Nafta kot obnovljivi vir energije?

Nafta, zemeljski plin in premog imajo skupno nadpomenko – fosilna goriva. Nastala naj bi skozi milijone let kot posledica razpada organskih snovi pod vplivom visokih temperatur in pritiska v Zemljini notranjosti.

A ker tega procesa doslej nikomur ni uspelo opazovati in ga tudi ne bo, se je treba za potrditev te teorije zanašati na posredne dokaze. To pa odpira vrata tudi drugim, alternativnim teorijam nastanka nafte in plina.

»Obstaja izvorno ruska teorija, po kateri sta nafta in plin proizvod izgorevanja magme v Zemljini skorji,« nas je v intervjuju za Mladino presenetil nekdanji generalni direktor hrvaške naftne družbe Ina Davor Štern. »Spomnim se, da so nas pred desetletji prepričevali, da imamo nafte samo še za nekaj deset let, pa vsak dan odkrivamo nova nahajališča. Ne morem izključiti možnosti, da je nafta pravzaprav obnovljiv vir energije.«

Da bi nafta nenehno nastajala v globinah Zemlje, vsaj nekaj deset kilometrov pod površjem, in prodirala bliže površju, kjer jo lahko dosežemo in izčrpamo, se večini, ki smo se v šoli učili o fosilnem izvoru ogljikovodikov, zdi znanstvena fantastika. A dejstvo je, da za njihov nastanek življenje ni vedno potrebno. Ne nazadnje je na bolj oddaljenih planetih našega osončja in njihovih lunah obilica metana, najbolj osnovnega ogljikovodika. Ne samo to. Tudi vulkanska aktivnost je lahko vir zemeljskega plina, metan redno uhaja iz tektonskih prelomnic na dnu oceanov.

Ruska šola

Tako imenovana teorija abiotskega nastanka nafte sega v leto 1951, ko jo je uradno predstavil sovjetski geolog Nikolaj Kudrjavcev, začetki pa segajo še nekaj desetletij nazaj, ko je idejo med drugimi zagovarjal tudi Dimitrij Mendelejev, bolj znan kot izumitelj periodnega sistema kemijskih elementov. Velika večina literature na to temo je napisana v ruščini, zato je ta teorija na Zahodu slabše poznana. Večinoma pa tudi slabo sprejeta. Po razpadu Sovjetske zveze teorija tudi v Rusiji izgublja vpliv. »Uradna znanost se na področju nastanka ogljikovodikov občutno nagiba na stran biotskega nastanka,« pravi dr. Miloš Markič z Geološkega zavoda Slovenije. »Obstajajo številni znanstveni dokazi, ki se med seboj dopolnjujejo in dokazujejo. Na podlagi teorije o fosilnem izvoru so v zadnjih 150 letih tudi dejansko našli praktično vsa danes znana nahajališča plina in nafte.«

Za nastanek ogljikovodikov je ključno nalaganje organskih snovi na dno sedimentacijskega prostora, na primer plitvega morja ali jezera. Preden začnejo nastajati ogljikovodiki, se mora organska snov pogrezniti globoko pod zemljo. »Organska snov se mora kemično spremeniti, depolimerizirati in nato ustvariti nove spojine, ki pa še odražajo prvotne molekularne značilnosti, zato jim rečemo kemični fosili ali tudi biomarkerji.« Ti v kombinaciji s fosilnimi ostanki organizmov v bližnjih plasteh potrjujejo biotsko teorijo nastanka nafte. »Omenjeno kemično spreminjanje se dogaja v pogojih povišane temperature in pritiskov, torej se mora organska snov pogrezniti v temperaturno območje nekje med 80 in 150 °C , kar pomeni med 2000 do 4500 metrov globine. To temperaturno območje imenujemo ’oil window’, pri nekoliko višjih temperaturah nato nastaja še plin.«

Za nastanek ogljikovodikov življenje ni vedno potrebno. Vulkanska aktivnost je lahko vir zemeljskega plina, metan redno uhaja iz prelomnic na dnu oceanov.

Zaradi tektonskih procesov, nastanka prelomov in razpoklinskih sistemov lahko nato nafta in plin migrirata navzgor in se akumulirata v tako imenovanih kolektorskih plasteh. »Taka nahajališča imenujemo konvencionalna, ker plin in nafto izkoriščamo na konvencionalne načine.« Lahko pa plin in nafta tudi ostaneta v globokih plasteh, kjer sta nastala. »To pa sta tako imenovana nekonvencionalni plin in nafta.«

Količine načrpane nafte v zadnjih letih ostajajo nespremenjene predvsem zaradi večjega izkoriščanja nekonvencionalnih nahajališč, ki so jih omogočile visoke cene in bistveno izbolljšane tehnologije vrtanja.

Neprimerni primeri

Četudi teorija abiotskega nastanka nafte nima veliko podpornikov, pa nikakor ni mogoče reči, da je že zamrla. Posamezniki, na primer dr. Vladimir Kučerov s švedskega Kraljevega inštituta za tehnologijo, si jo še vedno prizadevajo dokazati. Pred nekaj leti mu je skupaj s sodelavci v laboratoriju uspelo dokazati, da v razmerah, ki vladajo globoko pod Zemljinim površjem, lahko nastanejo ogljikovodiki.

Zagovorniki abiotske teorije opozarjajo na nahajališča ogljikovodikov, ki naj jih ne bi bilo mogoče razložiti z njihovim fosilnim izvorom, na primer v granitnih in drugih nesedimentnih kamninah.

Kučerov na primer trdi, da ni nikakršnih možnosti, da bi lahko nafta iz fosilnih ostankov prodrla več kot 10 kilometrov globoko, v Mehiškem zalivu in ameriški zvezni državi Teksas pa so v zadnjih letih na tej globini naredili več uspešnih vrtin.

Prav tako zagovorniki opozarjajo na primere, ko se je nahajališče nafte v zelo kratkem času vnovič napolnilo, kar naj bi nakazovalo na pritekanje nafte iz globin. Tak primer je naftno polje Eugene island 330 v Mehiškem zalivu, ki je po nekaj letih proizvodnje že skoraj presahnilo, nato pa nenadoma spet začelo proizvajati večje količine nafte.

A nasprotniki teorije še niso naleteli na primer, ki ga po njihovem mnenju ne bi bilo mogoče pojasniti s pomočjo normalnih geoloških procesov. Nahajališča v nesedimentnih kamninah so tako lahko posledica tektonskih premikov, vnovična napolnitev nahajališč nafte pa posledica zmanjšanega pritiska zaradi izkoriščanja, kar posledično omogoči pritok novih količin iz okoliških plasti.

Pregloboko

Največja težava pri dokazovanju abiotskega izvora nafte je v omejeni sposobnosti vrtanja v globino.

»Glede na to, da je maksimalna globina, do katere so ljudje do danes vrtali, okoli 15 kilometrov, dokazov za to, da bi nafta izhajala iz Zemljinih globin, enostavno ni,« pravi profesor dr. Željko Vukelič z ljubljanske Naravoslovnotehniške fakultete. Če bi lahko zavrtali nekaj deset kilometrov globoko, bi lahko z večjo gotovostjo ovrgli ali potrdili teorijo. To pa je zaradi visokih temperatur in pritiskov izjemno težko in s trenutno tehnologijo bolj ali manj nemogoče.

Najbolj znan poskus dokazovanja obstoja abiotske nafte se je ob koncu 80. let prejšnjega stoletja zgodil na Švedskem: na podlagi trditev enega redkih zahodnih zagovornikov teorije abiotskega nastanka ogljikovodikov, uglednega astrofizika Thomasa Golda z ameriške univerze Cornell.

V osrednjem delu Švedske leži krater Siljan, posledica padca meteorita pred več kot 300 milijoni let. Krater s premerom približno 50 kilometrov bi moral biti po Goldovih trditvah idealen kraj za iskanje abiotske nafte, saj naj bi meteorit ob udarcu zdrobil granitno plast kamnin globoko pod površjem in nafti, ujeti v globinah, omogočil pronicanje bliže površju. Investitorje mu je uspelo prepričati, da so naredili dve vrtini, skupaj naj bi stali več deset milijonov dolarjev. Našli so za približno 80 sodov nafte. S komercialnega vidika je bil seveda to velik neuspeh, a Gold je najdbo vseeno videl kot potrditev svojih predpostavk. Pa čeprav so od takrat kritiki ponudili več alternativnih razlag za to najdbo, na primer možnost, da je nafta pravzaprav v vrtino prišla kot del vrtalne tekočine, ki so jo uporabili pri izdelavi vrtin.

Raziskave na območju kraterja Siljan se sicer nadaljujejo, s strokovno pomočjo Vladimirja Kučerova. Za zdaj brez uspeha.

Količine načrpane nafte v zadnjih letih ostajajo nespremenjene predvsem zaradi večjega izkoriščanja nekonvencionalnih nahajališč.

Umetno omejene zaloge

Največji problem zagovornikov abiotskega nastanka ogljikovodikov je zanikanje možnosti njihovega fosilnega izvora. Povsem možno je namreč, da nafta in plin nastajata na oba načina. »Kot ’uradni’ geolog se priključujem teoriji fosilnega izvora,« pravi Miloš Markič. »Toda tudi abiotskega nastanka po mojem mnenju ne gre povsem izključiti, predvsem ne na podlagi kar številnih teoretičnih fizikalnih analiziranj in modeliranj.«

Tako kot Davor Štern tudi on opozarja, da je pred leti že veljalo, da na podlagi obstoječih teorij in obstoječega geološkega vedenja ne bo mogoče več najti znatnih novih konvencionalnih nahajališč nafte. »A ta se še kar in kar najdejo.« Je pa seveda, dodaja, to zelo odvisno tudi od denarja, vloženega v raziskovanje ogljikovodikov, to pa je spet odvisno od povpraševanja, politično-strateških razmer. »Z viri in zalogami nafte se tako ali tako vedno špekulira in le velike naftne družbe znotraj svojih strokovnih krogov podrobneje vedo, kako je s tem.«

Dejanskih svetovnih zalog nafte danes ne pozna nihče. Podjetja skrivajo podatke, saj lahko tako vzdržujejo raven cene, pravi Željko Vukelić. »V znanosti danes ne vemo natančno, kolikšne so dejansko zaloge nafte. Če bi namreč v nekem trenutku razglasili, da je teh zalog za vsaj še nekaj deset let ali celo več, bi cena zelo verjetno precej padla. Naftnim družbam trenutno ni v interesu, da bi povečevali obseg znanih zalog.«

Misel, da je nafte na pretek in da nenehno nastaja v Zemljini notranjosti, je lahko moreča za zelo različne interesne skupine. Za okoljevarstvenike, ki si prizadevajo za prehod na čistejše vire energije in prekinitev izkoriščanja ogljikovodikov, nafta kot obnovljivi vir energije zveni kot prava mora. A tudi naftne družbe si take novice pravzaprav ne bi želele. V njihovem finančnem interesu je, da nafta ostane redka dobrina.