未来燃料(四)石油枯竭的威胁已经消退

未来燃料(四)石油枯竭的威胁已经消退

美国石油总产量图(图片来源:BBC NEWS)

根据国际能源总署(International Energy Agency,IEA)的看法,石油枯竭问题已经逐渐远离我们。

由于近年来美国大规模利用新技术开採石油,戏剧性地消弭掉困扰我们多年的石油枯竭问题。美国原本下降的石油产量因开採页岩和一些新地区投入生产而逆转。国际能源总署石油市场主管,安东尼哈夫(Antoine Halff)表示:「这两年我们一直上修石油蕴藏量的总值,石油产量大飙升已达前所未见的新高峰,让我们直接抛弃以煤炭做为备案的想法了。几年前每个人都认为美国的石油产量完了,只会持续走下坡而已,而国家政策也只能随着潮流逐年增加进口预算。谁都没想到美国现在正朝着自给自足迈进呢!」

在德州和北达科他州的石油新开採据点成为改变美国石油命运的推手,而位于加州地底被称为「蒙特利页岩」(Monterey shale )也是一个极具发展潜能的新星。根据国际能源总署的推测,美国照这个情势会在2020年与沙乌地阿拉伯的石油产量并驾齐驱,甚至可以提前在2017年达成目标。

科技新革命

新的探勘技术可以开採深埋在岩石里的石油,特别是像页岩这种以往被认为无法开发的质地;而同一种技术也可以顺便从页岩中提取出相当丰沛的天然气-其经济价值可与石油并驾齐驱。

「工欲善其事,必先利其器」-陆上震测资料的三维具象化分析也是一种新开发的技术,它让技术人员可以了解更多地质特性,预测页岩中石油和天然气是以何种方式分布。加上水平导向钻掘工法(horizontal drilling,简称 HD工法),让钻头可以横向将岩石钻开-用这种方式对付页岩如千层派的构造实在恰如其分。还有一种比较受争议的做法-「水力压裂法」(fracking)是利用水压把岩石粉碎的方式-藉此提取出紧附岩石的石油和天然气,环保团体质疑这种方法会对环境造成不可挽救的汙染问题。

综合上述几种方法,开採商可以从原本已开採过的地区再次榨取出新的产量。举个例子来说,在加州中谷地区,其石油开採历史可追朔到1890年代,当时石油丰沛程度是可以轻鬆在地表就进行收集。到了1940年代,当地石油产量开始减少,技术人员必须引进水蒸汽压入法(injecting steam )将石油从深层区域抽到地面,而这项技术至今还广为各地所用。而近年水平导向钻掘工法的钻头已经横向延伸长达1英哩来探勘当地还没被发现的储集层,藉此维持石油产量。

根据一名独立石油开採商,西福尔摩斯公司(Holmes Western)的佛雷德福尔摩斯(Fred Holmes)告诉英国广播公司新闻,原油价格居高不下是造成石油钻头至今仍无限扩张的主要原因。他乐观的表示:「还有一大堆石油等我们去开採呢!利用新技术,单就美国的石油储存量就够我们再用100年!更不用说全世界的蕴藏量了!其实要把化石燃料用完并不是那幺容易嘛!」

疯狂石油竞赛

加州的蒙特利页岩被估计具150亿桶石油的储量实力,总价值高达5000亿美金(约新台币15兆元)-不过这是忽略可能遇到的问题,例如地质複杂度及开採难易度的推测数值。丰富的蕴藏量对开採商造成强大的诱惑力。但激进的开採策略激怒了环境保护团体,他们认为人们不应沉浸在今朝有酒今朝醉的氛围里,而该将焦点保持在如何找到化石燃料的替代方案。

生物多样性中心的凯西西格尔(Kassie Siegel):「找到无碳绿色能源才是正道,这也可顺势解决气候变迁问题。」她对开採商的想法保持反对态度,认为仅仅是找到新的石油蕴藏库并不值得如此骄傲,这方法根本不能解决能源问题,只是把石油枯竭的时间点往后拉而已,并不会有新石油冒出来。她告诉英国广播公司新闻说:「我们一定要打赢这场蒙特利石油战役,我们也必须赢,要不然就成为造成极端气候的间接帮兇。如果我们在加州打不赢,那我们在美国可能面临全盘皆输的窘境。我们是不是在此刻就与开发商全面开战呢?因为这开採计画就像是凭空引爆一个二氧化碳炸弹,轻轻鬆鬆就可以消弭我们多年来在其他州为了温室气体所做的努力。」

一位拥有杏仁园的社会活动家-汤姆弗朗茨(Tom Frantz),他从加州的沙佛特进行第一次使用水力压裂法时就开始密切追蹤这个事件。「这70个油井只是这疯狂石油竞赛的冰山一角,那群人为了经济利益,在三年内还会继续挖出密密麻麻500个油井。现在每个人都有可能被捲入钻油、水力压裂法和排放汙染所构成的浪潮中,甚至因此灭顶!」就此问题,当英国广播公司新闻部向石油公司询问解决方法时,没有一家公司愿意正面回覆,他们对这种关键问题仍然持「保留态度」。

油价是最关键的一环,因为新的探勘方法比起传统工法更加昂贵,只要油价继续飙升-开发符合经济成本就会成为探勘的动力。一篇发表在《美国地球物理学联合会会刊》(Eos, Transactions, American Geophysical Union)的研究支持活动家的主张,他们认为当前美国石油高产量只是一种迷思,会使得人们不顾一切投资开挖,但研究者也相信新技术节节升高的成本会对经济成长产生遏阻作用。作者詹姆斯默里(James Murray)和吉姆汉森(Jim Hansen)也对能源公司太过乐观的想法产生质疑,因为许多非传统型能源的想法都只是昙花一现,因为当岩石里的石油愈来愈难取得时,为了保持产量就必须投入新仪器,终究会掉入传统石化能源的窠臼中。

虽有些质疑声浪,但石油业界仍为此下了结论:廉价石油的年代已经过去了,虽然新技术成本会反应在原油价格上,但是靠着新技术我们还可以和石油温存很久-石油时代还没那幺早结束呢!

(本文由国科会补助「新媒体科普传播实作计画」执行团队撰稿/2013年11月)

未来燃料(四)石油枯竭的威胁已经消退

加州油井的空拍图(图片来源:David Shukman)