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.

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.

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.

 

читайте далее