Στην αρχή της καμπύλης (πριν τη μέγιστη τιμή), ο ρυθμός παραγωγής αυξάνεται εξαιτίας του ρυθμού νέων ανακαλύψεων και την αύξηση των υποδομών. Αργότερα, μετά την κορύφωση της καμπύλης, η παραγωγή μειώνεται εξαιτίας της εξάντλησης των αποθεμάτων.  

Η θεωρία του Hubbert βασίζεται στην παρατήρηση ότι το ποσό του πετρελαίου κάτω από το έδαφος σε οποιαδήποτε περιοχή είναι πεπερασμένο. Για το λόγο αυτό ο ρυθμός ανακαλύψεως κοιτασμάτων αρχικά αυξάνεται γρήγορα, φθάνει σε μία μέγιστη τιμή και στη συνέχεια μειώνεται. Η εξαγωγή ακολουθεί την καμπύλη  ανακάλυψης με μία χρονική υστέρηση (περίπου 35 ετών). Η θεωρία έχει πάρει το όνομά της από τον γεωφυσικό Marion King Hubbert, ο οποίος δημιούργησε μια μέθοδο για τη μοντελοποίηση της καμπύλης παραγωγής. Αρχικά η θεωρία του Hubbert αντιμετωπίστηκε με πολύ σκεπτικισμό από τη βιομηχανία πετρελαίου, αλλά από τη δημιουργία της μέχρι σήμερα έχει λάβει μεγάλη αποδοχή. 

Ο όρος “Hubbert peak” αναφέρεται στην κορύφωση της παραγωγής πετρελαίου σε μια συγκεκριμένη περιοχή και μέχρι σήμερα έχει παρατηρηθεί σε πολλές περιοχές.

Ο όρος “Peak Oil” είναι  γενικότερος και αναφέρεται σε ένα μοναδικό γεγονός στην ιστορία: στην κορύφωση της παραγωγής πετρέλαιου ολόκληρου του πλανήτη. Μετά από αυτό το σημείο, σύμφωνα με τη θεωρία του Hubbert, ο ρυθμός παραγωγής πετρελαίου ολόκληρου του πλανήτη εισέρχεται σε μόνιμη πτώση. Βασισμένος στη θεωρία του, ο Hubbert παρουσίασε το 1956 στο Petroleum Institute την πρόβλεψή του για την κορύφωση της παραγωγής στις ΗΠΑ μεταξύ των ετών 1965-1970 (η κορύφωση συνέβη στην πραγματικότητα το 1970). Ο Hubbert προέβλεψε την κορύφωση της παγκόσμιας παραγωγής περίπου μισό αιώνα μετά από την ημερομηνία της δημοσίευσής του, έχοντας μέγεθος περίπου 12 gigabarrels το χρόνο.

Η καμπύλη Hubbert 

Το 1956 ο Hubbert πρότεινε ότι η παραγωγή ορυκτών καυσίμων για μια δεδομένη περιοχή σαν συνάρτηση του χρόνου θα έχει μια καμπανοειδή μορφή χωρίς να δώσει ακριβή μαθηματικό τύπο. Αργότερα χρησιμοποίησε για την  Hubbert curve την παράγωγο της logistic curve, ώστε να εκτιμήσει την μελλοντική παραγωγή.

O Hubbert υπέθεσε ότι μετά την ανακάλυψη ορυκτών καυσίμων σε μια περιοχή, η παραγωγή αυξάνεται αρχικά με εκθετικό βαθμό, καθώς ξεκινά η διαδικασία της εξόρυξης και τοποθετούνται περισσότερο αποδοτικές εγκαταστάσεις. Σε κάποια στιγμή η παραγωγή φτάνει στο μέγιστό της σημείο απ’ όπου αρχίζει και πέφτει συστηματικά μέχρι που ο βαθμός πτώσης της γίνεται σχεδόν εκθετικός.

Μεγέθυνση

Η καμπύλη του Hubbert ικανοποιεί τους παραπάνω περιορισμούς. Επιπλέον είναι συμμετρική λαμβάνοντας τη μέγιστη τιμή της όταν η μισή από τη ποσότητα που τελικά θα εξαχθεί, έχει ήδη παραχθεί. Παρουσιάζει δε, μία μόνο κορυφή.

Χρησιμοποιώντας δεδομένα παραγωγής πετρελαίου του παρελθόντος, η καμπύλη του Hubbert μπορεί να κατασκευασθεί και να χρησιμοποιηθεί για να εκτιμήσει την μελλοντική παραγωγή. Συγκεκριμένα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να εκτιμήσει το χρόνο που θα σημειωθεί το μέγιστο της παραγωγής, καθώς και το συνολικό μέγεθος του πετρελαίου που αναμένεται να παραχθεί. Σε δημοσίευση του, o Cavallo ορίζει την καμπύλη του Hubbert ως την παράγωγο της συνάρτησης:

Μεγέθυνση

όπου Q_max  είναι το συνολικό διαθέσιμο απόθεμα (δηλαδή το τελικό μέγεθος του πετρελαίου που θα εξορυχθεί), Q(t) η αθροιστική παραγωγή και a, b σταθερές. Ο χρόνος της μέγιστης παραγωγής είναι:

Αξιοπιστία

Σε γενικές γραμμές ο μόνος αξιόπιστος τρόπος να εντοπισθεί ο χρόνος του μεγίστου μιας καμπύλης παραγωγής, συμπεριλαμβανομένης και της καμπύλης που αναφέρεται σε ολόκληρο τον πλανήτη, είναι η αναδρομική εφαρμογή της θεωρίας του Hubbert. Η παραγωγή πετρελαίου στις ΗΠΑ έφτασε στη μέγιστη τιμή της το 1970, γεγονός που αποτελεί και την ισχυρότερη πρόβλεψη για την υποστήριξη της θεωρίας.

Μεγέθυνση

Στη δημοσίευση του 1956, ο Hubbert έκανε 2 προβλέψεις για την παραγωγή πετρελαίου των ΗΠΑ:

• Ένα κάτω όριο: μία λογιστική καμπύλη με λογιστικό ρυθμό αύξησης 6%, και συνολικό αποθεματικό ίσο με 150 Giga-barrels (Gb) με εμφάνιση της μέγιστης τιμής το 1965.
• Ένα πάνω όριο: μία λογιστική καμπύλη με λογιστικό ρυθμό αύξησης 6%, και συνολικό αποθεματικό ίσο με 200 Giga-barrels (Gb) με εμφάνιση της μέγιστης τιμής το 1970.

Σαράντα χρόνια αργότερα η εκτίμηση του πάνω ορίου αποδείχθηκε αρκετά ακριβής όσον αφορά το ρυθμό παραγωγής και την αθροιστική παραγωγή. Το 2005, η παραγωγή των ΗΠΑ ήταν 1.55 Gb με αθροιστική παραγωγή 176.4, ενώ το μοντέλο του Hubbert προέβλεπε 1.17 Gb (24% χαμηλότερα) και 178.2 Gb αντίστοιχα.

Ενεργειακή Απόδοση 

Όταν άρχισε η  παραγωγή πετρελαίου στα μέσα του 19^ου αιώνα, η εξόρυξη πετρελαίου στα μεγαλύτερα πεδία ήταν 50 βαρέλια για κάθε βαρέλι που δαπανήθηκε κατά την εξόρυξη, μεταφορά και διύλιση. Ο λόγος αυτός συχνά αναφέρεται σαν «Παραγόμενη Ενέργεια προς Δαπανώμενη Ενέργεια», “Energy Return on Energy Investment” ή EROEI.

Σήμερα παράγονται μεταξύ 1-5 βαρέλια πετρελαίου για κάθε ένα ισοδύναμο βαρελιού ενέργειας που δαπανάται στη διαδικασία εξόρυξης. Καθώς η λόγος EROEI πέφτει στη μονάδα ή ισοδύναμα το καθαρό κέρδος ενέργειας μηδενίζεται, η εξόρυξη  πετρελαίου δεν είναι πλέον συμφέρουσα. Αυτό συμβαίνει πολύ νωρίτερα από την εξάντληση των αποθεμάτων. 

Είναι σημαντικό να καταλάβουμε τη διαφορά μεταξύ ενός βαρελιού πετρελαίου, που είναι μονάδα μέτρησης πετρελαίου,  και του ισοδύναμου βαρελιού πετρελαίου, που είναι μονάδα μέτρησης ενέργειας. Πολλές μορφές ενέργειας, όπως η πυρηνική, ηλιακή, αιολική δεν υπόκεινται στους ίδιους περιορισμούς όπως το πετρέλαιο. Αυτό σημαίνει ότι ακόμη και μια πετρελαιοπηγή με EROEI ίσο με 0,5 θα μπορούσε να αξιοποιηθεί αν η ενέργεια που πρέπει να δαπανηθεί προέρχεται από μια φθηνή και άφθονη ενεργειακή πηγή.

Πηγή: wikipedia.org  GNU Public Licence 

---

Μοιραστείτε αυτό το άρθρο!