Энергия и цивилизация

Во-первых, глобальное производство нефти выросло, грубо, в 200 раз на протяжении XX века; к 2015 году оно было (свыше 4,3 Гт) на 20 % больше, чем в 2000-м, и с 1964 года, когда по содержанию энергии нефть обошла уголь, она стала самым популярным в мире топливом. Во-вторых, нефть сейчас добывают на всех континентах и морских скважинах в каждом океане за исключением арктических морей и Антарктики, из залежей на 7 км ниже уровня земли, а месторождение Тупи в Бразилии находится не только на дне океана в 2,1 км от поверхности, но еще и на 5 км подо дном. В-третьих, нефть – максимально ценный ресурс, торговля которым ведется в таком масштабе: в 2001 году (приняв среднюю цену 93$ за баррель техасской нефти среднего качества) годовая добыча стоила порядка 3 триллионов долларов, в 2015-м (цены упали примерно до 49$ за баррель) она стоила около 1,6 триллиона (ВР 2016).

Хотя добыча нефти широко распространена, крупнейшие нефтяные поля обнаружили на суше, в районе Персидского залива между 1927-м (Киркук в Ираке) и 1958 годами (Ахваз в Иране). Аль-Гавар, крупнейшее в мире нефтяное месторождение на востоке Саудовской Аравии, начало давать нефть с 1951 года, второе по размеру поле, Большой Бурган в Кувейте, находится в разработке с 1946-го (Smil 2015b; рис. 5.14). Ничто не в силах изменить этот фундаментальный факт: в 2015 году почти половина известных запасов конвенциональной (жидкой) нефти находилось в этом регионе, который, к сожалению, является постоянным источником сложных конфликтов и хронической политической нестабильности (ВР 2016).

На протяжении десятилетий природный газ вносил меньший вклад в поступление энергии: в 1900 году он давал всего 1 % от энергии ископаемого топлива, и к 1950-му его доля была около 10 %. Однако впоследствии три важных тенденции спроса подняли его глобальную долю до почти 29 % от всех ископаемых энергий к 2000 году, и двадцатый век увидел 375-кратный рост в объеме энергии, получаемой в год от самого чистого вида ископаемого топлива (Smil 2010а). Сравнительно маленький, но очень важный рынок возник при использовании газа как сырья и топлива при синтезе аммиака – самого важного азотного удобрения, в настоящее время из него обычно производят твердую мочевину (Smil 2001; IFIA 2015) – и для производства пластика.

Рисунок 5.14. Супергигантские и гигантские нефтяные месторождения Среднего Востока. В 2015 году регион содержал не менее 45 % мировых запасов сырой нефти (ВР 2015)

Крупнейший из новых глобальных рынков возник в ответ на возросший уровень загрязнения воздуха в большинстве западных городов во время ускоренной индустриализации после Второй мировой войны. Замена угля газом в промышленном и домашнем отоплении (и приготовлении пищи) устранила выбросы твердых частиц и уменьшила выбросы SO₂ (нетрудно удалить серные компоненты из газа перед сжиганием). Города в быстро модернизирующихся странах Латинской Америки и Азии последовали за трендом, хотя многие из них, включая Токио и другие японские городские агломерации, Сеул, Гуанчжоу, Шанхай и Мумбай должны были делать это с помощью экспортного сжиженного природного газа (СПГ). И самый последний процесс, подхлестнувший использование газа, появился в энергетике, где для эффективной генерации электричества начали применять газовые турбины, а затем еще более эффективные турбины смешанного цикла (см. следующий раздел). Развитие технологии гидравлического разрыва после 2005 года не только остановило упадок добычи природного газа в США, но и вернуло страну в число ведущих мировых производителей.

Транспортировка природного газа по трубопроводам неизбежно обходится дороже, чем перекачка жидкостей, и длинные системы становятся экономически оправданными только при использовании стальных труб большого диаметра (до 2,4 м) и эффективных газотурбинных компрессоров (Smil 2015а). США и Канада пользуются интегрированной системой газпроводов с 1960-х годов, но самая протяженная национальная сеть возникла в Европе в конце 1960-х. Самые длинные линии – 4451 км от Уренгоя до станции Ужгород на границе Украины и Словакии, и 4190 км от Ямала до Германии – доставляют сибирский газ в Центральную и Восточную Европу, где соединяются с поставками из Нидерландов, Северного моря и Северной Африки.