가연성 연료란 무엇인가요?

20세기 석탄은 누구에게나 평생 고갈되지 않는 자원이다. 20세기 마지막 10년 동안 석탄의 자원 기반은 향후 400년의 수요를 충족할 수 있었으며, 연간 소비 증가율 26%를 기준으로 1980년 세계 에너지 협의회에서 발표한 추정 확인 매장량은 거의 지속될 수 있습니다. 80년(주 5). 적절한 에너지 공급이 우선이라면 석탄은 무시할 수 없으며, 환경 보호가 우선이라면 석탄 개발은 신중해야 합니다. 후자는 특히 이 장의 내용과 관련이 있다. 자원을 매장량으로 전환하려면 비용과 기술이 필요하고, 원시 에너지를 사용하면 환경 오염이 발생하기 때문에 이러한 결정은 필연적으로 석탄 매장량 확대를 방해하게 되기 때문이다.

석탄 형성

한 가지 주목할 만한 점은 석탄의 전체 진화 과정을 지속적으로 추적할 수 있다는 것입니다. 석탄이 형성되기 위해서는 많은 조건이 필요하지만 일반적으로 늪 바닥에 남아 있는 썩어가는 식물에서 형성됩니다. 나무와 다른 늪 식물이 죽은 후, 흰개미와 같은 일부 동물이 그것을 먹습니다. 죽은 식물은 공기 중에 남아 있지만 이러한 과정은 물에 묻혀서 느려지므로 죽은 식물을 모두 소비할 수는 없습니다. 수천년에 걸쳐 많은 양의 죽은 식물이 축적되었고, 아래의 물질은 그 위에 쌓인 물질에 의해 압축되었습니다. 이 축적물은 최근에 죽은 물질로부터 형성된 식물 연료임을 알 수 있습니다. 이탄 습지 석탄 형성 과정은 지질 운동을 통해 암석 퇴적물 아래에 묻힐 때 시작됩니다.

늪이 진화하는 동안 해수면이 상승하면 늪이 범람했고, 해수면이 떨어지면 늪이 건조해졌습니다. 지질학자들은 해수면의 상승과 하강을 각각 '진행'과 '퇴행'이라고 부릅니다. 늪 지역은 고인 물 지역에 가깝고, 때로는 물에 잠기기도 하고 때로는 말라버리기도 하며, 식생 역시 이러한 순환적 느린 과정을 겪습니다. 고생물학자들은 특정 지역의 석탄층 분포를 관찰함으로써 육지와 물에 의해 유도되는 식물의 진화 규칙과 결과를 연구할 수 있습니다.

석탄의 형성과 진화 과정에는 압축 단계가 있습니다. 즉, 압출되는 유체의 대부분은 물입니다. 따라서 압축 과정에서 특정 부피 또는 질량이 발생합니다. , 남은 부자 탄소를 함유한 고체 물질이 점점 더 많아지고 있습니다. 탄소화합물은 석탄의 화학에너지의 원천이므로 압축하면 일정량의 석탄에 함유된 에너지가 증가한다고 할 수 있다.

등급 ​​및 품질

초기 및 고도로 압축된 석탄의 화학 에너지 밀도(즉, 단위 질량당 포함된 에너지)는 일반적으로 후기 석탄보다 높습니다. 에너지 밀도가 높고 성숙도가 높은 석탄은 일정량의 에너지를 채굴하는데 필요한 석탄의 양이 적어 운송이 용이합니다. 석탄의 성숙도는 등급에 따라 달라지며, 석탄의 등급과 특성은 부록에 나와 있습니다. 갈탄은 석탄 형성 시간이 가장 짧으며 일반적으로 해수 후 퇴적물 아래에 묻히는 것이 일반적이며, 역청탄이 그 뒤를 따르는데, 역청탄에는 매몰 깊이가 깊어질수록 등급이 다양해지는 것을 반영하며, 매몰 시간이 길어질수록, 무연탄은 습도와 휘발성 물질(예: 메탄)의 함량이 점점 낮아지고, 무연탄은 가장 먼저 석탄을 형성하며 기본적으로 습도도 없고 휘발성 물질도 없는 원래의 식물 상태에 비해 변화가 가장 큽니다. 석탄의 등급이 높을수록 에너지 함량이 높아지고 경도가 강해집니다. 따라서 석탄을 가장 간단하게 분류하는 것은 에너지 함량이 10,260 영국 열 단위/파운드 이상입니다. 연탄의 발열량은 낮습니다. 석탄을 압축하는 과정에서 유체가 압착되고 일부 휘발성 물질(보통 메탄)도 손실되어 석탄의 에너지 함량에 영향을 미칩니다. 석탄 등급이 높을수록 회분 함량이 높아진다. 실제로 이 현상을 보고 놀라는 사람들도 있다. 실제로 압축 과정에서 압착되는 물질의 대부분은 회분 함량(부피 기준)이다. ) 중량비)는 탄소 함량이 증가함에 따라 증가합니다. 그렇다면 고급 석탄이 더 많은 연기를 태울까요? 그것은 사실이 아닙니다. 이 질문은 에너지 함량 및 회분 함량과 관련되어야 합니다. 흥미롭게도 등급 테스트 결과는 석탄의 등급이 발열량이나 매장 깊이와 직접적인 관련이 있는 것이 아니라 석탄의 등급과 더 관련이 있다는 것을 보여줍니다. 밝기. 지질학자들과 지구화학자들은 이 테스트에 비트리나이트 반사율이라는 매우 눈에 띄는 이름을 붙였습니다. 단순히 비트리나이트 성분(대부분 탄소)이 섬광을 띠고 있다는 뜻인데, 나이가 들수록 등급이 올라가 섬광이 강해진다. 암석 수집가들은 무연탄이 흑요석처럼 반짝이는 반면, 역청탄은 짙은 검정색을 띠고 있다는 점에 주목합니다. 같은.

느리거나 빠른 산화 과정에서 석탄의 거동과 관련된 석탄의 응고 특성 및 자유 팽창 지수 결정을 포함하여 많은 테스트도 있습니다. 이러한 매개변수는 어떤 석탄이 해당 용도에 가장 적합한지 나타낼 수 있습니다.

석탄은 액화나 가스화를 통해 액체연료, 즉 합성연료로 전환될 수 있다. 이 잠재력은 우연히 발견되었습니다. 합성 연료는 석탄의 불편함과 환경 장벽을 어느 정도 극복합니다. 예를 들어 합성 과정에서 황 화합물과 같은 오염 물질을 제거할 수 있습니다. 그러나 합성 과정은 에너지를 소비하므로 효율성 측면에서 비용이 들고, 이로 인해 석탄 제품의 가격이 너무 높아지게 됩니다. 현재 석탄에서 추출한 합성 연료는 여전히 석유 및 가스 제품과 경쟁할 수 없습니다.

표 1.1은 전 세계적으로 알려진 석탄 자원의 확인된 매장량과 열적 등가 값을 제공합니다.

표의 일부 지역에는 자원이 매우 적지만 이러한 지역의 탐사 범위도 낮다는 점에 유의해야 합니다. 예를 들어, 미국 지질 조사에서는 현재 사하라 이남 중앙 아프리카를 조사하고 있으며, 그곳에서 탐사가 진행될 것으로 예상됩니다. 규모가 클 수 있지만 지금까지 저급 석탄 자원은 아직 알려지지 않았습니다.

표 1.1 다양한 지역의 확인된 무연탄 매장량 출처: Hedley, Don 1986, World Energy: The Facts and The Future, Euroraonitor Publicatitms, London, p. 이 수치는 세계의 연간 에너지 소비량인 약 300쿼트와 비교되며, 매장량은 의심할 여지 없이 엄청납니다. 이는 또한 대부분의 확인된 매장량이 선진국에 집중되어 있으며, 사하라 이남 중앙아프리카의 전체 확인 매장량 중 1/3이 남아프리카 공화국에 있으며 남아프리카 공화국에 의해 통제된다는 사실에서도 알 수 있습니다. 석탄 자원이 있는 지역이 산업화될 수 있습니까, 아니면 석탄 매장량이 산업화된 국가에서만 발견될 수 있습니까?

석유 및 가스

추정되는 세계 석유 자원 기반은 2조 2천억 배럴(580만 영국 열 단위/배럴)로, 이는 12,700쿼트에 해당합니다. 그 중 6,100억 배럴이 회수 가능 매장량이다(주 6). 1960년대 M. Gold. M. King Hubbard는 그의 책에서 발견되지 않은 자원이 매장량을 6,000억 배럴 더 늘릴 수 있으며 기본적으로 전문가가 예측하는 통제된 매장량을 두 배로 늘릴 수 있다고 지적했습니다(주 7).

석유 및 가스 생산

석유와 가스는 석탄과 마찬가지로 수많은 죽은 동식물의 유적에서 형성된다고 일반적으로 믿어지고 있습니다. 물질은 다른 유기체에 의해 소비되거나 산화되는 것을 방지합니다. 광고 부서의 기분을 상하게 할 수도 있지만, 과학 이론에서는 공룡 유적이 석유 매장지의 주요 부분을 차지하지 않는다고 믿습니다. 일부 공룡은 거대했지만 중간 크기의 석유 저장소라도 수백만 마리의 공룡이 죽어야 합니다. 같은 장소. 석유 및 가스 매장지는 바다(때때로 호수)로 유출되는 풍부한 영양분을 섭취하는 수많은 작은 수생 유기체로 구성될 가능성이 높습니다. 결과적으로 많은 석유 저장소는 강이 다량의 영양분과 잔류물을 바다로 운반하는 고대 삼각주에 위치해 있습니다.

상황이 변하고 별이 변하면서 암석 퇴적물(진흙, 미사, 모래)이 점차 강을 떠나 쌓이기 시작하여 거대한 모래, 미사, 진흙 또는 칼슘과 같은 화학적 퇴적층을 형성합니다. 탄산염. 석탄과 마찬가지로, 부패한 유기물이 풍부한 층 위에 점점 더 많은 암석 물질이 퇴적되었습니다. 정상적인 상황에서 암석이 퇴적됨에 따라 암석 틈새의 유체는 연속적인 상을 형성합니다. 이러한 방식으로 모든 깊이의 유체는 암석 입자와 마찬가지로 위에 있는 유체(정역학적 머리)의 무게를 지탱할 수 있습니다. 또한 지속적인 접촉을 유지하고 위에 있는 암석 입자의 무게를 지탱합니다. 이 상태는 퇴적물이 증가하면 밑에 있는 압축된 퇴적물에서 유체가 빠져나가는 퇴적 및 압축 과정의 결과입니다. 그러나 매몰 깊이가 증가할수록 불투수층이 유체 배출의 연속적인 상태를 방해할 가능성이 높아집니다. 이때 갇혀 있는 유체는 암석 하중의 일부를 견뎌야 하므로 압력이 급격히 상승하게 됩니다. "과압"이라고 하며 일반적으로 수심 10,000피트 이하에서 발생합니다.

석유와 가스 저장소가 존재하기 위한 조건은 세 가지, 즉 공극 투과성 암석, 트랩, 석유 근원암이다. 다공성, 투과성 암석은 저장소 자체를 구성하며, 암석 입자 사이와 사암이나 석회암과 같은 암석층의 결정 사이에 있는 수많은 작은 구멍에 석유와 가스가 저장되어 있습니다. 매몰 중에 암석 부하가 증가하면 압축 셰일 물질에서 유체가 빠져나오게 됩니다. 석유와 가스는 투과성 저장소의 기공과 물을 통해 이동하여 저장소 암석의 입자나 결정 사이의 작은 구멍을 차지합니다. 일부 물은 항상 암석 퇴적물에 남아 있습니다. 일반적으로 암석 입자 주변에는 물층이 있으며, 기름과 가스가 중앙의 공극을 차지하고 있습니다. 가벼운 기름과 가스는 트랩을 만나지 않는 한 표면에 도달한 후 위로 이동하여 대기 중으로 넘칩니다. , 불투수층. 그림 1.1은 현미경으로 관찰한 오일 저장소의 기공 형태를 보여줍니다.

그림 1.1 저류층 기공 참고: 밝은 색으로 표시된 부분은 모래 알갱이를 나타내고, 밝은 색으로 표시된 부분은 주변부의 물을 나타내며, 어두운 색으로 표시된 부분은 저수지 중앙의 석유나 가스를 나타냅니다. 기공 공간. 이 사진에 표시된 저수지 암석의 물리적 특성은 매우 좋습니다. 이미지 제공: Mr. Loyd Brown

거의 모든 석유 저장소에는 일정량의 가스가 포함되어 있습니다. 일부 가스는 음료수의 탄산처럼 기름에 녹을 수 있지만, 가스의 양이 녹을 수 있는 양을 초과하면 가스가 매우 가볍고 이동성이 높기 때문에 소량의 가스가 형성됩니다. 미세한 균열을 통해 가스가 통과하거나 기공 경로를 통해 표면으로 빠져나가는 가스는 주로 메탄입니다.

유체 탄화수소는 기본적으로 수성(바다, 강, 호수) 퇴적 환경에서 생성됩니다. 처음에는 물이 모든 저수지 암석의 공극을 채우고 있습니다. 비록 많은 양의 석유와 가스가 저수지 암석으로 이동하더라도 모든 자연수를 대체할 수는 없습니다. 많은 양의 석유와 가스가 저류층 암석으로 이동하지 않으면 그 안에 더 많은 수분이 남아 있게 되며, 기공에 수분이 많아질수록 저류층 성능은 더욱 나빠지게 됩니다.

석유 시장

19세기 중반, 석유가 때때로 사람들의 관심을 끌기 시작했습니다(펜실베니아 주 오일 크릭에서 석유가 표면으로 스며드는 것이 발견되었습니다). 기름은 탈 수 있지만 표면에서 발견되는 양은 상업적인 규모를 구성할 만큼 크지 않으며 연소 시 매콤하고 두꺼운 연기를 생성합니다.

일부 선구적인 기업가들은 하천에서 기름을 채취하여 병에 담아 희귀한 약으로 판매했습니다. 1850년경 사무엘 키어(Samuel Kier)는 소금 우물에서 생산된 석유를 처리하기 위해 최초의 석유 증류기를 가동했습니다. 증류된 제품은 우수한 조명용 오일이 되었기 때문에 수요가 즉시 증가했으며 그 후 몇 년 동안 가격이 75에서 급격하게 올랐습니다. 갤런당 센트에서 $2까지입니다(주 8).

1859년 에드윈 드레이크는 염정 시추공을 고용하여 펜실베니아주 타이터스빌 근처의 62~67피트 높이에 우물을 뚫었습니다. 깊은 곳에 균열을 뚫었고, 매 순간 약 10배럴의 기름이 분출될 수 있었습니다. 표면 균열이나 하천수에서만 석유를 생산했던 기존 석유 생산량과 비교하면 이는 의심할 여지 없이 매우 높은 생산율이다. 새로운 풍부한 석유 자원은 연료로서의 잠재력을 빠르게 입증하여 최초의 시추 붐을 촉발했습니다. 19세기와 20세기 초에 펜실베니아 서부와 버지니아 북서부에서 수백 개의 우물이 굴착되었습니다. 시추 열풍으로 유가가 폭락했고, 수요는 급증했지만 여전히 생산량 증가에는 뒤처졌습니다. 당시의 생산량은 크게 변동했습니다. 생산량이 증가한 후 새로운 발견으로 인해 가격이 하락하고 지속적인 수요 증가로 인해 가격이 상승했습니다.

고체연료에 비해 액체연료는 분명한 장점을 갖고 있다. 등유가 램프 심지를 타고 올라가거나 휘발유가 엔진으로 흘러 들어가는 것처럼 액체는 저장 지점에서 사용 지점으로 흐를 수 있으며, 연료 지점은 항상 소량의 연료를 사용할 수 있도록 유지하여 보다 균일한 연소와 보다 쉬운 제어를 가능하게 합니다. 유체 연료는 청정 연소 표준을 포함한 다양한 연소 표준을 충족하기 위해 간단한 증류 공정으로 처리할 수도 있습니다. 이러한 장점으로 인해 석유는 소비자들 사이에서 점점 더 인기를 얻었고 석유의 시장 점유율은 곧 석탄의 시장 점유율을 넘어섰습니다.

석유산업은 초기에는 '조잡'했지만 빠르게 성장했다. 석유 지질학자들은 석유가 지하 강에 흐른다는 생각을 재빨리 일축했습니다. 이와 함께 드릴링 및 추출 기술이 개선되었습니다. 20세기 초에는 멕시코만의 얕은 바다와 세계 여러 지역에서 석유가 생산되었습니다.

석유와 같은 에너지원이 발견되면 형성 자체의 압력을 받아 순종적으로 소비자의 손에 흘러들어가는 것은 전례 없는 일이다. 이 에너지를 얻기 위한 대부분의 투자는 유정을 굴착하는 데 이루어지며, 후속 생산에는 많은 노동력이 필요하지 않으며 다른 측면의 비용도 그리 높지 않습니다. 비용은 크지 않지만 생산량이 많아 석유를 부의 원천으로 삼아 '검은 금'이라는 이름이 붙었습니다. 그럼에도 불구하고 단위 부피나 단위 중량당 가치는 터무니없이 높지 않다. 가격이 폭등했던 1970년대에도 석유(또는 정제된 휘발유)의 가격은 우유 같은 액체 제품의 가격을 넘지 않았다. 가격. 그러나 당시 유정 하나의 초기 생산량은 하루 20,000배럴, 심지어는 30,000배럴에 달할 수 있었습니다. 1980년대의 저유가를 기준으로 해도 그러한 유정의 일일 수익은 거의 미화 25만 달러에 달할 수 있었습니다. 그런 우물에는 의심의 여지가 없습니다. 물론 이러한 고수율 유전은 극히 드물며, 당시 유정 탐사 성공률은 (사용 가능한 지질 데이터 기준) 5%에 불과했습니다. 우유에 비하면 하루에 3만 배럴의 우유를 생산할 수 있는 소는 없기 때문에 농부가 이렇게 많은 소를 발견하면 120만 달러를 들여 소 19마리를 사려고 노력할 필요가 없습니다. 우유를 생산하지 않는 소를 구입하세요.

액체연료는 다른 어떤 연료보다 편리하고 에너지 밀도도 높다. 이 연료는 자가 동력의 "말 없는 마차"의 개발을 촉진했으며, 자동차 산업은 급속히 발전했고, 곧 미국의 모든 성인이 이를 소유하게 되었습니다. 20세기 초 미국에서는 새로운 유전이 발견되고 있었고, 동시에 미국과 유럽의 기업들은 사우디아라비아의 초대형 가와르(Ghawar) 유전에서 석유를 생산하고 있었습니다.

풍부한 석유자원은 미국 경제의 성장을 크게 촉진시켰고, 수요의 증가는 석유산업의 발전을 촉진시켰다. 석유 수익은 주로 판매에서 나오며, 국제 생산은 대부분의 시장 수요를 충족시킵니다. 그러나 수출국 정부는 자국의 막대한 부의 원천이 외국 기업에 의해 생산되고 있으며, 생산 결과는 다음과 같습니다. 이에 따라 석유 생산이 국유화되기 시작했습니다. 일부 지역의 국유화 과정은 비교적 온건합니다. 예를 들어, 사우디아라비아는 재편성된 회사에서 ARAMCO(Arabian American Co.-Arab American Company)의 지분을 공유합니다. 기타 리비아의 BP 이익 국유화, 이라크와 이란의 국유화 과정 등 현지 국유화가 그리 원활하지 않습니다(참고 9). 1960년 베네수엘라, 사우디아라비아, 쿠웨이트, 이란, 이라크, 인도네시아 등이 석유수출국기구를 설립했으나 1973년이 되어서야 이 기구가 유가 면에서 서구 석유회사들과 경쟁할 만큼 충분한 힘을 갖게 되었고, 회원국들은 심지어 함께 협의를 진행하면서 이 새로운 세력을 정치적 무기로 사용하기까지 했습니다. 당시 미국은 원유 공급량의 36%를 수입에 의존하고 있었고, 원유 금지 조치는 미국에 큰 타격을 주었다.

그 결과 미국인들은 만성적인 석유 부족과 휘발유 가격 상승을 겪었다. OPEC 회원국들은 낮은 생산량과 높은 가격을 유지한다면 장기적으로 자국 석유의 가치가 더 높아질 것이라는 점을 깊이 이해하고 있습니다.

설명하기 위해 농업과 비교할 수 있습니다. 농부는 생산을 연기할 수 없습니다. 오늘 수확되지 않은 작물은 농사 시즌이 끝난 후에 수확됩니다. 그러나 OPEC에서는 1973년에 석유 생산이 없었으므로 향후 생산을 위해 남겨 둘 수 있습니다. 어떤 사람들은 이런 종류의 시장 조작을 "위반"이라고 비난하는 반면, 다른 사람들은 미국인들이 구매자 독점을 "위반"으로 비난합니다(구매자 독점은 판매자 독점과 반대되는 것으로, 소비자 또는 소비자 그룹이 통제를 위해 협력하는 것을 말합니다). 대규모 독점을 통해 시장이 가격을 통제합니다. 이것의 범인은 누구입니까? 민족주의, 시장 자유, 정의에 대해 사람마다 견해가 다르고 결론도 다릅니다. 이는 단순히 대답할 수 없는 질문이지만, 위에서 언급한 '위반'과 '위반'이라는 점을 이해하는 것이 핵심입니다. "파울"로 인해 공급 부족이 발생했습니다.

유가 상승으로 미국인들이 타격을 받고 있다. 한때 저렴하고 풍부했던 에너지 공급은 급격하게 줄어들었고 가격은 급등했습니다. 1973년부터 1983년까지 미국인들은 석유를 거의 20% 절약했고 총 에너지 소비량을 11% 줄였습니다. 실제로 에너지 소비량은 1979년에서 1983년까지 정점에 달했습니다. 상황은 결국 에너지 사용 증가를 요구합니다(주 10). 동시에 미국은 수년 동안 뒤쳐졌던 석유 생산의 붐을 일으켰습니다. 크고 얕은 유전이 수십 년 전에 발견되었으며, 생산량은 이미 감소하고 있습니다. 외국 원유 수입으로 인해 사람들은 더 깊은 유정을 시추하거나, 새로운 유전을 찾거나, 오래된 유전에서 석유 회수를 개선하기 위해 값비싼 신기술을 사용하려는 의욕을 잃게 되었습니다. ( 유정이 생산 한도에 도달한다고 해서 비용이 비례적으로 증가하지는 않는다는 점에 유의해야 합니다. 이러한 소위 생산 한도는 여전히 국제적으로 매우 높은 생산율이며 대부분의 미국 유정은 생산 한도에서 생산해 왔습니다. 몇 년 동안.) . 미국의 국내 석유 부족은 두 가지 측면에서 나타납니다. 국내 생산 및 비축 기반은 감소하고 있으며 수요 증가는 수입 원유 증가로 충족됩니다. 미국의 석유 엔지니어와 화학자들은 생산량이 감소하는 유전에서 원래 지질 매장량의 2/3 또는 3/4이 지하에 남아 있다는 것을 분명히 알고 있습니다(이에 대한 기술적 이유는 다음 장에서 논의될 것입니다). 기존의 기술적, 경제적 조건 하에서 생산될 수 있는 알려진 자원입니다. 따라서 석유 노동자들은 미국의 매장량을 두 배로 늘리고 오래된 유전의 생산량을 대폭 늘리는 기술을 사용하여 향상된 석유 회수 기술에 열심히 노력해 왔습니다.

1970년대에는 1차 석유파동과 1차 에너지위기가 발생하지 않았다. 에너지위기는 에너지원 간 전환을 가져왔고, 심지어 국가의 흥망성쇠에도 영향을 미쳤다. 미국과 유럽 석유 부족으로 인해 두 차례의 세계 대전에서 에너지 위기가 발생했습니다. 1943년 미국 내무장관이자 석유왕인 해롤드 아이크스는 "우리는 석유가 부족하다"라는 제목의 기사를 발표했습니다. 1948년 미국은 "에너지 위기"를 제안했습니다. 1956년 수에즈 위기는 에너지 시장 공급을 심각하게 방해했습니다. 당시 석유 금수 조치는 미국이 아닌 영국과 프랑스를 대상으로 했습니다. 1967년 6일 전쟁 이후, 아랍 원유 생산국들은 금수 조치를 채택했습니다. 1973년의 금수 조치는 더욱 성공적이었으며 두 번의 금수 조치로 인해 유가가 급등했습니다(주 11).

유가가 상승한 후 서방 컨소시엄은 갑자기 제3세계 원유 생산 국가에 대한 투자를 늘리려고 열중했습니다. 전통적 발전론의 주요 취지는 발전을 위해서는 많은 양의 자본이 투입되어야 한다는 것이다. [저개발국은 자본을 흡수할 인프라가 부족하다는 점은 전통적 발전론에 치명적인 결함이 있음을 보여준다. 아마드 아부바카르(Ahmad Abubakar)는 그 이유를 설명했다](주 12), 많은 빈곤한 산유국들은 막대한 대출을 받았지만 그들의 석유 부가 균등하게 분배되었습니다.

글로벌 탐사는 점점 더 치열해지고, 신기술은 계속해서 매장량을 늘리고, 수요는 포화 상태에 이르렀으며, 석유 수급은 기본적으로 동일해졌습니다. 그러나 막대한 차입금을 안고 있는 산유국들은 여전히 ​​높은 생산 수준을 유지해야 하는 압박 속에서도 생산 능력은 지속적으로 증가하고 있는 반면, 세계 시장의 원유 가격은 하락하고 있습니다. 너무 많은 산유국들이 국제 금융 신뢰도를 유지하기 위해 원유 생산 제한을 포기했지만, 이때 여러 비OPEC 원유 수출국들이 등장했습니다. , 몇몇 심각한 부채 회원국은 대출 상환 업무를 완료하기 위해 산출물에 대해 거짓말을 했습니다.

시장 압력과 다양한 요인이 복합적으로 작용하면서 유가는 몇 년 만에 급락했고, 최저 유가는 최고 유가의 3분의 1도 안 되는 수준이었습니다. 미국에서는 한계 유정을 생산하는 것보다 수입 원유를 구입하는 것이 더 저렴해졌습니다. 1990년까지 미국의 원유 수입은 전체 원유의 절반 이상을 차지했으며 이는 1973년 이전 수입량보다 많았습니다. 석유 수입에 의존하지 않았다면 원유 부족이 발생하고 그 부족은 계속될 것이지만 순수한 자유 시장 메커니즘(해외 시장 포함)을 선택하면 글로벌 공급 부족은 없을 것입니다.

미국인들은 에너지 공급에 대해 항상 모순된 견해를 갖고 있었습니다. 한편으로 미국인들은 시장에 대한 제한이 없어야 하며 가장 저렴한 석유를 구입해야 한다고 믿습니다. 반면에 미국인들은 공급이 중단되고 국내 부족이 발생하면 정치인들이 개입하여 석유 회사들에게 석유 안정을 요청하기를 원합니다. 물가. 미국인들은 언제든지 원하는 곳 어디든 운전할 수 있도록 충분한 공급을 보장하기를 원합니다. 미국인들은 다른 원유 수출국이 "미국인"을 위해 자신의 분야에서 원유를 제공하도록 강요하기를 원합니다.

1990년 미국이 이라크와 이라크가 지배하고 있는 쿠웨이트에 제재를 가할 무렵 수요가 억제됐다. 당시 정치인과 소비자들은 석유제품 가격 상승에 반대 목소리를 냈고, 당시 공급량 중 일부는 이전에 생산된 석유였다. 낮은 가격. 이 상황은 정말 놀라운 아이러니입니다. 1980년대 유가가 하락했을 때, 유가가 높았던 1970년대 후반에 당시의 생산 유정은 모두 생산에 투입되었지만 이를 유지할 메커니즘이 없었습니다. 유가 상승. 구매자 시장이 생기면 유정의 고비용 생산을 바라면서 가격을 낮추는데, 판매자 시장이 생기면 유가도 오르지 말아야 한다는 것이 말이 됩니까?

유가 상승에 대한 감정은 미국인을 비롯한 세계 각국이 지구 온도 상승, 산성비 등에 대한 우려로 환경 보호에 전념하기 시작한 지구의 해에 최고조에 달했다. 신문과 잡지에서는 화석연료로 인한 환경 위기를 강력하게 비판해 왔지만, 가격 인상을 통해 에너지 사용을 제한하자니 가격 인상은 용납되지 않습니다.

환경운동가들 자신도 본격적인 석유소비자다. 이들의 태도 변화가 환경운동이 중요하지 않다는 뜻은 아니지만, 석유산업을 칭찬하려는 것은 아니다. 예: 각 회사의 운영은 리더의 성격 특성 중 일부를 반영할 수 있지만, 회사는 결국 사람이 아닙니다. 다른 회사와 마찬가지로 에너지 회사도 시장에 대응하고 이익을 극대화하기 위해 노력해야 합니다. 따라서 이들 기업이 근시안적이거나, 환경 보호에 충분한 관심을 기울이지 않거나, 한계 시장(경제적 여유가 없는 소비자)을 보호하지 못한다는 비난은 큰 무게를 지니지만, 그러한 비난이 사실이라면 모두가 책임져야 합니다. 이들 기업이 의도적으로 공격적이거나 악의적이라는 것은 의미가 없습니다.

미래 생산 잠재력

기업 행동을 통제하는 시장 힘은 두 가지입니다. 한편으로는 소비자가 제품을 구매하는 반면, 소비자는 회사의 주식을 구매하여 소유합니다. 그 회사. 후자는 개인이 회사를 위한 전략적 계획을 세우는 것이고, 전자는 회사의 생산을 위한 계획을 세우는 것입니다. 소비자가 많은 양의 에너지를 요구하는 한 이러한 요구는 경제 상태와 밀접한 관련이 있습니다. 물론입니다.

그렇지만 석유와 가스는 한정되어 있지만 결국 고갈되지 않는 자원으로 여겨야 한다는 점을 말씀드리고 싶습니다. 이 책이 쓰여지는 동안 공급은 수요에 따라 계속 변하며 21세기에도 계속 그럴 것입니다. 현재 소비 수준을 기준으로 볼 때 세계의 기존 매장량은 2030년대까지 지속될 수 있지만 아직 발견되지 않은 매장량이 많다고 지질학자와 엔지니어들은 확신합니다. 그렇지 않으면 더 이상 탐사 시추가 없을 것입니다. 공급이 수요보다 낮기 때문에 오래된 폐수정에 향상된 회수 기술을 적용하면 알려진 자원 내에서 매장량을 크게 늘릴 수 있습니다.

세계의 상당 부분은 아직 탐험되지 않은 채로 남아있습니다. 비교를 위해 미국은 600,000개의 생산 유정을 가지고 있는 반면, 아프리카 대륙은 6,000개에 불과하며 아프리카 대륙은 미국보다 더 많은 퇴적분지를 보유하고 있습니다. 더욱이 완전히 개발된 유전에서도 석유 회수 가능한 매장량은 한 번도 없었습니다. 저수지에 있는 알려진 총 자원의 1/3 이상입니다. 아직 발견되지 않은 석유가 많이 있으며, 필요하다면 오래된 유전에서 더 많은 석유를 생산할 수 있습니다(표 1.2 참조). 그러므로 이 책이 쓰여졌을 당시 살아 있는 사람이라면 누구나 석유와 가스 매장량이 고갈되는 날을 보기는 어렵다고 할 수 있다.

표 1.2 세계 여러 지역의 석유 및 가스 매장량 출처: 1989년 12월 25일자 Oil Gas Journal의 데이터에서 파생, 44-45페이지

많은 저자들은 타르 샌드, 치밀가스 사암, 지압 대수층(가스 함유)을 별도의 자원으로 취급하며 이 책에서는 이들을 하나로 묶어 기존 석유 및 가스의 극단적인 특성을 나타냅니다. 타르 샌드도 석유 저장소입니다. 차이점은 더 가벼운 탄화수소 분자를 포함하지 않기 때문에 석유가 흐를 수 없다는 것입니다. 지질 시대에 이런 종류의 석유 저장소는 한때는 침식으로 인해 전통적인 석유 저장소였을 수도 있습니다. , 알 수 없는 세대에 걸쳐 점차적으로 표면에 노출되었으며, 거의 모든 가벼운 분자가 증발했습니다. 캐나다는 타르 샌드로 유명하며, 특히 Athabasca의 광대한 타르 샌드가 유명합니다.

치밀 가스 사암은 셰일 함량이 높은 가스 저장고이며 본질적으로 불투수성이므로 유체가 통과하기 어렵습니다. 가스 분자는 매우 작고 점도가 거의 없기 때문에 이러한 가스 저장소에서 일정량의 생산량을 얻는 것이 가능합니다. 다음 장에서 논의되는 석유 및 가스 저장소 생산 촉진 기술은 이러한 가스 저장소에 사용될 수 있습니다. 이 책에 제시된 자원과 매장량 수치에는 여기에 언급된 비전통적인 자원이 포함되어 있지만, 기존 탐사에서는 치밀가스 사암이 암석 석유 저장소가 위치한 페이지를 종종 무시하기 때문에 치밀가스 사암의 자원량은 과소평가될 가능성이 높습니다. .

지압 대수층은 100% 물로 포화된 사암층이지만 음료수의 탄산 포화와 마찬가지로 물에 용해된 가스가 있습니다. 기술적인 관점에서 볼 때, 모든 지층은 지압을 받고 있습니다. 즉, 각 지층은 위에 있는 지층의 압력을 견뎌야 합니다. 지압 대수층의 특별한 점은 지압이 매우 높을 때 물에 다량의 용존 가스가 포함되어 있다는 것입니다. . 가격이 보장된다면 이러한 물을 함유한 지형을 이용하여 그 안에 있는 가스를 얻는 것이 가능합니다.

케로겐

케로겐은 석탄과 마찬가지로 막대한 자원 기반을 지닌 원시 에너지원이지만 아직 경제성이 입증되지 않았기 때문에 UNOCAL(United Oil Company of California)이 Parachute Creek 현장에서 일정량의 셰일오일을 생산한 콜로라도 북서부와 같은 일부 프로젝트에 따르면, 이 생산에는 가격 보장 등 프로젝트 보조금 비용이 일정하게 책정되어 있습니다. , 등. 케로겐으로부터 합성 원유를 생산하는 데에는 여전히 일련의 기술적 장애물이 있으며, 장기적으로 비용 효율성 비율이 이상적이지 않습니다. 석유와 가스 자원이 고갈되고 에너지 가격이 에너지 위기 당시 수준으로 회복되면 해당 자원의 대규모 개발이 가능해진다. 그러나 에너지 가격이 실제로 그렇게 높아지면 다른 자원의 상업적 생산이 촉발될 수 있습니다.

바이오 연료

바이오 연료는 최근 멸종된 생화학 에너지 형태이며, 이 원시 에너지원은 평가하기 복잡합니다. 일부 저자들은 "농업 폐기물"의 적용을 고려하지 않고 바이오연료의 자원 기반을 과장해야 한다고 주장하는 반면, 다른 저자들은 인류에 대한 과거와 현재의 바이오연료 기여를 무시합니다. 실제로 1880년 석탄이 출현하기 전에는 바이오연료가 인류의 주요 연료였습니다(주 13). 현재 인구의 약 절반이 여전히 에너지 수요를 충족하기 위해 바이오연료에 의존하고 있습니다. 이들의 에너지 수요는 매우 낮기 때문에 많은 에너지 분석가들은 바이오연료의 기여를 간과해 왔습니다. 일부 전문가들은 모든 바이오 연료의 총 에너지가 현재 인간 산업에서 생산되는 에너지 양의 15~20배라고 믿습니다. "그들은 또한 우리가 보장하려는 경우 바이오 연료의 극히 일부만이 잠재력을 가지고 있다고 지적했습니다." 지속 가능하려면 바이오 연료의 연간 소비량이 연간 성장률보다 낮아야 합니다(이러한 유기체는 연료로 사용되는 것 외에도 인간, 가축 및 야생 동물에게 식량을 제공하는 등 다양한 용도로 사용되기 때문에 필요합니다). 지구상의 전체 식물 성장의 에너지 함량은 약 3000 × 1015 영국 열량 단위로 추정되며, 그 중 23%는 늪, 초원, 툰드라 지역에 있고 29%는 숲에 있고 10%는 농경지에 있습니다. , 38%는 수생 식물 시스템에서 나옵니다.

바이오에너지 생산을 설명하고 바이오연료가 실제로 지속 가능한지 여부를 결정할 수 있는 몇 가지 논리적 가정이 있습니다. IIASA(국제 응용 시스템 분석 연구소)의 연구에 따르면 육지에서 자라는 식물의 최대 40%가 "조심스럽게 재배"되어 750쿼트의 에너지를 생산할 수 있지만 작물과 목재가 이 중 대부분을 차지합니다. . 이로써 330쿼트의 에너지가 남고 농업 및 목재 산업 폐기물에서 추가로 60쿼트를 얻을 수 있습니다. 에너지 변환 효율이 일반적으로 50% 미만이라는 점을 고려하면, 관리 및 생산 기술이 갖춰져 있다면(주 14), 여기서 얻을 수 있는 에너지는 180쿼트에 불과합니다. 기본 자원 기반은 회수 가능성이나 효율성을 고려하지 않으므로 연간 총 자원 기반은 390분기가 되어야 합니다.

재배 방법을 개선하면 연간 생산량이 늘어날 것이라고 주장하는 사람도 있지만, 농업이 높은 수확량을 달성할 수 있도록 하는 일부 관행은 그 자체로 매우 에너지 집약적이므로 계산 시 수확과 수확을 고려해야 합니다. 운송 중 총 식물 연료 매장량. 더욱이, 숲에서도 이 바이오매스의 상당 부분은 목재 연료가 아니며 야생 동물, 작은 식물, 미생물 등을 포함합니다. 완전한 벌목은 토지를 맨손으로 벗겨내는 것을 의미하며 이는 환경에 극도로 해로울 수 있습니다.

대량의 바이오연료 자원기반이 매장량으로 전환되어 이 문제를 다시 논의한다면 토지와 생물자원의 최선의 이용을 고려해야 합니다. IIASA의 연구에 따르면 사회의 모든 부문에서 육상 식물의 60%가 에너지 생산에 적합하지 않은 것으로 나타났습니다. 이는 지리적인 이유 때문일 수도 있습니다(북극 툰드라 식물은 흩어져 있으며 효과적으로 재배하기 어렵습니다). 수집) 또는 환경적 고려(원래 숲의 일부 유지) 등의 이유와 관계없이 다양한 데이터에 따르면 사용 가능한 바이오 연료의 절반 이상이 사용되었습니다. 또한 모든 농업 폐기물과 산림 성장 유기체를 수확하는 것은 환경에 극도로 해롭다는 점에 유의해야 합니다. 토양 침식을 방지하고 유기물을 소화하는 작은 세포를 지원하는 데 필수적입니다. 토양에 매우 유익합니다.