• Home
• De Stichting
• Rapporten
• Media
• Archieven
• Donateurs
• Contact
• Forum

• Alternatieven
• Beleid
• Fossielen
• Klimaat
• Kort nieuws
• Video
• Vrij Woord

Het einde van olie

Bob LIoyd is hoofd van de energie studie afdeling van het fysische departement van de Universiteit van Ontago, Nieuw Zeeland. Hij is doctor in de fysica van Flinders Universiteit, Zuid Australië en heeft een Master’s graad in Geschiedenis en Filosofie van de Universiteit van New South Wales. Hij schreef een uitgebreid artikel over peak oil waarvan de vertaling hieronder te vinden is. Het origineel kan worden gedownload via de website van Otago University.

Het einde van olie, Bob LIoyd: Juli 2005

Doemdenkers wees gewaarschuwd:

Het voorspellen van het einde van grondstoffen heeft als probleem dat men er vaak naast zit. Vooral de voorspellingen in het pre 1980 tijdperk over de 2 decennia daarna sloegen flink de plank mis. De wake van deze vroege doemverkondigingen heeft geleid tot een verlamming van het publiek, zelfs het geïnformeerde publiek, tegen verdere aankondigingen van zulke orde. De milieubeweging heeft te vaak onheil afgeroepen en wordt daardoor niet meer geloofd. Maar laten we deze voorbode wat specifieker bekijken.

Veel foute voorspellingen betreffende eindige grondstoffen zijn er gedaan in het verleden. De rapporten van de Club van Rome, waarvan de eerste in 1972 uitkwam, stelden dat de wereld limieten heeft op 2 vlakken, het gebrek aan grondstoffen en een toename van vervuiling. De lange termijn voorspellingen waren ernstig en stelden drastische afname van de wereldpopulatie ergens in het midden van de 21ste eeuw, deze eeuw. Helaas gaan de rapporten vooral over mineralen in plaats van energie en de vervuilende effecten van andere chemicaliën dan CO2. Het antropogene broeikas effect kwam in die tijd pas net op het radarscherm van de wereld en was nog geen serieuze dreiging.

De mineralen van de aarde bestaan in verschillende proporties in het milieu. De makkelijkst te mijnen hoeveelheden kunnen via een vrij conventionele extractie methode met een bescheiden hoeveelheid energie gewonnen worden. Wanneer de betere grondstoffen door de industrie uit de grond gehaald zijn moet men dieper gaan mijnen naar mindere kwaliteit. Over het algemeen is er voor deze extractie steeds meer energie nodig. Zolang de economische balans positief blijft kunnen de grondstoffen van mindere kwaliteit gewonnen worden. De reserves van de meeste mineralen zijn feitelijk vrijwel oneindig, in de trant dat ze nooit opgebruikt zullen worden. De meeste elementen zijn bijvoorbeeld aanwezig in zeewater, tenminste op het per triljoen deeltjes niveau, en er is een heleboel zeewater. Zolang als de economie van extractie positief blijft, en dit betekent meestal dat er benodigde energie beschikbaar is die goedkoop is, zal de economie niet gelimiteerd worden door een gebrek aan mineralen. Deze manier van redeneren was niet meteen duidelijk in de eerdere doemdenk rapporten die geleid hebben tot verwarring en een ernstig imagoverlies van mensen die grondstoffen wilden behouden/beschermen voor toekomstige generaties

Pessimistische voorspellingen:

Het belang van de problemen genoemd in de eerdere rapporten – die hebben geleid tot een rationeel onderzoek van de huidige wereldsituatie – kan niet overdreven worden. Een dergelijk incident dat nogal wat faam veroorzaakt heeft was een weddenschap tussen een econoom van de Universiteit van Maryland, Julian Simon en de milieuactivist Paul Ehrlich. Ehrlich was erop gespitst om te bewijzen dat de grondstoffen van de wereld al gauw schaarser zouden worden en er een instorting van de populatie zou volgen. Simon kende de markt beter, hij was overtuigd dat er marktwerking op zou treden. Bij een toename in consumptie zouden de kosten voor productie afnemen en (of) wanneer de prijs te hoog wordt door tekorten de grondstoffen gesubstitueerd. Een weddenschap werd gearrangeerd waarin Ehrlich 5 metalen koos (koper, chroom, nikkel, tin en Wolfraam) welke werden gekocht voor een totaal van 1000 dollar. Het idee was dat indien de prijs van de mineralen zouden stijgen in een periode van 10 jaar – wat Ehrlich verwachtten – Simon het verschil van de totale kosten betalen. Wanneer – wat Simon verwachtte – de prijs ging daalde, moest Ehrlich het verschil betalen.

De weddenschap werd beëindigd in 1990 waarbij de markteconomie duidelijk gewonnen had, daardoor betaalde Ehrlich aan Simon een bedrag van 576.07 dollar.

Foutieve voorspellingen door milieuactivisten, zoals geïllustreerd in dit voorbeeld zorgen er voor dat verdere inspanningen om een wereld wakker te laten worden voor een crisis op het tekort van grondstoffen een grote deuk krijgen. Het zorgen voor het probleem van vervuiling ging een stuk beter door het feit dat het debat over globale opwarming het wereldniveau bereikte in de internationale onderhandelingen die samenkwamen in het Kyoto Protocol. Vervuiling op lokale schaal heeft echter minder aandacht gekregen, de duidelijkste problemen werden opgelost door verbeterde technologie en strengere regelgeving, wat de claims dat onheil om de hoek was volgens de milieuactivisten nog minder relevant maakte. Over het algemeen is de globale economie sterk gegroeid de laatste twee decennia waarin sommige van de grootste 3e wereld naties, inclusief China, nu aspireren om 1ste wereld standaarden aan te nemen.

Fysieke werkelijkheid versus Economische realiteit:

Wat is dan het probleem? Het probleem is dat het economische wereldplaatje, geschilderd door economen met als achtergrond vrije handel en globalisatie, gefaald heeft om de fysieke werkelijkheid van energie in het algemeen en fossiele brandstoffen in het bijzonder in kaart te brengen. Vooral als we het hebben over de staat van de wereld olie voorraad. Een onderzoek naar olie voorraden zal ons leiden tot de conclusie dat we in de kern geleid zijn op een pad door een systeem gebaseerd op een markt zonder grenzen gedomineerd door een groei-economie.

Dat er maar weinig serieuze aandacht of realisatie voor deze situatie is, tenminste vanuit de ontwikkelde wereld, kan mogelijk toegeschreven worden aan het feit dat we ons in het algemeen prettig voelen en we het nog nooit zo goed gehad hebben. Een andere oorzaak is te vinden in de afstand die wetenschappers hebben gedaan van de operatie van de menselijke wereld aan de economen, blijkbaar te wijten aan het zelf evidente succes van deze methode en het feit dat men geen hoge pet op heeft van bemoeienis van milieuactivisten door het duidelijke falen in het verleden.

De wereld economie wordt gedomineerd door aardolie, samen met aardgas is het goed voor 63% van de commerciële energie gebruikt door de wereld. De grafiek hieronder (Figuur 1) komt uit de “Statistical Review of World Energy 2004″ van het oliebedrijf BP. In het begin van 2005 verbruikten we 84.7 miljoen vaten olie per dag: een hoeveelheid die ongeveer gelijk is aan 31 miljard vaten per jaar of 4.5 kubieke kilometers per jaar.

Wat weten we over olie?

Olie is een fossiele brandstof, het word gevonden in ondergrondse afzettingen die verschillende in diepte van enkele meters tot meerdere kilometers. Het bestaat voornamelijk uit koolstof en waterstof met allerlei onzuiverheden zoals zwavel en zuurstof. Het beste wat olie heeft is dat het niet conventioneel gemijnd hoeft te worden, omdat het een vloeistof is, kan het of door natuurlijke druk naar het oppervlak komen of gedwongen worden om te vloeien. Dit door het te pompen of onder druk te zetten door een gas of andere vloeistof.

Het gemak van de extractie van ruwe olie en de hoge energetische waarde hebben ervoor gezorgd dat het een enorm goedkope en geconcentreerde vorm van energie is. Het feit dat het een vloeistof is betekend dat het gemakkelijk opgeslagen en getransporteerd kan worden. Het belang van olie voor de wereldeconomie hoeft niet echt verduidelijkt te worden maar het is de:

- Belangrijkste energiebron voor transport inclusief land, zee, lucht en militair
- Hoofd grondstof voor de petrochemische industrie
- Reden dat de wereldpopulatie gevoed kan worden door de huidige landbouw
- Brandstof voor elektriciteitsproductie in sommige landen
- Grondstof voor bitumen gebruikt in wegen en vele andere toepassingen

Olie is een fossiele brandstof, het wordt gecreëerd vanuit de biologische resten afgezet in een rots genaamd kerogeen. De omstandigheden waarin olie gevormd wordt zijn erg specifiek en opeenvolgend. Om olie te krijgen moet kerogeen bedekt worden om oxidatie door CO2 te verhinderen, en dan diep begraven worden door bezinking zodat het verwarmd kan worden door de geothermische warmte onder druk van het gewicht van het materiaal erboven. Dit is de koolwaterstof oven met temperaturen tussen 65 en 260 graden Celsius.

Wanneer de temperatuur hoger is in diepere lagen vormt er zich gas, bij lagere temperaturen ruwe olie. Omdat we temaken hebben met gas en een vloeistof moet de grondstof in de laatste fase opgesloten worden zodat deze niet naar het oppervlak migreert en ontsnapt in de atmosfeer. Dus de vloeistof moet gevangen worden in een bepaalde onbeweegbare rots. Er zijn veel mechanismen voor het opvangen inclusief zoutkoepels en verschoven neerwaarts liggende formaties. Door de benodigde sequentie van gebeurtenissen voor de vorming van olie en de specifieke geologische lagen nodig voor het opsluiten vinden we olie niet in gelijke mate verdeeld over de aarde zoals de meeste solide mineralen. Het is moeilijker te vinden en over het algemeen is het er of wel of niet.

Het tijdperk wanneer olieafzettingen gevormd zijn is sterk variabel, Siberische velden ontdekt in Yuruchbeno in 1983 zijn rond de 1 miljard jaar oud. Recentere afzettingen werden 1 miljoen jaar geleden gevormd, maar over het algemeen is olie tussen de 10 en 260 miljoen jaar oud; het tijdperk van de dinosauriërs. De ruwe olie van vandaag bestaat in vele vormen, van een licht bruine vloeistof vanuit Australische velden tot een zwaardere olie bestaand uit een donkere stroop vanuit de meeste bronnen in Venezuela.

De olie uit het Midden Oosten bevat vrijwel alle vormen, van licht tot zware vloeistoffen. In toevoeging tot de vloeibare ruwe olie, die meestal conventionele olie genoemd wordt, bestaat er nog een vorm van koolwaterstoffen in vrijwel solide vorm. Deze worden onconventionele oliereserves genoemd. Ze bevatten de teerzanden en olie schalies. Of een afzetting conventioneel of onconventioneel genoemd wordt hangt af van de technologie benodigd voor de conversie naar een bruikbaar product zoals benzine of diesel.

De vraag van 64 Biljard dollar:

Hoeveel olie is er die wij kunnen gebruiken? Door de wispelturige aard van olie afzettingen, eerder genoemd, plus het feit dat olie van aanzienbaar strategisch en commerciële belang is, kunnen de exacte hoeveelheden in de grond niet met grote precisie bepaald worden. Daarbovenop komt politieke intrige en enorme commerciële en nationale belangen om geheimhouding te handhaven. Dit betekent dat kennis over reserves niet voor het publiek toegankelijk is. Maar seismische onderzoeken en computermodellering van afzettingen is nu geavanceerd genoeg om voor bekende velden de hoeveelheid redelijk goed te kennen.

Er zijn verdere problemen in het schatten van hoeveel olie er bestaat doordat nieuwe afzettingen continu worden ontdekt en doordat olie gebruikt wordt door de wereldeconomie. Dus de geschatte reserves die er nog zijn veranderen constant. Olie is big business (understatement) dus landen/bedrijven hebben politieke en financiële interesse om echte nationale cijfers te verdoezelen. Bijvoorbeeld OPEC: productie quota’s worden bepaald door de hoeveelheid van reserves van het betreffende land zodat het in het belang van het land is om de reserves te hoog op te geven – dan kan productie omhoog geschroefd worden. Dit is de oorsprong van de zogenaamde politieke reserves en een bron van aanzienlijke verwarring en onbetrouwbaarheid in de inschatting van oliereserves van OPEC landen.

De 3 P’s:

Reserves worden ook op verschillende manieren geschat in verschillende landen. Ruwweg zijn er 3 P’s die omhelzen:

- Proven reserves (bewezen reserves)
- Probable reserves (waarschijnlijke reserves)
- Possible reserves (mogelijke reserves)

Bewezen reserves zijn de officiële reserves en worden over het algemeen beschouwd als betrouwbaar tot 95%. Waarschijnlijke reserves worden toegekend als 50% mogelijk om winbaar te zijn en mogelijke reserves hebben een kans van 5% om op de markt te komen.

Zo problematisch is in feit het maken van betrouwbare inschatting van de wereld voorraad aan olie dat de hoeveelheid afhangt van aan wie je het vraagt. Op dit front zijn er 2 scholen van denken:

- De optimisten, vooral economen en mensen met een belang in het financiële wereldsysteem
- De pessimisten, waaronder wetenschappers, geologen, ex-olie exploratie personeel en mensen zonder belang in het financiële wereldsysteem

Het gewicht van deze twee meningen is niet gelijk verdeeld, de optimisten zijn over het algemeen in de meerderheid. Een instantie gewijd aan het onderzoek naar hoeveel olie er nog is genaamd de “Association for the study of Peak Oil and Gas” of ASPO. ASPO is ontstaan in 2000 en is nu een van de duidelijkste stemmen die beweren dat reserves van ruwe olie niet bestaan in de grote hoeveelheden zoals in de media en door energie agentschappen beweerd worden. In feite zeggen ze dat de extractie nabij zijn piek is en wanneer dit gebeurt het grote consequenties heeft voor de wereld economie.

De vraag wanneer de olievoorraad piekt, is een zeer belangrijke om goed te beantwoorden, de wereld economie draait immers op olie. En het antwoord gebied ons op voorzichtig het pad te betreden tussen koppig optimisme en contraproductief pessimisme, beiden zijn in ruime mate aanwezig.

In dit aspect moet genoemd worden dat energie vrij anders is dan andere grondstoffen zoals mineralen, die zoals eerder genoemd, in erg kleine concentraties uit de grond gehaald kunnen worden, of zelfs gemaakt kunnen worden als we genoeg energie hebben. Wanneer de hoeveelheid benodigde energie om ruwe olie te produceren (inclusief transport en verwerking) groter is dan de hoeveelheid energie is die we uit het uiteindelijke product kunnen halen word dit een grote zorg, wat energie betreft. Dit feit is een reflectie van de eerste wet van de thermodynamica die zegt dat we geen energie kunnen maken, alleen de vorm kunnen veranderen.

Hoeveel olie is er?

Inschattingen voor de totale hoeveelheid olie die ooit heeft bestaan als een winbare grondstof wordt gezien als de Estimated Ultimate Recoverable (Geschatte Ultiem Winbare) (hoeveelheid) of EUR. Voor olie vallen zulke inschattingen tussen 2000 en 3000 miljard vaten van petroleum vloeistoffen. Figuur 2 hieronder geeft een selectie van de inschattingen van de EUR door agentschappen, individuen en bedrijven over de afgelopen 65 jaar.

Het gemiddelde van alle inschattingen komt neer op 2150 miljard vaten waarvan de meer recente inschattingen vallen tussen 2000 en 3000 miljard vaten. Dus de hoeveelheid die resteert, is waarschijnlijk minder dan de hoeveelheid die we al gebruikt hebben. De gebruikte hoeveelheid is specifiek bekend als rond de 1000 miljard vaten tegen het einde van 2002 (In het einde van 2004 was het dichtbij 1055 miljard vaten). Merk op dat deze cijfers inclusief Aardgas vloeistof of Natural Gas Liquids vanaf 1965 zijn. NGL zijn condensaten van aardgas. Als we NGL niet meerekenen is de hoeveelheid rond de 100 miljard vaten lager.

Figuur 3 laat zien hoe de wereld al olie heeft geproduceerd (extractie) sinds het midden van de laatste eeuw. De ratio wordt gemeten in de standaard van de olie industrie, die van 1 miljoen vaten per dag. Zoals we kunnen zien produceerde de industrie rond 1950 en verbruikte de consument rond de 10 miljoen vaten per dag. Deze hoeveelheid groeide met een vrij constante snelheid van 7% per jaar tot 1974 wanneer het inzakte. Daarna volgde een langzamere toename tot een nieuwe daling in 1979. De roze lijn op de grafiek is de jaarlijkse procentuele toename en de stippellijn is de gemiddelde procentuele toename over 10 jaar. De 2 belangrijke dalingen laten de oliecrises zien van de 1970er jaren, veroorzaakt door het OPEC embargo in 1974, de wraak voor het feit dat Israël Egypte aanviel, en door tekorten in 1979 teweeggebracht door de revolutie in Iran en de volgende Iran-Iraq oorlog. Gedurende de tussenliggende jaren was de toename in consumptie een tijd negatief totdat er een langzamere groeisnelheid van tussen de 2% en 3% per jaar werd bereikt voor de rest van de 20ste eeuw.

De volgende grafiek (figuur 4) laat de cumulatieve wereld olie productie zien over dezelfde periode. Zoals we kunnen zien heeft de wereld in 2002 rond de 1000 miljard vaten verbruikt. De cumulatieve productie wordt bereikt door de consumptie van elk voorliggend jaar op te tellen. Wanneer we praten over een vrij constante ratio van toename is de belangrijkste parameter de verdubbelingtijd, de tijd die nodig is voor het verdubbelen van de consumptie. Zoals we kunnen zien was de verdubbelingtijd de eerste helft van de 20ste eeuw rond de 11 jaar. Dit komt overeen met een jaarlijkse toename van dicht bij de 7%. Na de 2 oliecrises nam de olieconsumptie lichtelijk af en kwamen er belangrijke verbeteringen in globale energie efficiëntie. Hierdoor nam de verdubbelingtijd toe naar 21 jaar (een jaarlijks groeisnelheid dicht bij de 3.5% ).

Als de EUR van de wereld rond de 2500 miljard vaten ligt hebben we maar een kwart van de verdubbeling tijd over, bij huidige snelheid van toename in consumptie (dichtbij 4%) waarna de top van extractie curve (op 1250 miljard vaten) in maar 4 tot 5 jaar bereikt zal worden.

De tijd tot de piek in dit geval is zo kort dat we kunnen vermoeden dat er iets aan de hand is. Wat als we een grotere EUR hebben? De United States Geological Survey (USGS) heeft in 2000 een rapport uitgebracht waarin de EUR rond de 3000 miljard vaten ligt. De manier hoe ze dit berekend hebben wordt sterk bekritiseerd door de pessimisten, als te hoog. Het rapport was vrij gedetailleerd in de calculaties voor blijvende reserves en mogelijke nieuwe vondsten maar had een vrij wazig cijfer voor wat men “reserve groei” noemt.

Deze reservegroei wordt berekend gebaseerd op de historische reserve groei in de Verenigde Staten, maar het systeem voor olie reserves in de VS was veel beter geregeld dan het reserve rapporteer systeem in de rest van de wereld. In de Verenigde Staten gaven oliebedrijven vaak te lage reserves op om de controleurs tevreden te houden. Hierdoor konden ze ook hun aandeelhouders tevreden houden, door steeds hun reserves iets op te hogen, en nog steeds vertrouwen erin te hebben dat ze meer konden oppompen. Als we deze over inschatting door de USGS meenemen in de EUR zoals gesuggereerd door de USGS en onafhankelijke geologen ligt zij vrij dicht bij de 2400 tot 2500 miljard vaten van totale vloeistof (aardolie + NGL).

Twee methoden voor het opgeven van olie reserves:

Weten de olie bedrijven zeker hoeveel olie er werkelijk is? Nou, zoals genoemd willen de oliebedrijven hun aandeelhouders blij houden door regelmatig nieuwe reserves aan te kunnen kondigen. Wat dit betekent is dat er 2 gescheiden rapportage systemen zijn ontstaan, de publieke cijfers die door oliebedrijven en nationale agentschappen worden gepubliceerd, en wat we backdated mean technical reserves noemen. Het laatste wordt berekend door onafhankelijke adviseurs met gebruik van vertrouwelijke data beschikbaar alleen voor een kleine groep van specialistische olie agentschappen. Het nummer hieronder, uit Jean Laherrere’s artikel voor de jaarlijkse ASPO conferentie van 2005 laat het verschil tussen deze 2 rapportage systemen zien. De lijnen die diagonaal stijgen vanuit de linker onderkant zijn publieke cijfers; de curven die pieken rond 1980 zijn backdated mean technical reserves. In het heden, dat is in 2005, kruisen de 2 verschillende cijfers elkaar en via de gemiddelde waardes, kunnen we zien dat er tussen de 800 en 1300 miljard vaten winbare olie over is. We hebben ongeveer 1100 miljard vaten gebruikt tegen het einde van 2005. Dit geeft een EUR van tussen de 1900 en 2400 miljard vaten.

Als het kruisen van de lijnen van de 2 rapportage systemen reëel is dan gaan de publieke reserve inschattingen zeer snel dalen. En dat doen ze. BP heeft in zijn laatste statische jaarboek aangegeven dat de publieke (resterende) reserves van 2003 liggen op 1,188.3 miljard vaten en voor 2004 op 1,188.6 miljard vaten. De kleinste toename ooit van maar 0.3 miljard vaten.

Creaming curven:

Een andere manier om de EUR in te schatten van bewezen reserves is wat men de “creaming curve” noemt. Deze methode is uitgevonden door het oliebedrijf Shell in de 1980er jaren om toekomstige olie ontdekkingen te voorspellen. Het werkt door te realiseren dat de exploratie in de gemakkelijkste velden het eerste worden gevonden. De olie wordt afgeroomd over de top in spreektaal. De creaming curve is een plot van de cumulatieve ontdekkingen tegen het cumulatieve aantal van nieuwe veld wildcats.

Een wildcat is een olie industrie term, die ontstaan is in de vroege dagen van exploratie in de Verenigde Staten, en refereert naar een exploratie bron in een gebied waarin nog niet bewezen is dat er olie in de grond zit. De creaming curve hieronder, van Laherrerre, voor de VS laat zien dat exploratie wanneer exploratie doorgaat het nodig is om steeds meer te boren en dat meer wildcats nodig zijn om de cumulatieve ontdekkingen te verhogen

Eventueel wordt het punt bereikt wanneer de monetaire kosten (of belangrijker de energiekosten, die niet veranderen door economische gevolgen) van het boren van een steeds groter aantal exploratie wildcats te hoog worden. De extra olie die toegevoegd wordt door cumulatieve ontdekkingen levert niet genoeg op om deze kosten te dekken. De curve bereikt een asymptoot, of een plafond. Zoals we kunnen zien gaat het plafond voor de VS naar de 230 miljard vaten.

Als we hetzelfde doen voor de wereld, dat is een creaming curve plotten, krijgen we een grafiek zoals hieronder (figuur 7), dit keer komt de data uit de jaarlijkse review “World Energy Outlook 2004″ van het internationale energie agentschap (IEA).

Zoals we kunnen zien beweegt het plafond naar de 2400 en 2500 miljard vaten, dus overeenkomend met de eerdere EUR van rond deze hoeveelheid.

Waar is de olie?

Het komt met geen enkele verassing dat de meeste van de resterende wereld reserves in het Midden Oosten liggen, Met Saudi-Arabie als de grootste houder van reserves in de wereld, gevolgd door Iran en Iraq. In totaal ligt iets meer dan 60% van de bewezen wereld reserves in het Midden Oosten, 11.7% in Europa inclusief Rusland, 9.3% in Afrika inclusief Nigeria, 8.5% in Zuid Amerika inclusief Venezuela, 5% in Noord Amerika, inclusief de VS, Canada en Mexico en een magere 3.5% in het gehele Azië en de Pacific. De figuur hieronder (figuur van BP illustreert de geografische verdeling van bewezen reserves.

Een ander belangrijk stuk informatie over oliereserves is dat ze vooral geconcentreerd zijn in de grootste velden. De volgende figuur (figuur 9), gebruikt data van het USGS 2000 rapport, wat laat zien hoe 82% van de olie in de wereld is gelokaliseerd in 20 van de grootste petroleum systemen, en de grootste hiervan liggen uiteraard in het Midden Oosten.

Nu de echt belangrijke vraag – Hoe lang resteert er nog olie? – De Hubbert Curve:

We hebben nu een vrij goed idee over hoeveel winbare olie de aarde origineel heeft bevat, dus we kunnen nu gaan kijken hoelang we nog olie beschikbaar hebben. Over deze laatste vraag is lang nagedacht in de vroege jaren ‘40. Het historische patroon van inschattingen kwam van een erg opmerkzaam persoon, M. King Hubbert, die in een kernartikel, gepubliceerd in het journaal Science in februari 1949, de wereld waarschuwde voor de mogelijke afname van fossiele brandstoffen. In die tijd werkte Hubbert voor het oliebedrijf Shell en de resultaten die hij liet zien werden niet gunstig bekeken door het bedrijf in die tijd. De Hubbert Peak is nu breed bekend als het symbool voor de eindigheid van fossiele brandstoffen. Hubbert gaf geen feitelijk geen definitieve vorm in die tijd, maar de vorm van de curve is waar hij nu bekend om is. In zijn eigen woorden.

“We kunnen met grote zekerheid aankondigen dat de productie curve van elke fossiele brandstof door een hoeveelheid maxima gaat waarna een asymptotisch daling naar 0 volgt. Ondanks dat er een oneindigheid aan vormen is die een dergelijke curve heeft, hebben ze allemaal 1 ding gemeen: de oppervlakte onder elke curve moet gelijk of minder zijn dat de hoeveelheid die in het begin aanwezig was.”

De ruwe handgetekende Hubbert Curve is te zien in het bovenste plaatje van figuur 12. Op een tijdschaal waarin de korte termijn spike wordt getoond waarin fossiele brandstoffen de wereld van energie kunnen voorzien.

Hubbert de persoon:

Hubbert was niet de complete pessimist waar hij soms wel voor uitgemaakt wordt. Hij zag oplossingen voor het probleem, waaronder hernieuwbare energie (2de grafiek in figuur 12) en energie efficiëntie (3e grafiek figuur 12) om een duurzame toekomst voor de mensheid te waarborgen. Als hernieuwbare bronnen er niet waren om fossiele brandstoffen te vervangen toonde hij plaatje dat sterk lijkt op een van de voorspellingen van de Club van Rome, een rampzalige ineenstorting van de wereldpopulatie (4e grafiek, figuur 12).

Hoeveel olie dacht Hubbert dat er zou zijn? In zijn artikel uit 1949 geeft hij een totaal van 320 x 109 m3 wat overeenkomt met 2000 miljard vaten, erg dichtbij meer recente inschattingen. In 1956 voorspelde hij dat de piek van ruwe-olie productie in de VS zou plaatsvinden tussen 1966 en 1971. Het gebeurde in 1970. Ook voorspelde hij in 1956 dat de wereld piek in 2000 zou plaatsvinden. Later (1974) veranderde hij dit naar 1995 om het op een nog later tijdstip weer naar 2000 te verhogen (1981)

Tot aan het einde van zijn leven was hij een erg bezorgd mens, zijn grote zorg lag bij het feit dat de economie niet compatibel is met de fysieke werkelijkheid, hij opperde dat:

“De huidige industriële samenleving is gehandicapt door het bestaan van 2 universele, overlappende en incompatibele intellectuele systemen: De verzamelde kennis van de laatste 4 eeuwen over de eigenschappen en interrelaties tussen materie en energie (Wetenschap); en de geassocieerde monetaire cultuur die zich ontwikkelt heeft vanuit de methodes van prehistorische herkomst (economie).” (Mijn toevoegingen staan tussen haakjes.)

Hij stierf in 1989 na een leven gewijd aan het vinden van een manier om de sociale situatie op aarde te laten overeenkomen met de fysieke werkelijkheid en een gedwongen economisch systeem. Een gedeelte van zijn analyse was gebaseerd op de vrij redelijke voorwaarde dat de ontdekking van een grondstof de consumptie moet voorgaan, met een tussentijd van rond de 40 jaar tussen de piek in ontdekkingen en de piek in consumptie. De piek in ontdekkingen van de VS was rond de 1930 en de piek extractie ongeveer 40 jaar later in 1970. De piek in ontdekkingen van de wereld vond in 1964 plaats en dat suggereert een mogelijke piek in productie in 2004. De methode van Hubbert analyse is uitgebreid in recente jaren en wordt nu gebruikt door geologen en wiskundigen in ASPO om de huidige wereld situatie in kaart te brengen.

Curve passen:

De figuur hieronder (figuur 13) geeft Jean Laherrere’s analyse van de olie ontdekkingen in de VS en de consumptie cyclus, de groene vierkanten zijn de ontdekkingen en de bruine diamanten de productie. Afgeronde curven worden hierop gelegd zodat vrij duidelijk te zien is dat de productie curve vrij gelijk is aan die van de ontdekkings curve, het grote verschil is dat hij 35 jaar later ligt.

Een ander interessant punt is dat de vorm van de US extractie/consumptie curve maar lichtelijk veranderde toen de olie prijs steeg in de 1970er jaren ondanks een enorme inspanning door de toenmalige regering om de afhankelijkheid van de olie uit het Midden Oosten te verminderen, de curve bleef dalen. Bewijs vanuit andere landen en velden laat zien dat wanneer een olieveld start met zijn afname het niet mogelijk is om het proces om te keren, behalve op de zeer korte termijn.

Om een idee te krijgen wat dit voor het wereldplaatje betekent geeft figuur 14 de globale ontdekkingen weer, de rode staven laten zien wat men super giant velden noemt. Dit zijn erg grote velden met over 5 miljard vaten van winbare olie. Maar de wereld gebruikt meer dan de 30 miljard vaten per jaar dus de ontdekking van een nieuwe super giant geeft maar olie voor 2 maanden extra! Geen Super giant veld is gevonden sinds het Noord Zee veld in 1975 [Vertaler: laatste was Kashagan in 2000, 9 miljard vaten]. Zoals vermeld was de piek in ontdekking voor de wereld 40 jaar geleden in 1964, sindsdien ontdekken we elk jaar steeds minder en minder (gemiddeld) per jaar.

Dus de ontdekkingen nemen af. Waarom zou de extractie dan op eenzelfde manier dalen? Waarom kan de olie niet gewoon blijven vloeien op welk ratio we het ook oppompen waarna het ophoud? Om deze vraag op een andere manier te stellen, waarom is de Hubbert curve een mooie gladde curve die lijkt om wat we in de wiskunde de normale distributie noemen? Het antwoord op deze vraagt betrekt een discussie over geologie, wiskunde en economie. We discussiëren eerst over geologie en wiskunde en komen later op economie.

Allereerst geologie, oliebronnen komen in alle maten en vormen, van de eerste houten bronnen, zoals gebruikt door Kolonel Drake in de eerste oliebron in Pennsylvania in 1859 tot de moderne mammoetplatformen zoals nodig voor de diepwater boringen van vandaag. Maar ze hebben allemaal een ding in gemeen, de extractie van olie door poreuze geologische lagen. Als de natuurlijke druk hoog genoeg is vloeit de olie er vanzelf uit en krijgen we een spuiter, als dat niet zo is hebben we een mechanische pomp of druk door een gas of vloeistof nodig vanuit een bron die nabij ligt.

Uiteindelijk wordt het steeds moeilijker om de olie op te pompen door de viscositeit en de poreuze lagen van de rots; dit betekent dat de productie van een bepaalde bron afneemt nadat het zijn piek in productie bereikt. De historische productie van elke oliebron bewijs dit punt. Maar de individuele productiecurven zijn meestal niet symmetrisch of glad maar, en nu komen we bij de wiskunde, als we genoeg, onafhankelijke en onregelmatige curven samenvoegen komen we erg dicht bij de Normale distributie, de bekend curve in de vorm van een bel die ook wel een Hubbert curve genoemd wordt. De figuur hieronder (figuur 15) laat zien wat het effect is van het samenvoegen van de olievoorziening vanuit vele landen zodat de bekende Hubbert vorm tevoorschijn komt.

Of we een Normale distributie gebruiken (ook wel een Gaussian distributie) om de productie curve te modeleren, of een Logistische distributie zoals Jean Laherrere gebruikt (de Logistische distributie is vrij gelijk in vorm aan de normale distributie maar gemakkelijker wiskundig te gebruiken) hangt af van de intensiteit en distributie van de ontdekkings cyclus. Voor bijvoorbeeld Frankrijk, gebruikt Laherrere een model met 2 erop gelegde Logistische functies. Voor de wereld is een enkele functie geschikt door het gladder makende effect van het toevoegen van vele productie curven. Hieronder is het wereld aanbod model gemodelleerd voor een EUR van 2000 miljard vaten, overeenkomend met de ratio van consumptie van het midden van de laatste eeuw (figuur 16).

Zo zou de Hubbert curve eruit zien zonder de olie crises en we kunnen zien dat de piek net voor het einde van het millennium plaatsvindt. Als we de consumptie toename wat laten dalen om de olie crises mee te nemen verschuift de piek naar 2004 (figuur 17). Om de piek verder te laten verschuiven moeten we een grotere EUR aannemen. De volgende 2 figuren (figuur 18 en 19) geven de piek rond 2012 voor een EUR van 2,500 miljard vaten en 2018 voor de optimistische USGS inschatting van 3000 miljard vaten.

Twee van de meest invloedrijke agentschappen die rapporteren publiceren over olie reserves zijn het Internationale Energie Agentschap, die IEA en de Energie Informatie Administratie, de EIA. Beide agentschappen produceerden rapporten in 2004 die suggereerden dat er kan voorzien worden in de geprojecteerde vloeibare brandstof consumptie van de wereld door ruwe olie reserves. Hun data wordt geplot bovenop de optimistische 3000 miljard vaten curve in figuur 20. Zoals we kunnen zien is het erg moeilijk om het model van olie aanbod overeen te laten komen met de projecties van de 2 agentschappen.

Waar denkt de IEA de extra olie vandaan te halen? De volgende figuur (figuur 21), wat genomen is uit hun rapport de “World Energy Outlook 2004″ geeft wat suggesties.In 2004 benoemden ze 4 nieuwe stromen van aanbod. De ontwikkeling van huidige reserves, nieuwe olie winning vanuit bestaande velden, ontwikkeling van nieuwe ontdekkingen en het gebruik van niet conventionele reserves. Om eerlijk te zijn over de niet conventionele reserves – dat zijn vooral de teerzanden vanuit Alberta Canada – die voegen maar heel weinig toe (in de orde van 1 miljoen vaten per dag). Belangrijker is echter dat de figuur toont dat de huidige capaciteit erg snel afneemt na 2004.

Wat is de visie van de oliebedrijven? Hoe wordt er volgens hen aan de vraag voldaan in de komende paar decennia? Het grootste commerciële oliebedrijf, Exxon Mobil, produceerde in 2004 ook een rapport van hun visie, zoals in figuur 22 hieronder gedeeltelijk te zien is.

Exxon Mobil ziet dat de contributie van non OPEC olie een plateau bereikt rond 2010. Aan de vraag moet voornamelijk voldaan worden vanuit NGL’s en OPEC landen. In hun scenario moeten er 50 miljoen vaten per dag vanuit de OPEC landen komen, een toename waarvan de meeste onafhankelijke adviseurs geloven dat deze onmogelijk is. Zelfs de grootste leverancier van olie – de Saoedi’s – plannen maar een toename vanuit het huidige niveau (2005) van rond de 9.5 miljoen vaten per dag naar 12 miljoen vaten per dag in 2030. Zelfs deze toename wordt betwijfeld door velen in de industrie.

Colin Campbell van ASPO geeft een totaal verschillend plaatje, hij denkt dat de wereld olie voorziening erg snel gaat pieken, rond 2007 of 2008. Zijn projecties zoals gegeven op de recente Olie en Gas uitputtingsconferentie gehouden in Lissabon worden hieronder in figuur 23 weergegeven.

Economie en de prijs van olie

De laatste reden voor de Hubbert vorm is klassieke economische theorie die zegt dat wanneer er een beperking is in aanbod, de prijs van olie toe zal nemen waardoor de vraag afneemt. Uiteindelijk wanneer de prijs genoeg toeneemt, zullen substituten de bedreigde grondstof gaan vervangen. Het probleem is dat er maar weinig substituten zijn voor olie.

De klassieke economische theorie van afnemende grondstoffen (inclusief uiteraard fossiele bandstoffen) is doorgelicht door een Amerikaanse econoom, Hotteling in 1931. Hotteling formuleerde een naar hem vernoemde theorie waarin hij zegt dat de prijs van niet hernieuwbare grondstoffen een rentevoet volgt. Deze theorie kan worden geconcludeerd uit het argument dat voor de olieproducenten het niet uitmaakt als ze een bepaalde hoeveelheid vandaag produceren tegen het bedrag $X of tegen een tijd in de toekomst voor de prijs $Y. Als ze $X op de bank zetten zouden ze bij een bepaalde rentevoet in de toekomst het equivalent van $Y hebben.

Hotteling gebruikte uitgebreide wiskundige theorieën om te laten zien dat zijn conclusie theoretisch correct is. Het probleem is alleen dat het niet overeenkomt met de praktijk, de prijs van olie volgt geen rentevoet. De figuur hieronder (figuur 24) laat zien dat de prijs van olie in de laatste 150 jaar zien volgens de BP statistical review. De groene lijn laat de prijs van olie in constante dollar termen zien. Men kan hieruit concluderen dat in de periode waarin de productie met de grootste snelheid toenam (de eerste helft van de 20ste eeuw) de prijs steeds bleef dalen. Het was niet tot de crisis van de 1970er jaren dat de prijs sterk toenam.

Deze prijstoename was door een gemanipuleerde markt en politieke gebeurtenissen (OPEC en oorlogen). Niet door marktwerking gebaseerd op de lange termijn voorziening van olie. Dus de prijs van olie heeft niet het juiste signaal gegeven aan de consument, namelijk dat de piek van olie extractie nabij is. Misschien dat dit door de recente prijsstijgingen wel zal gebeuren. De enorme activiteit van de conservatieve beweging in de 1970er jaren – specifiek volgend op de oliecrisis – werd weggehoond door de daling van olieprijzen die plaatsvond in het midden van de 80′er jaren.

Nu weten we waarom Ehrlich de plank missloeg. Ehrlich maakte zijn weddenschap op de geselecteerde metalen in 1980 en beëindigde de weddenschap in 1990. Hij gokte in een tijd waar de prijs van olie op zijn piek was rond 80 dollar per vat (2002 dollars) en sloot af toen de prijs dichtbij 15 dollar per vat lag (2002 dollars). Een van de hoofd factoren in de contributie van de prijs van metalen is de kost van energie voor het mijnen en verwerken, het is dus geen wonder dat hij verloor. Als men in feite terugkijkt naar de gehele prijs range van metalen ziet met duidelijk het effect van de 1979 olie prijs piek.

De prijs crash van de 80′er jaren nam de wind uit de zeilen voor elke poging om de wereld te overtuigen dat er iets gedaan moet worden met betrekking tot energie conservatie en het urgent zoeken naar hernieuwbare energie opties; zodat ze in werking gebracht kunnen worden op een geordende zoals voorgesteld door Hubbert. De drijvende wereld economie in de late jaren van de 20ste eeuw gedreven door globalisatie en de gezamenlijke internationale beweging voor het dereguleren van verticaal geïntegreerde energie aanbod bedrijven heeft ervoor gezorgd dat energiekosten lager zijn dan nodig om prijssignalen af te geven voor de benodigde investeren in echt duurzame opties. Deze trends, samen met andere grote politieke gebeurtenissen, inclusief de oorlog tegen de terreur hebben elke poging om naar de toekomst van de wereld energie situatie op een rationele manier te neutraliseren.

Terug naar de cumulatieve aanbod curve

Laten we nog een kijk nemen naar de cumulatieve productie curve zoals eerder getoond (figuur 4). Omdat de wereld olie gebruikt met een snelheid van toename die vrijwel gelijk blijft – dat noemen we exponentiele groei – is de verdubbelingtijd de belangrijkste parameter. Of de EUR op 2000 of op 3000 miljard vaten ligt maakt maar het verschil uit tussen 1 tot 1.5 verdubbeling periodes.

Dus als we het hebben over het probleem van peak oil, zoals Hubbert het voorzag ligt de situatie van de piek tussen de 4 tot 4.5 verdubbeling periodes, en volgens de Club van Rome rond de 2 tot 2.5 verdubbeling periodes. Toen kwam de oliecrisis en iedereen zag het probleem. Helaas was die visie maar van korte duur, snel nadat de olieprijs instortte en iedereen vergat het probleem. Pas toen ASPO opgericht werd in 2000 kwam peak oil terug op de wereldagenda.

En het heeft 5 jaar geduurd voordat de wereld weer wat kennis opgedaan heeft over wat er is gebeurt in de late 70′er jaren. Misschien ziet men nu dat er weer een probleem aankomt. Maar op dit moment hebben we ergens tussen geen verdubbeling tijd (in andere woorden we zitten op de piek) en anderhalve verdubbeling tijd (in andere woorden rond de 10 jaar). In termen van het plannen van een oplossing is zo’n korte tijd (of geen tijd) niet echt een optimum.

Onze taak, zelfs op dit late moment, is te bekijken of we een transitie naar duurzame energie brandstoffen kunnen maken en energie conservatie gemakkelijk kunnen introduceren. Dus het implementeren van Hubbert’s scenario I in plaats van scenario’s II of III.

Reactie's