Paliwa kopalne - na ile jeszcze możemy sobie pozwolić?

Wielkość wydobycia paliw kopalnych - czy to na cele energetyczne, czy jakiekolwiek inne - wraz z biegiem lat znacząco wzrasta. Tendencja związana z tym aspektem nie nastraja optymistycznie. Czy powinniśmy się martwić, że paliw kopalnych zabraknie?

Na świecie widać silnie wyznaczoną ścieżkę ukierunkowaną na pogłębianie tego zjawiska. Potwierdzenie trendu można bez trudu dostrzec na rys. 1, który przedstawia zmiany w światowej konsumpcji paliw kopalnych od roku 1800 aż do 2016. Wyraźnie widoczny jest gwałtowny wzrost wykorzystania kopalnych zasobów paliwowych, szczególnie po roku 1950.

Szczęśliwie obecne restrykcje dotyczące emisji szkodliwych gazów do atmosfery mają wpływ na zmniejszenie zużycia węgla do produkcji energii oraz ciepła. Rośnie wydobycie gazu ziemnego, którego odpowiednie konwertowanie pozwala na otrzymywanie efektu energetycznego przy znacznie niższym ekwiwalencie emitowanych gazów. Wiele państw, w tym Polska, nie jest jednak w stanie zrezygnować z wykorzystywania węgla kamiennego czy brunatnego.

Chiny: węgiel i OZE

Interesujące jest badanie poziomu konsumpcji poszczególnych paliw w największych krajach świata w przeliczeniu na jednego mieszkańca (rys. 2). Łatwo uchwycić kilka ciekawostek. Najważniejszym paliwem wykorzystywanym w Chinach ciągle jest węgiel kamienny. Chiny inwestują, co prawda, ogromne pieniądze w odnawialne źródła energii, jednak trudno powiedzieć, by była tam możliwość odejścia od wykorzystywania paliw kopalnych.
Sytuacja w Brazylii jest podobna, jednak w tym kraju prym wiedzie ropa naftowa.

Jak wiadomo, Ameryka Południowa jest zasobna w ten surowiec. Częstokroć wydobycie "czarnego złota" wiąże się z jednoczesnym pozyskiwaniem gazu ziemnego, co przekłada się na wyraźny obszar na rysunku skorelowany z wydobyciem tego paliwa.

Stany Zjednoczone dysponują jednym z najbardziej ustabilizowanych oraz zdywersyfikowanych systemów energetycznych pod kątem wykorzystania surowców naturalnych do produkcji energii. Widać też Polskę, nienależącą do największych krajów świata, ale wyróżniającą się gospodarką opartą na węglu. Pomimo iż staramy się stosować inne paliwa, nadal skazani jesteśmy na spalanie ogromnych ilości węgla kamiennego i brunatnego.
Co się stanie, gdy na świecie wyczerpią się złoża obecnie eksploatowane oraz te perspektywiczne i rozpoznane? Odpowiedź na to pytanie powinna doczekać się osobnego artykułu, zatem, póki co, nie będziemy się w tę kwestię zagłębiać.

Kto "śpi" na węglu?

Jak wygląda kwestia światowych zasobów poszczególnych surowców? W których krajach jest ich najwięcej oraz jak na tle czołówki państw wygląda Polska? Pomimo faktu, iż nasza ojczyzna wydaje się być nieprzeciętnie zasobna w węgiel, w porównaniu z innymi krajami wypadamy co najmniej blado. Potwierdzenie tego faktu zostało zaprezentowane na rys. 3.

Najwięcej zasobów węgla należy do USA. Trudno określić dokładną ilość, jednak zasoby oszacować można na 300 mld ton.
Równie zasobne w węgiel są Rosja oraz Chiny, które swoje rezerwy określają w przedziale 100-200 mld ton. Na ostatnim stopniu podium uplasowała się Australia, w której stwierdzono i udokumentowano występowanie około 75 mld ton węgla. Liczby te wydają się duże, jednak pamiętajmy, iż średniej wielkości elektrownia spala rocznie kilka milionów ton węgla.

Drugim z wymienionych surowców jest ropa naftowa. Na rys. 4 widać, iż w tym przypadku konkurencja w walce o przewodnictwo jest bardziej zacięta. Czołówkę otwierają Arabia Saudyjska oraz Wenezuela. Za nimi jest kilka innych krajów, z których najważniejsze to: Iran, Irak, Kanada, Stany Zjednoczone oraz Rosja. Polska w tym współzawodnictwie nie odgrywa znaczącej roli, niemniej jednak nie należy zapominać, iż polscy naukowcy wnieśli wiele w technologię przetwórstwa ropy. Trzeba też pamiętać, że wydobycie ropy jest możliwe, gdy w kraju panują pokój i stabilność gospodarcza.
Ostatnim z surowców wziętych pod uwagę, a kluczowych dla światowej energetyki jest gaz ziemny (rys. 5). Jak wspomnieliśmy, złoża gazu często towarzyszą ropie naftowej, co wyjaśnia w pewnej mierze powielenie się w czołówce wydobycia wielu ze wskazanych wcześniej krajów. Przewodnictwo w rankingu obejmują Rosja i Iran. Znaczne zasoby są w Arabii Saudyjskiej, USA, Turkmenistanie, Wenezueli i Nigerii.
Polska wypada tu nieco lepiej aniżeli w poprzednim rankingu. Posiadane zasoby gazu ziemnego nie są jednak w stanie zaspokajać krajowych potrzeb, co wymusza konieczność importu.

Wielkości światowych zasobów poszczególnych paliw są nam dobrze znane. Jak wyglądają ceny tych surowców? Na rys. 6 ukazany został przebieg zmian od roku 1987 aż do 2015. Na szczególną uwagę zasługuje rok 2008. Był to okres światowego kryzysu ekonomicznego, który doprowadził do wywindowania cen nie tylko ropy naftowej, ale też wszelkich innych dóbr, łącznie z węglem i gazem ziemnym. Kolejny wstrząs nastąpił w roku 2011, jednak nie spowodował znaczących wzrostów cen. Jak wielki wpływ na ceny paliwa ma polityka, można zaobserwować na rys. 7.

Nie jest zaskoczeniem, że większość konfliktów zbrojnych, zwłaszcza na przestrzeni minionego wieku, miała podłoże w walce o surowce. Każda interwencja w państwie liczącym się na rynku wydobycia wiąże się ze zmianami cen ropy czy gazu. Rysunek 7 odzwierciedla zmiany cen ropy od roku 1965. Przebieg krzywej kończy się na roku 2015, jednak, jak wiadomo, w tym roku ponownie doświadczyliśmy zwyżek cen. Było to podyktowane sytuacją na Bliskim Wschodzie oraz polityką prowadzoną przez USA.

Kiedy wyczerpią się złoża?

Ostatni z zaprezentowanych wykresów (rys. 8) dotyczy przyszłości i okresu związanego z możliwością pozyskiwania i wykorzystywania surowców. Grafika prezentuje wielkości złóż udokumentowanych oraz potwierdzonych badaniami w stosunku do wydobycia oraz przetwórstwa, jakie miało miejsce w roku 2015. Liczby te mogą jeszcze ulec zmianie, gdyż istnieją złoża perspektywiczne. Bazując na rys. 8, można stwierdzić, iż czas, jaki dzieli nas od momentu całkowitego wykorzystania złóż gazu oraz ropy, nie jest zbyt duży. Dwukrotność tej wartości obserwowana jest w przypadku węgla. Światowe zasoby szybko się kurczą. Jest to powszechnie znana prawda, która, niestety, niepokoi tylko tych najbardziej przewidujących.

Jakie mogą być scenariusze dla naszych potomków? O ile nie zostanie wynalezione źródło energii umożliwiające pozyskiwanie jej bez użycia paliw kopalnych, perspektywa nie przedstawia się w różowych barwach. Konflikty zbrojne będą się nasilać, nawet jeżeli nie będą one bezpośrednio określone jako walka o surowce.

Niewątpliwie przewagę w kontekście dostępu do złóż posiadają Stany Zjednoczone oraz Rosja, co związane jest przede wszystkim z wielkością zajmowanych przez nie obszarów. Między tymi krajami prowadzona będzie w przyszłości rozgrywka dotycząca przewodzenia w rankingu państw najzamożniejszych w surowce, czyli także silnych ekonomicznie.