Mitigação do pico petrolífero - Mitigation of peak oil
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A mitigação do pico petrolífero é a tentativa de atrasar a data e minimizar os efeitos sociais e económicos do pico petrolífero , reduzindo o consumo e a dependência do petróleo . Ao reduzir o consumo de petróleo, os esforços de mitigação procuram mudar favoravelmente a forma da curva de Hubbert , que é o gráfico da produção real de petróleo ao longo do tempo previsto pela teoria do pico de Hubbert . O pico dessa curva é conhecido como pico do petróleo e, ao alterar a forma da curva, o momento do pico da produção de petróleo é afetado. Uma análise do autor do relatório Hirsch mostrou que, embora a forma da curva de produção de petróleo possa ser afetada pelos esforços de mitigação, os esforços de mitigação também são afetados pela forma da curva de Hubbert.
Na maior parte, a mitigação envolve a conservação de combustível e o uso de fontes de energia alternativas e renováveis . O desenvolvimento de recursos petrolíferos não convencionais pode estender a oferta de petróleo, mas não reduz o consumo.
Historicamente, os dados do consumo mundial de petróleo mostram que os esforços de mitigação durante os choques do petróleo de 1973 e 1979 reduziram o consumo de petróleo, enquanto as recessões gerais desde 1970 não tiveram efeito na contenção do consumo de petróleo até 2007. Nos Estados Unidos, o consumo de petróleo diminui em reação a altos preços.
As principais questões para a mitigação são a viabilidade dos métodos, os papéis do governo e do setor privado e com que antecedência essas soluções são implementadas. As respostas a tais questões e medidas tomadas para a mitigação podem determinar se o estilo de vida de uma sociedade pode ser mantido ou não , e podem afetar a capacidade populacional do planeta.
Energia alternativa
O método mais eficaz de mitigar o pico petrolífero é usar fontes de energia renováveis ou alternativas no lugar do petróleo.
A energia nuclear , considerada por alguns como uma fonte alternativa viável, pode ser substituída pelo petróleo em alguns casos. A China está se preparando para o futuro pós-pico do petróleo construindo reatores de leito de seixos configurados para produzir combustível de hidrogênio a partir da eletrólise da água . O uso de energia nuclear é freqüentemente uma questão altamente controversa devido a questões sobre a disponibilidade futura de combustível e a natureza perigosa dos resíduos nucleares . Alguns projetos de pesquisa atuais estão focados na energia de fusão livre de nêutrons , na qual o hidrogênio e o boro são aquecidos a mais de 1 bilhão de graus, embora ainda existam barreiras técnicas e econômicas.
Em seu relatório sobre o pico do petróleo de outubro de 2009, o Centro de Pesquisa Energética do Reino Unido, apoiado pelo governo , alertou para o risco de que 'o aumento dos preços do petróleo encorajará o rápido desenvolvimento de alternativas intensivas em carbono, o que tornará difícil ou impossível prevenir mudanças climáticas perigosas e afirmou que 'investimento inicial em alternativas de baixo carbono ao petróleo convencional é de considerável importância' para evitar este cenário.
A Islândia foi o primeiro país a sugerir a transição para 100% de energia renovável , usando hidrogênio para veículos e sua frota pesqueira, em 1998, mas o progresso real foi muito limitado.
Uso de combustível para transporte
Como a maior parte do petróleo é consumida para transporte, a maioria das discussões de mitigação gira em torno de questões de transporte.
Substituição de combustível
Embora haja alguma intercambialidade, as fontes alternativas de energia disponíveis tendem a depender se o combustível está sendo usado em aplicações estáticas ou móveis.
Biocombustível
O uso de biocombustíveis, que são combustíveis derivados de material biológico recentemente morto , reduz a dependência do petróleo e aumenta a segurança energética . Os biocombustíveis também desempenham um papel significativo no debate " alimentos x combustível ", na mitigação dos preços do petróleo e no equilíbrio e eficiência energética. O etanol é um biocombustível produzido a partir de safras ricas em açúcar (por exemplo, cana-de-açúcar , sorgo doce ) ou amido (milho / milho ). Os biocombustíveis também podem ser produzidos a partir de plantas que contêm grandes quantidades de óleo vegetal , como dendê , soja , algas , switchgrass ou jatropha . Esses óleos podem ser queimados diretamente em determinados projetos de motores a diesel ou podem ser processados quimicamente para produzir combustíveis como o biodiesel . A madeira e seus subprodutos também podem ser convertidos em biocombustíveis, como gás de madeira , metanol ou etanol combustível . Também é possível fazer etanol celulósico a partir de partes não comestíveis de plantas, mas isso pode ser difícil de conseguir economicamente. Os biocombustíveis são mais comumente usados em veículos , no aquecimento de casas e na cozinha . As indústrias de biocombustíveis estão se expandindo na Europa , Ásia e Américas .
Várias empresas criaram com sucesso produtos de petróleo em laboratório usando catalisadores sólidos ou microorganismos geneticamente modificados. A partir de julho de 2008, essas empresas estão produzindo derivados de petróleo em quantidades muito pequenas, mas esperam aumentar a produção nos próximos anos.
Instalações estáticas
A substituição do petróleo por outros combustíveis fósseis é teoricamente relativamente fácil quando se trata de instalações estáticas, como no caso da geração de eletricidade . As reservas de carvão são substanciais e a tecnologia para usá-las está bem estabelecida. Aumentar o uso de carvão, no entanto, levaria a maiores emissões de carbono, o que provavelmente seria politicamente inaceitável em muitos países devido às implicações do aquecimento global , embora a captura e armazenamento de carbono possam ser uma solução. O gás natural é outra alternativa, e a geração de energia de ciclo combinado usando gás natural é a fonte mais limpa de energia disponível usando combustíveis fósseis, produzindo cerca de 30% menos dióxido de carbono do que a queima de petróleo e cerca de 45% menos do que a queima de carvão . A grande dificuldade no uso do gás natural é o transporte e armazenamento devido à sua baixa densidade. Os gasodutos de gás natural são econômicos, mas impraticáveis através dos oceanos .
Aplicações Móveis
Devido à sua alta densidade de energia e facilidade de manuseio , o óleo tem um papel único como combustível de transporte . Existem, no entanto, várias alternativas possíveis. Entre os biocombustíveis, o uso de bioetanol e biodiesel já está estabelecido em certa medida em alguns países.
O uso de hidrogênio combustível é outra alternativa em desenvolvimento em vários países, ao lado dos veículos a hidrogênio, embora o hidrogênio seja na verdade um meio de armazenamento de energia, não uma fonte de energia primária, e consequentemente o uso de uma fonte não petrolífera seria necessário para extrair o hidrogênio para uso. Embora o hidrogênio seja atualmente superado em termos de custo e eficiência por veículos movidos a bateria, há aplicações em que ele seria útil. Balsas de curta distância e climas muito frios são dois exemplos. As células de combustível de hidrogênio são cerca de um terço da eficiência das baterias e o dobro da eficiência dos veículos a gasolina.
Os veículos elétricos movidos a baterias são outra alternativa, e eles têm a vantagem de ter a maior taxa de eficiência do poço às rodas de qualquer caminho de energia e, portanto, permitiriam um número muito maior de veículos do que quaisquer outros métodos. Além disso, mesmo se a eletricidade fosse proveniente de usinas movidas a carvão, duas vantagens permaneceriam: primeiro, é mais barato sequestrar carbono de alguns milhares de chaminés do que reformar centenas de milhões de veículos e, segundo, incentivar o uso de os veículos elétricos permitem um caminho adicional para o aumento da escala de fontes de energia renováveis .
Atualmente, o custo das baterias capazes de alimentar veículos elétricos em um alcance de 300 milhas (480 km) (comparável ao alcance de muitos veículos a gasolina) é proibitivamente alto, embora produzindo baterias para híbridos plug-in com um alcance de 40 milhas (64 km) o alcance pode ser feito com a tecnologia e os modelos de preços atuais ao alcance da pessoa média. Um híbrido plug-in com alcance de 40 milhas (64 km) teria a vantagem de não usar gasolina ou diesel nas primeiras 40 milhas (uma distância que cobre 80% de todos os trajetos do veículo).
Infelizmente, atualmente não há modelos de produção de híbridos plug-in ou veículos de combustível alternativo (exceto flex fuel ) disponíveis de grandes fabricantes, embora a Toyota e a General Motors tenham prometido versões por volta de 2010. Veículos totalmente elétricos estão disponíveis na Tesla Motors para sua alta carro esporte caro e também um pequeno veículo urbano da Th! nk na Noruega, com produção limitada na Noruega e no Reino Unido.
Combustível de aviação alternativo
O Airbus A380 voou com combustível alternativo pela primeira vez em 1 de fevereiro de 2008. A Boeing também planeja usar combustível alternativo no 747 . Como alguns biocombustíveis, como o etanol, contêm menos energia, mais "paradas de tanque" podem ser necessárias para esses aviões.
A Força Aérea dos EUA está atualmente em processo de certificação de toda a sua frota para operar com uma mistura 50/50 de combustível sintético derivado do processo Fischer-Tropsch e combustível de jato JP-8 .
Conservação
Quando os combustíveis alternativos não estão disponíveis, o desenvolvimento de veículos com maior eficiência energética torna-se um importante mitigador. Algumas maneiras de diminuir o óleo usado no transporte incluem o aumento do uso de bicicletas , transporte público , carpooling , veículos elétricos e diesel e os veículos híbridos com maior eficiência de combustível .
Mitigações mais abrangentes incluem melhor planejamento do uso do solo por meio de crescimento inteligente para reduzir a necessidade de transporte privado, aumento da capacidade e uso de transporte em massa , vanpool e caronas , ônibus rápido , teletrabalho e transporte movido a energia humana a partir dos níveis atuais. O racionamento e a proibição de dirigir também são formas de reduzir o transporte privado. Os preços mais altos do petróleo em 2007 e 2008 fizeram com que os motoristas dos Estados Unidos começassem a dirigir menos em 2007 e em muito maior grau nos primeiros três meses de 2008.
Para lidar com os problemas potenciais do pico do petróleo, Colin Campbell propôs o protocolo de Rimini , um plano que, entre outras coisas, exigiria que os países equilibrassem o consumo de petróleo com sua produção atual.
Óleo não convencional
O petróleo não convencional é o petróleo produzido ou extraído usando técnicas diferentes do método tradicional de poço de petróleo de fontes como areias betuminosas , xisto betuminoso e a conversão de carvão ou gás natural em hidrocarbonetos líquidos por meio de processos como a síntese Fischer-Tropsch . Atualmente, a produção de petróleo não convencional é menos eficiente e tem maior impacto ambiental em relação à produção de petróleo convencional. Em comparação com o petróleo convencional, muito mais energia é necessária para extrair o petróleo de fontes não convencionais, aumentando assim os custos e as emissões de carbono . Tecnologia, como o uso de injeção de vapor em depósitos de areias betuminosas, está sendo desenvolvida para aumentar a eficiência da produção de petróleo não convencional.
O combustível sintético , criado por meio da liquefação de carvão , não requer modificações no motor para uso em automóveis convencionais. Como um subproduto dos embargos do petróleo durante o Apartheid na África do Sul , a Sasol , usando o processo Fischer-Tropsch , desenvolveu um combustível à base de carvão de custo relativamente baixo. Atualmente, cerca de 30% do combustível para transporte da África do Sul (principalmente diesel) é produzido a partir do carvão. Com os preços do petróleo bruto acima de US $ 40 por barril, esse processo agora é econômico.
Masdar, um experimento de mitigação
Um governo que está avançando com planos de mitigação é o emirado de Abu Dhabi . O ministro da Economia dos Emirados Árabes Unidos afirmou em 2007 que os Emirados Árabes Unidos não acreditam que depender das receitas do petróleo seja sustentável, e por isso estão se movendo para diversificar suas economias. Além de distribuir terras para usinas de energia solar e fazer parceria com o Massachusetts Institute of Technology para construir um instituto de pesquisa de energia alternativa , uma nova cidade está sendo construída 17 quilômetros (11 milhas) a leste-sudeste da cidade de Abu Dhabi , que dependerá inteiramente de energia solar energia , com uma ecologia sustentável , zero carbono e zero resíduos . Conhecida como Masdar ( fonte em árabe ), a iniciativa é liderada pela Abu Dhabi Future Energy Company (ADFEC). O projeto está estimado em cerca de 10 anos para ser concluído, com a primeira fase concluída e habitável em 2009, e uma meta de habitação 50.000 pessoas e 1.500 empresas. A cidade deve cobrir 6 quilômetros quadrados (1.500 acres), com nenhum ponto a mais de 200 m de um link de trânsito rápido pessoal movido a energia solar , energia habitacional, comunidades de ciência e tecnologia, áreas comerciais, uma universidade e a sede do Futuro Empresa de energia. Contando com fontes de energia sustentáveis, mantendo os carros fora da cidade, retornando às convenções arquitetônicas mais antigas (como redução de custos com ar condicionado com grandes barracas e espaços estreitos entre prédios), aproveitando o esgoto para produzir energia e criar solo, aproveitando toda a reciclagem oportunidades (incluindo para e da construção) e reutilizando águas cinzas, Masdar foi projetada para ser uma cidade que não consumirá petróleo.
Bioplásticos
Outro fator importante na demanda de petróleo é o uso generalizado de produtos derivados do petróleo, como o plástico . Eles poderiam ser parcialmente substituídos por bioplásticos, que são derivados de matérias-primas vegetais renováveis, como óleo vegetal, amido de milho , plantas de cânhamo, amido de ervilha ou microbiota . Eles são usados como um substituto direto para os plásticos tradicionais ou como misturas com os plásticos tradicionais. O mercado de uso final mais comum é para materiais de embalagem. O Japão também foi um pioneiro em bioplásticos, incorporando-os em eletrônicos e automóveis.
Debate do governo dos EUA sobre estratégias de mitigação
Parte do debate atual gira em torno da política energética e se deve-se transferir o financiamento para aumentar a conservação de energia , a eficiência do combustível ou outras fontes de energia como solar , eólica e nuclear . Nas audiências do pico do petróleo no Congresso, o deputado Tom Udall argumentou que, embora o aumento dos preços do petróleo encoraje alternativas (tanto do lado da oferta quanto da demanda), os custos e impactos de outras questões envolvidas com o transporte pessoal baseado no petróleo (como poluição, os efeitos econômicos do aquecimento global , ameaças à segurança causadas pelo envio de grandes quantias de dinheiro para o Oriente Médio e os custos de manutenção de estradas) também devem ser levados em consideração. "Como o preço do petróleo é artificialmente baixo, não existe um investimento privado significativo em tecnologias alternativas que proporcionem um retorno de longo prazo. Até que o petróleo e suas alternativas competam em um mercado justo, as novas tecnologias não prosperarão."
Em 2005, o Escritório de Orçamento do Congresso sugeriu que "o governo federal poderia aumentar mais efetivamente a eficiência da frota automotiva do país aumentando os impostos sobre a gasolina, impondo taxas de usuário na compra de veículos de baixa quilometragem por galão , ou ambos." Isso daria às montadoras mais incentivos para pesquisar tecnologias de combustíveis alternativos e aumentar a eficiência (por meio de veículos mais leves, melhor aerodinâmica e menos desperdício de energia).
Hans-Holger Rogner , chefe de seção da AIEA , advertiu em 1997 que o nível de incentivo necessário para pesquisa e desenvolvimento voltados para o mercado realmente aumentará. Como os custos de produção não devem diminuir e por causa da ênfase contínua que as empresas dão aos lucros de curto prazo ", uma divisão regional para 11 regiões do mundo indica que nem a disponibilidade de recursos de hidrocarbonetos nem os custos provavelmente se tornarão forças que ajudariam automaticamente a desmamar o planeta sistema de energia a partir do uso de combustível fóssil durante o próximo século. "
Os problemas de pesquisa e desenvolvimento com financiamento privado não são exclusivos da mitigação do pico petrolífero. Bronwyn H. Hall, professora de economia da Haas School of Business , aponta que, "mesmo que os problemas associados à apropriabilidade incompleta dos retornos para P&D sejam resolvidos usando proteção à propriedade intelectual , subsídios ou incentivos fiscais, ainda pode ser difícil ou caro para financiar P&D usando capital de fontes externas à empresa ou empreendedor. Ou seja, muitas vezes há uma cunha, às vezes grande, entre a taxa de retorno exigida por um empresário que investe seus próprios fundos e aquela exigida por investidores externos. " A gravidade do problema para a energia encontra eco no último relatório da Agência Internacional de Energia
Nos Estados Unidos, o transporte por carro é orientado mais pelo governo do que por uma mão invisível . As estradas e o sistema de rodovias interestaduais foram construídos pelos governos local, estadual e federal e pagos por impostos de renda , impostos sobre propriedades , impostos sobre combustíveis e pedágios. A Reserva Estratégica de Petróleo é projetada para compensar os desequilíbrios do mercado. O estacionamento municipal é frequentemente subsidiado. Os padrões de emissão regulam a poluição por carros. Os padrões de economia de combustível dos EUA existem, mas não são altos o suficiente para surtir efeito. Há também uma taxa de consumo de gás de escopo limitado. Os Estados Unidos oferecem créditos fiscais para certos veículos e estes freqüentemente são híbridos ou carros a gás natural comprimido (ver Energy Policy Act de 2005 ).
Para serem lucrativas, muitas alternativas ao petróleo exigem que o preço do petróleo permaneça acima de algum nível. Os investidores nessas alternativas devem apostar com os dados limitados sobre as reservas de petróleo disponíveis. Essas informações imperfeitas podem levar a uma falha de mercado causada por uma mudança por natureza . Uma explicação para isso é a regra de Hotelling para recursos não renováveis . Mesmo com informações perfeitas, o preço do petróleo se correlaciona com a capacidade ociosa e a capacidade ociosa não indica um pico. Por exemplo, no início dos anos 1960 (10 anos antes da produção de petróleo atingir o pico nos Estados Unidos), havia capacidade ociosa suficiente na produção dos EUA para que o pico previsto de Hubbert de 1966-1971 fosse "no mínimo completamente irreal para a maioria das pessoas", evitando as medidas necessárias estão sendo tomadas para mitigar a situação. A ausência de informações precisas sobre a capacidade de produção sobressalente agrava a situação atual.
Lester Brown acredita que esse problema pode ser resolvido pelo governo estabelecendo um piso para o preço do petróleo. Uma mudança de impostos aumentando os impostos sobre o gás é a mesma ideia. Os oponentes desse piso de preço argumentam que os mercados desconfiariam da capacidade do governo de manter a política quando os preços do petróleo estão baixos.
Em 2007, um relatório do Pentágono, " Energia solar baseada no espaço: uma oportunidade para segurança estratégica ", propôs a energia solar baseada no espaço como uma solução macro para o pico do esgotamento do petróleo e dos combustíveis fósseis. Recentemente, uma proposta de liderança dos EUA no SBSP venceu a competição SECDEF D3. O engenheiro Keith Henson discutiu a escala em "Um dólar por galão de gasolina ". Mike Snead avaliou recentemente as perspectivas para os combustíveis fósseis dos EUA e SSP em " insegurança energética dos combustíveis fósseis dos EUA e energia solar espacial ". Snead e Henso recentemente lançaram um vídeo .
Implicações de um pico mundial não mitigado
De acordo com o relatório Hirsch preparado para o Departamento de Energia dos Estados Unidos em 2005, um declínio global na produção de petróleo teria sérias implicações sociais e econômicas sem a devida preparação. Inicialmente, um pico absoluto na produção de petróleo se manifestaria como uma rápida escalada de preços e uma crise energética mundial . Embora a escassez de petróleo no passado tenha resultado de uma insuficiência temporária de abastecimento, cruzar o Pico de Hubbert significa que a produção de petróleo continua a diminuir, portanto, a demanda deve ser reduzida para atender ao fornecimento. Se alternativas ou conservação ( destruição ordenada da demanda ) não estiverem disponíveis, então ocorrerá a destruição desordenada da demanda, com o possível efeito de que muitos produtos e serviços produzidos com o petróleo se tornem mais escassos, levando a padrões de vida mais baixos .
- O transporte aéreo, que consome cerca de 7% do consumo mundial de petróleo, seria um dos serviços afetados. A densidade de energia dos hidrocarbonetos e a densidade de potência de um motor a jato são tão necessárias para a aviação que os combustíveis de hidrocarbonetos são quase impossíveis de substituir por eletricidade, muito além de qualquer outro modo comum de transporte.
- Um relatório do Corpo de Engenheiros do Exército dos EUA sobre os estados de opções de energia dos militares
O uso pesado de petróleo e gás natural do Exército e do país não está bem coordenado com os recursos do país ou da Terra e com a disponibilidade futura.
- Custos de remessa
Em média, um aumento de 1% nos preços dos combustíveis leva a um aumento de 0,4% nas taxas de frete totais. Usando esta regra prática, a recente duplicação dos preços do petróleo aumentou as taxas médias de frete em quase 40%.
Os custos de envio são particularmente relevantes para um país como o Japão, que tem mais milhas de alimentos .
- O aumento do custo do petróleo para os países importadores, em última análise, reduz a compra de produtos não petrolíferos por esses países no exterior. O Federal Reserve Bank de San Francisco discute o petróleo e a balança comercial dos EUA :
Os preços do petróleo quase quadruplicaram desde o início de 2002. Para um país importador de petróleo como os Estados Unidos, isso aumentou substancialmente o custo das importações de petróleo. Os dados do comércio internacional sugerem que esse aumento exacerbou a deterioração do déficit comercial dos Estados Unidos, especialmente a partir do segundo semestre de 2004.
As indicações americanas de volatilidade econômica se manifestaram no maior aumento nas taxas de inflação em 15 anos (setembro de 2005), devido principalmente aos maiores custos de energia.
- Os países produtores de petróleo significativos terão uma vantagem de compra nacional sobre países semelhantes, sem petróleo para vender. Isso pode resultar em forças armadas maiores para os produtores de petróleo ou inflação do preço de quaisquer commodities que comprem. A Arábia Saudita comprou US $ 40 bilhões em armas dos Estados Unidos entre 1990 e 2000.
- Os Estados Unidos tinham uma média de 464 galões americanos (1.760 L) de gás por pessoa em 2004. Portanto, o aumento do custo da gasolina provavelmente tornará as alternativas de redução do gás cada vez mais necessárias e comuns para residentes de baixa renda nos Estados Unidos.
Aqueles que acham que mudanças sociais e culturais muito mais drásticas e iminentes ocorrerão devido à escassez de petróleo são conhecidos como condenadores .
Veja também
- Recursos de backstop
- Seguranca energetica
- Reservas estratégicas globais de petróleo
- Economia de baixo carbono
- Mitigação do aquecimento global
- Tornando a Suécia uma Sociedade Livre de Petróleo - uma proposta de mitigação
- Plano Pickens
- Caminho de energia suave
- Período especial - como Cuba lidou com o fim do petróleo soviético barato
- Recursos e consumo mundial de energia
Referências
links externos
- Amory Lovins : vencendo o jogo final do petróleo no TED.com - uma discussão sobre como os Estados Unidos podem parar de importar petróleo até 2045, com base em pesquisa encomendada pelo Pentágono
- Centro de análise de esgotamento de óleo no Reino Unido