La civiltà americana come la conosciamo sembrava essere in grave pericolo un quarto di secolo fa. Quando le nazioni arabe interruppero le spedizioni di petrolio negli Stati Uniti durante la guerra del 1973 in Medio Oriente, i prezzi della benzina aumentarono bruscamente del 40 per cento e ne seguì il panico. Gli automobilisti al minimo in lunghe file alle stazioni di servizio, dove le tensioni striscianti hanno portato a combattimenti e anche sparatorie occasionali. Le case automobilistiche si sono sforzate di riorganizzare le loro linee di assemblaggio per produrre compatti avari piuttosto che colossi del gas. Gli imprenditori hanno versato milioni in società di energia solare e eolica., I politici hanno pontificato sulla necessità di stringere la cinghia collettiva e hanno offerto crediti d’imposta sul reddito ai proprietari di case per l’isolamento a risparmio energetico. Nel frattempo, gli scenari apocalittici prevedevano sempre crescenti carenze di combustibili fossili e prezzi del petrolio di $100 al barile entro l’anno 2000.

Sorpresa. Doomsday è vicino e il petrolio è stato venduto a $10 a $15 al barile, non $100. Aggiustando per l’inflazione, la benzina è più economica oggi di quanto non fosse prima dell’embargo petrolifero arabo. In effetti, il mondo sembra essere inondato di petrolio.,

Quest’anno, i pozzi di tutto il mondo — dalle sabbie dell’Arabia Saudita alla profonda fossa continentale al largo delle coste del Brasile — pomperanno circa 75 milioni di barili di petrolio ogni giorno per soddisfare la domanda. Si tratta di circa 25 miliardi di barili all’anno, e il numero sta salendo ad un tasso compreso tra il 2 e il 3 per cento all’anno. Salvo una recessione mondiale, la U. S. Energy Information Administration ritiene che il mondo consumerà circa 110 milioni di barili al giorno entro l’anno 2020. E sembra che neanche a quel punto saremo a corto., ” E ‘difficile per le persone che ricordano gli anni settanta ad accettare questo, ma credo che non saremo mai’ a corto ‘di petrolio il modo in cui i pessimisti usato per pensare,” dice Michael Lynch, uno scienziato politico del MIT.

“La gente pensa che la Terra abbia una certa quantità di petrolio nel modo in cui potresti avere una certa quantità di denaro nel tuo conto bancario”, aggiunge Daniel Yergin, presidente di Cambridge Energy Research Associates, che ha scritto The Prize, a history of oil, and The Commanding Heights, uno studio delle forze di mercato e dell’industria energetica., “Ma in realtà, l’importo finale a nostra disposizione è determinato sia dall’economia che dalla tecnologia.”Quindi, anche se gli Stati Uniti hanno già speso più della metà delle loro riserve di petrolio nazionali per la loro economia affamata di energia, le previsioni cupe degli anni Settanta sono state evitate a causa dei progressi nella tecnologia petrolifera e delle colossali nuove scoperte di petrolio in Africa occidentale, Colombia e Russia. E Roger Anderson, direttore del centro di ricerca energetica presso Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University, si aspetta che il futuro terrà più dello stesso., ” Se paghi abbastanza soldi alle persone intelligenti”, dice, ” scopriranno tutti i modi per ottenere il petrolio di cui hai bisogno.”

In questi giorni una serie di innovatori sta sondando nuove fonti di petrolio sott’acqua. I geologi hanno perfezionato l’imaging sismico della geologia del fondo marino, con la speranza di attingere a vasti nuovi giacimenti petroliferi come quello che si trova sotto il Mar Caspio in Kazakistan. Quella regione potrebbe ospitare uno sconcertante 200 miliardi di barili-rendendolo uno dei più grandi bacini petroliferi mai scoperti. E le aziende di perforazione possono ora avventurarsi ben oltre un miglio nel fondo marino., Sottomarini senza equipaggio fanno la discesa, dotato di bracci robotici che guidano il trapano nel fondo marino. Il Golfo del Messico potrebbe produrre un totale di 15 miliardi di barili, la costa del Brasile 30 miliardi, e la costa dell’Angola e altrove lungo l’Africa occidentale altri 30 miliardi — per un totale di circa 75 miliardi di barili. ” Questa perforazione ultra-profonda si muove nel regno della fantascienza; è qualcosa che nessuno ha mai creduto sarebbe stato possibile”, dice Lynch. Entro l’anno 2005, un quinto del petrolio mondiale potrebbe essere recuperato da tali trivellazioni in acque profonde.,

Quel premio ha spinto le compagnie petrolifere a diffondere il rischio di scoperta tra di loro. Chevron, lavorando con un consorzio di altre compagnie petrolifere, ha recentemente perforato un pozzo di esplorazione nel Golfo del Messico in acque profonde 7.718 piedi, una distanza cinque volte l’altezza dell’Empire State Building. Il Glomar Explorer di 618 piedi, un’ex nave della CIA costruita durante l’amministrazione Nixon per recuperare un sottomarino nucleare sovietico affondato nel profondo del Pacifico, fu convertito in una nave da perforazione in acque profonde., E invece di far cadere l’ancora — il che è impossibile in tali profondità-la nave si librò sul posto con l’aiuto del sistema satellitare di posizionamento globale, che identificava la latitudine e la longitudine. In primo luogo l’equipaggio abbassato il tubo — 21 pollici di larghezza e del peso di un milione di sterline — in acqua attraverso un buco nella nave. Una volta che la punta del trapano ha raggiunto il fondo marino, ha annoiato altri 10.000 piedi fino a raggiungere i 17.000 piedi, più di tre miglia.

Ma, dopo $20 milioni di lavoro, si dice che il pozzo sia venuto a secco., Se è così, non è insolito: circa la metà di tutti i pozzi potenziali lo fanno. ” Ma c’è molto petrolio da trovare a quella profondità”, predice Anderson. “La grande notizia è che può essere tirato fuori con un profitto.”E gli equipaggi dovrebbero presto essere in grado di perforare in acque ancora più profonde. Il Glomar Explorer non può essere utilizzato in acqua molto più profonda di 8.000 piedi, perché non rimane stabile contro il tubo da un milione di sterline. Ma nuove navi più grandi sono in costruzione, e potrebbero abbassare il tubo fino a 10.000 piedi, forse di più.,

L’origine del petrolio

A differenza del carbone, che è ampiamente distribuito in tutto il mondo, il petrolio è più difficile da trovare ed estrarre. Forme di carbone ovunque le piante sono stati sepolti nei sedimenti in antiche paludi, ma diverse condizioni devono esistere per il petrolio — che comprende petrolio e gas naturale — per formare.

Il primo è un accumulo di alghe e altri microrganismi in mari poco profondi, come quelli che periodicamente si sono formati mentre i continenti si allontanavano e si spostavano di nuovo insieme per centinaia di milioni di anni., In secondo luogo, questi microrganismi devono rimanere intrappolati nel limo, che può accadere ovunque fiumi giganti svuotati in mari poco profondi. ” Non ci sarebbe molto ossigeno, quindi sono stati conservati invece di marcire”, dice Roger Anderson, ricercatore presso il Lamont-Doherty Earth Observatory della Columbia University. Infine, queste piscine di microrganismi morti devono essere sottoposte alle giuste condizioni-ad esempio, una temperatura di circa 150 gradi, sotto pressione per alcuni milioni di anni., Quella prolungata cottura a pressione provoca reazioni chimiche che convertono proteine, carboidrati e altri composti nel materiale in petrolio greggio. Se la temperatura sale a circa 200 gradi, il risultato sarà il gas naturale.

Non importa dove si trova l’olio, è sempre un segno che l’area una volta giaceva sul fondo di un mare stagnante. E in luoghi come il Lago Salato nello Utah e il Mar Nero, il petrolio continua a formarsi oggi., Nel Golfo di California, vicino al delta del fiume Colorado, i ricercatori hanno tirato su un campione di fango e lo hanno trovato cucito con petrolio-una sicura indicazione che, da qualche parte in basso, il petrolio si sta ora formando. Questo potrebbe rivelarsi una provincia ricca di petrolio un giorno, ma non affrettarti ancora a fare offerte per i diritti di esplorazione, dice Anderson. “Ci vorranno circa 10 milioni di anni prima che sia pronto.”

Anche i luoghi più inospitali sono stati resi drill-friendly. Un decennio fa, il petrolio è stato scoperto in poco più di 200 piedi di acqua al largo della costa di Terranova., Poiché gli iceberg scorrono attraverso l’area, nessuna piattaforma petrolifera ordinaria funzionerebbe. Poi gli ingegneri assunti da un gruppo di compagnie petrolifere progettato un golia a prova di iceberg. La sua base è un’enorme stella a 16 punte fatta di 650.000 tonnellate di cemento e acciaio. (I punti, che dovrebbero deviare e rompere gli iceberg, non sono ancora entrati in collisione con uno.) Il prezzo: billion 4 miliardi. La piattaforma, chiamata Hibernia, dovrebbe recuperare 615 milioni di barili di petrolio negli anni 15-20. Questo non è molto rispetto, diciamo, ai 200 miliardi di barili che l’Arabia Saudita detiene nei suoi giacimenti petroliferi., Ma è un buon esempio di come le compagnie petrolifere si stanno ramificando e spremendo il petrolio da luoghi improbabili.

Conosci i tuoi idrocarburi

I combustibili fossili — gli idrocarburi noti come torba, carbone, petrolio e gas naturale — sono formati dai costituenti della materia organica profondamente sepolta e conservata. Fanno buoni combustibili perché l’energia immagazzinata nei legami tra carbonio e idrogeno è abbondante e facile da rilasciare nella combustione con l’ossigeno. Alcuni idrocarburi sono più semplici di altri., Il carbone, ad esempio, è per lo più carbonio, mentre il petrolio — che include petrolio e gas naturale — è per lo più carbonio e idrogeno. Tuttavia, il petrolio greggio è tutt’altro che semplice. È costituito da molecole di carbonio di molte dimensioni diverse. I più leggeri— — con le catene di carbonio più corte — fanno buoni combustibili per motori perché sono facilmente vaporizzati nei motori. Gli idrocarburi più pesanti formano olio viscoso, paraffina e asfalto. Ma anche le catene di carbonio più lunghe possono essere spezzate chimicamente-in un processo chiamato cracking-per creare combustibili fatti di molecole più leggere., noto idrocarburi trovato in olio greggio:

il Metano (CH4 (gas)

Etano C2H6 (gas)

Propano C3H8 (gas)

Butano C4H10 (gas)

Pentano C5H12 (liquido, trovato in benzina)

Esano C6H14 (liquido, trovato in benzina)

Eptano C7H16 (liquido, trovato in benzina)

numero di Ottano C8H18 (liquido, trovato in benzina)

Pentadecane C15H32 (liquido, trovato in kerosene e jet fuel)

Tetracosane C24H50 (liquido, trovato in olio di lubrificazione)

“la Gente pensa che l’industria del petrolio come questo indietro, xix secolo, l’industria con le persone in modo casuale i fori di perforazione,” dice Yergin., “Ma in realtà, accanto ai militari, è emerso come probabilmente il più grande consumatore di tecnologia informatica al mondo.”A causa del modo in cui l’olio viene distribuito attraverso fessure e pori nella terra, fino al 70 per cento dell’olio da un tipico pozzo usato per rimanere intrappolato nel terreno. Quindi tutto ciò che aumenta la resa di un singolo pozzo può avere un enorme impatto sulla produzione. Tutte le grandi compagnie petrolifere stanno iniziando a toccare depositi difficili da raggiungere utilizzando l’imaging sismico 3-D e sensori controllati dal computer per rilevare dove si trovano sacche di petrolio in un pozzo., Una volta che il pozzo è annoiato, le punte possono essere orientate lateralmente attraverso il terreno in cerca di olio.

“Non esiste una tecnologia specifica, nessun proiettile d’argento per estendere le forniture di petrolio”, afferma Lynch. “Ma ci sono sicuramente un sacco di proiettili di rame in giro.”

Egli proiettile di rame più promettente è una nuova tecnologia per trasformare il gas naturale in combustibili come benzina e diesel. Per anni, il gas naturale è stato utilizzato principalmente per la generazione di energia elettrica e alimentando stufe da cucina e alcuni forni domestici. Nei campi petroliferi dell’Alaska viene pompato di nuovo nel terreno per mantenere la pressione nei pozzi petroliferi., In Nigeria e in Medio Oriente, è semplicemente divampato. Ma tali rifiuti diventeranno presto una cosa del passato.

Ingegneri chimici molto tempo fa capito come convertire il gas naturale in combustibile liquido,ma il processo non è mai stato conveniente. ” I nazisti lo fecero negli ultimi giorni della seconda guerra mondiale perché dovevano farlo”, dice Anderson. I sudafricani hanno seguito l’esempio durante il boicottaggio internazionale durante gli anni dell’apartheid. ” Nessuno venderebbe loro alcun olio”, osserva. “Hanno dovuto capire come farlo da soli.”C’era un inconveniente significativo, tuttavia: il costo esorbitante., Venti anni fa, un impianto di gas naturale che ha prodotto 100.000 barili di combustibile liquido al giorno sarebbe costato circa billion 100 miliardi per costruire, dice Anderson. Ma ora che le aziende stanno facendo su larga scala e con una migliore tecnologia, il costo di costruzione di un impianto di gas naturale è venuto modo, modo verso il basso. Oggi un impianto di gas naturale può essere costruito per un minimo di billion 10 miliardi, portando la spesa totale di produrre un barile di carburante dal gas naturale fino a meno di $20.,

” Ciò metterà effettivamente un tetto al prezzo che chiunque può addebitare per un barile di petrolio — che è qualcosa che non è mai esistito nella storia”, afferma Anderson. “Nel momento in cui qualcuno cerca di caricare sopra tale importo, le persone passeranno ai combustibili derivati dal gas naturale.”

Secondo la maggior parte delle stime, c’è abbastanza gas naturale per produrre circa 1,6 trilioni di barili di petrolio. La maggior parte di quel gas probabilmente non sarà convertito in petrolio., Tuttavia, la cifra offre un indizio sull’entità delle riserve mondiali: più di tutto il petrolio mai consumato — circa 830 miliardi di barili — e abbastanza per alimentare il mondo per circa 60 anni ai tassi di consumo attuali. E ci può essere molto di più. John Edwards, un ex geologo Shell e ora un professore di geologia a contratto presso l’Università del Colorado, ritiene che i depositi sottomarini di un’altra forma di gas naturale potrebbero aumentare il totale a 5 trilioni di barili.

In molte parti del mondo, il fondo marino contiene gas naturale intrappolato all’interno di cristalli di ghiaccio chiamati idrati., Gli idrati possono essere estratti abbassando un tubo nel terreno e formando un nucleo di fango e cristalli. Il problema è che a meno che il nucleo non sia correttamente contenuto, il cambiamento di pressione e temperatura in superficie può causare l’esplosione, afferma Edwards. Ma questo non sta fermando i giapponesi, che hanno intenzione di perforare e vedere se è fattibile estrarre il carburante. Il payoff potrebbe essere enorme. “C’è almeno di nuovo tanto gas naturale intrappolato negli idrati quanto è già stato scoperto, e probabilmente di più”, dice.,

Miglia di metano

L’abbondanza di gas naturale potrebbe mantenere la cultura automobilistica a rotazione per anni. Le compagnie petrolifere stanno escogitando strategie per convertire il gas naturale in combustibili liquidi come benzina e gasolio per riscaldamento domestico — a prezzi inferiori a $20 al barile.

Chimicamente noto come metano, il gas naturale è tra le molecole più semplici sulla Terra: un singolo atomo di carbonio circondato da quattro atomi di idrogeno. Trasformarlo in un liquido richiede un po ‘ di persuasione., In primo luogo, i chimici rilasciano l’idrogeno dai suoi legami con il carbonio mescolando metano con ossigeno, gettando in un catalizzatore, e alzando il calore. Gli atomi di carbonio formano quindi nuovi legami con l’ossigeno affamato di elettroni, creando una miscela di monossido di carbonio e idrogeno, chiamata gas di sintesi. Quel gas diventa un elemento costitutivo per le molecole più grandi di combustibili liquidi.,

Il passo successivo prevede un altro processo chimico per combinare il monossido di carbonio e l’idrogeno del gas di sintesi in un combustibile complesso come la benzina (che contiene idrocarburi con ben otto atomi di carbonio) o prodotti più pesanti come cherosene, diesel e olio lubrificante. L’obiettivo è quello di creare stringhe di carbonio che sono solo la giusta lunghezza e abbastanza reattivo per bruciare facilmente nei motori. Poiché queste molecole più grandi hanno un punto di ebollizione più alto del gas naturale, esistono come liquidi., ” Il trucco è regolare il processo in modo da non ottenere molte cere, che hanno molti atomi di carbonio per molecola e sono molto, molto pesanti”, afferma Safaa Fouda, ingegnere chimico del CANMET Energy Technology Center in Ontario, Canada.

I combustibili derivati dal gas naturale bruciano in modo più pulito rispetto a quelli derivati dal petrolio greggio perché non contengono componenti come azoto, zolfo o carbonio disposti in anelli, che sono noti inquinanti atmosferici. L’unica cosa che non può essere prodotta dal gas naturale è l’asfalto, che è il residuo pesante lasciato alla fine del processo di raffinazione del petrolio greggio.,

Quando e se le forniture di gas naturale cominciano ad esaurirsi, le compagnie petrolifere si concentreranno sulla spremitura combustibili utilizzabili fuori prospettive ancora più difficili. Già, i canadesi stanno iniziando a estrarre le sabbie bituminose dell’Alberta, dove si stima siano intrappolati 300 miliardi di barili di petrolio. E i venezuelani stanno iniziando a scavare i solidi depositi di catrame della cintura di fanghi di Oronoco, che contiene fino a 1 trilione di barili di petrolio. Se quelle forniture si esauriscono, c’è sempre carbone — il più abbondante e dannoso per l’ambiente di tutti i combustibili., Il novanta per cento dei combustibili fossili del mondo sono contenuti in questi resti di paludi. Sfruttarlo e convertirlo in combustibili liquidi (un processo che nessuno ha ancora completamente padroneggiato) potrebbe produrre un’offerta della durata di un millennio.

Questa sfilata di innovazione senza fine rende eccessivamente pessimistiche le preoccupazioni per le imminenti carenze petrolifere. Tuttavia, non tutti stanno comprando l’idea. Tra i dubbiosi c’è il geologo del petrolio Colin Campbell, consulente di Petroconsultant con sede a Ginevra e autore della prossima crisi petrolifera., Certo, possiamo capire nuovi modi per estrarre petrolio e altri combustibili, sostiene Campbell, ma il profitto per tale tecnologia è molto lontano. A suo avviso, l’era dell’abbondanza di petrolio potrebbe presto concludersi.

“Ho viaggiato in tutto il mondo nella mia carriera per studiare i campi petroliferi, ed è i limiti che ti colpiscono ovunque tu vada”, dice. “In ogni campo petrolifero è la stessa storia ancora e ancora. L’olio si esaurisce.,”I pozzi petroliferi sfornano oro nero secondo una curva a campana approssimativa, con la produzione in aumento durante la prima metà della durata di 30 anni del pozzo, per poi tornare a zero durante la seconda metà. Già, le massicce scoperte petrolifere degli 1970 — dall’Alaska al Mare del Nord — si stanno avvicinando alla loro cresta di produzione. Peggio ancora, egli sostiene, il numero di reperti petroliferi ha raggiunto il picco nel 1960. Oggi, un nuovo barile di petrolio si trova per ogni quattro prodotti., “Ormai, il mondo intero è stato completamente esplorato, quindi è diventato chiaro che nessuna nuova provincia paragonabile al Mare del Nord e all’Alaska attende la scoperta”, dice, tranne il Mar Caspio. Entro quattro anni, crede, l’intera produzione mondiale di petrolio raggiungerà il picco e poi diminuirà, con conseguenti carenze locali.

A quel punto, aumentare la produzione tra i paesi del Medio Oriente può colmare il divario, lasciando il mondo vulnerabile ancora una volta a un embargo petrolifero., Questa primavera, Arabia Saudita, Iran, Messico, Algeria e Norvegia si sono uniti per sostenere i prezzi con lievi tagli alla produzione di petrolio. Campbell sostiene che questi paesi potrebbero alla fine ottenere un maggiore controllo del mercato e imporre qualsiasi prezzo a loro piacimento. ” Immagino uno shock del prezzo del petrolio entro un paio d’anni”, dice Campbell. “Sembra una cosa strana da dire quando i prezzi del petrolio di oggi non sono mai stati più bassi. Ma potrebbero facilmente raddoppiare.”

Le previsioni di Campbell potrebbero essere più cupe della maggior parte, ma anche coloro che credono che il petrolio rimarrà abbondante prevedono un diverso giorno del giudizio., Un’economia divoratrice di petrolio non è stata positiva per il pianeta. I cosiddetti gas serra-principalmente vapore acqueo e anidride carbonica — rendono il pianeta caldo e abitabile intrappolando il calore solare mentre si irradia dalla Terra. Quando gli esseri umani bruciano idrocarburi, o combustibili fossili, il carbonio reagisce con l’ossigeno. Il risultato: più anidride carbonica che intrappola il calore nell’aria. Dall’inizio dell’industrializzazione intorno al 1850, i livelli di anidride carbonica sono aumentati da 280 parti per milione a circa 365 oggi, dice Pieter Tans, della National Oceanic and Atmospheric Administration., Nessuno può prevedere con precisione gli effetti di questa aggiunta all’atmosfera, ma il riscaldamento globale, l’innalzamento del livello del mare e il cambiamento climatico sono tra le possibilità preoccupanti. Come più combustibili vengono bruciati, il problema può diventare più evidente. E se tutte le nostre risorse di petrolio, gas naturale e carbone vengono bruciate, “ciò potrebbe aumentare i livelli di CO2 di un fattore dieci”, afferma Tans. “Di sicuro non staremmo discutendo sulle sottigliezze a quel punto.”

Gli ambientalisti una volta speravano in una carenza di petrolio per ridurre le emissioni di anidride carbonica, ma questo non sembra più probabile., Solo restrizioni volontarie o, più probabilmente, tasse sul consumo di combustibili fossili e incentivi per lo sviluppo di combustibili alternativi ridurranno le emissioni. La Conferenza di Kyoto del 1997-una riunione mondiale sull’uso dei combustibili fossili — ha prodotto un accordo da parte di una manciata di paesi altamente industrializzati per ridurre le emissioni di carbonio ai livelli del 1990 entro il 2010. Ciò che non ha prodotto è stato esattamente come questo doveva essere raggiunto. Naturalmente, alcuni vedono una crescita incoraggiante nelle fonti di energia rinnovabili come il solare, l’eolico e persino l’energia geotermica., E se i prezzi del petrolio iniziano a salire, queste alternative potrebbero alla fine diventare competitive con le fonti energetiche convenzionali. Ma con il prezzo del petrolio in calo — in media del 2 per cento l’anno dal picco nel 1980 — “che potrebbe spingere fuori la data per la fattibilità economica di ben 25 anni”, dice Lynch.

In effetti, la soluzione perfetta esiste già: una cella a combustibile senza carbonio che spoglia l’idrogeno combustibile da una molecola come l’acqua o l’alcool e produce solo acqua quando viene bruciata. Ma il costo della tecnologia rimane proibitivo., E in un mondo che nuota nel petrolio, poche aziende e governi si preoccupano di spendere molto per tecnologie di combustibili alternativi. Anche se lo facessero, la dipendenza dal petrolio a basso costo molto probabilmente persisterebbe.

” Potremmo effettuare il passaggio ai carburanti abbastanza facilmente, ma il passaggio all’infrastruttura sarebbe molto più difficile”, afferma Edwards. Il mondo è cablato per il petrolio. “Abbiamo centinaia di migliaia di stazioni di servizio in tutto il mondo. L’interruttore, quando si tratta, sta per essere lento. Ed è sicuro che non sarà volontario.,”Con il consumo di combustibili fossili previsto per crescere, e crescere, e crescere, la domanda non è quando stiamo andando a corto di petrolio, dice Arthur T. Andersen, un ex direttore della divisione di energia e analisi internazionale presso il Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. “È che cosa stiamo andando fare circa l’effetto serra?”

Alla luce di ciò, la previsione più grave per quanto riguarda il futuro del petrolio potrebbe non essere il suo imminente deficit ma la sua inimmaginabile taglia.