ενώ το καθαρό ενεργειακό κέρδος είναι χαμηλότερο, και κατά συνέπεια, αυτές οι πηγές ενέργειας μπορεί να μην είναι τόσο σημαντικές για την αύξηση της παραγωγικότητας, σε μακροχρόνια βάση. Σε αυτήν την περίπτωση, καθώς θα καταναλώνονται οι υπόλοιποι πετρελαϊκοί πόροι της γης, ο παγκόσμιος πληθυσμός θα μπορούσε να υποστεί απότομη μείωση, με σημαντικές επιπτώσεις για τις οικονομικές ισορροπίες. Κατά την Goldman Sachs θα χρειαστούν επενδύσεις ύψους εννέα τρισεκατομμυρίων δολαρίων για να διατηρηθεί ο στόχος του 1,5 βαθμών κελσίου του COP21.

Στην περίπτωση μείωσης των διαθέσιμων ορυκτών καυσίμων, αλλά εισαγωγής μια νέας πηγής ενέργειας υψηλής ενεργειακής απόδοσης, παραδείγματος χάριν της σχάσης του ουρανίου από μικρούς σταθμούς ή της σύντηξης ισοτόπων υδρογόνου, θα μπορούσε να οδηγήσει σε περαιτέρω βελτιώσεις της παραγωγικότητας, μειώνοντας την πίεση στους υπάρχοντες ορυκτούς πόρους και επιτρέποντας περαιτέρω αύξηση του πληθυσμού, χωρίς μείωση της κατανάλωσης και χωρίς αύξηση της έκλυσης CO2.

από slpress