چیـن از نفت ایـران دست می‌‏کشد؟

شکوفه حبیب‌زاده در هم‌میهن نوشت: هرچند هنوز آمریکا دست بالا را در تولید نفت شیل در جهان دارد، اما چین به‌عنوان بزرگترین خریدار نفت در جهان با دستیابی به فناوری‌های نوین تولید این نفت غیرمتعارف، می‌تواند عرصه انرژی را در بازار نفت دچار تحول کند. اما آيا این اتفاق به‌زودی میسر خواهد شد؟ آیا چین دیگر خریدار نفت کشورهای خاورمیانه نخواهد بود و ایران بزرگ‌ترین شریک نفتی خود را از دست خواهد داد؟‌ این سوال، کلیدی‌ترین پرسشی است که بنا داریم در این پرونده به آن پاسخ دهیم. هرچند برخی کارشناسان معتقدند که این احتمال حداقل تا سال ۲۰۳۰ میسر نیست، اما برخی نیز این هشدار را می‌دهند که اگر برآورد درستی از این تغییرات نداشته باشیم، ایران بازنده رقابت جدید در عرصه ژئوپلیتیکی خواهد بود.

فراکینگ و شیل دو معجزه صنعت انرژی

امیرمحمد مغانی

کارشناس ارشد حوزه سیاست‌گذاری انرژی

شکست هیدرولیکی¹ (فراکینگ) به‌عنوان یک آزمایش در سال 1947 آغاز شد و در سال 1950 به استفاده تجاری رسید. علاوه بر این تا سال 2012 نیز 5/2 میلیون شغل ایجاد کرده بود که بیش از یک میلیون آن در آمریکا بوده است. فراکینگ به زمانی گفته می‌شود که شکست‌هایی به کمک آب، مواد شیمیایی (پروپانات)، شن و ماسه با فشار بالا (سرعتی بالغ بر 5000 پوند) به زمین تزریق می‌شود تا ترک‌هایی در زمین برای استخراج گاز یا نفت به وجود آید سپس با کمک سیالات حفاری به سمت بالا جریان می‌یابد (روند فراکینگ برای استخراج حدودا 3 تا 10 روز طول می‌کشد) (شکل 1 را نگاه کنید). همچنین متناسب با وسعت میدان گازی فرآیند فراکینگ می‌تواند شامل تزریق میلیون‌ها گالن آب همراه با هزاران گالن از مواد شیمیایی باشد.

مزایای توسعه گاز شیل

یکی از مزایای اصلی فراکینگ این است که امکان دسترسی به ذخایر غیرمتعارف هیدروکربنی را فراهم می‌کند. بدین‌ترتیب این امر امکان دسترسی به گاز و نفت را در کشورها و سرزمین‌هایی که تاکنون برای مصرف مواد هیدروکربنی به کشورهای دیگر وابسته بودند، ممکن می‌سازد. به‌طور کلی توسعه گاز شیل شامل سه مزیت است که به شرح زیر است.

یک منبع انرژی با عرضه فراوان

اداره اطلاعات انرژی ایالات متحده 48 حوزه گاز شیل را در 32 کشور جهان شناسایی کرده است که مجموع ذخایر گاز آن‌ها بیش از 163 تریلیون مترمکعب گاز است. به‌عنوان مثال مارسلوس شیل²، واقع در غرب نیویورک، پنسیلوانیا و اوهایو، معادل 45 سال مصرف ملی ایالات متحده گاز دارد. علاوه‌بر این، افزایش دسترسی به گاز طبیعی با کمک فراکینگ می‌تواند صنایع شیمیایی را نیز احیا کند، زیرا گاز طبیعی ارزان برای تولید انواع محصولات مانند پلاستیک، مواد شیمیایی کشاورزی، دارویی و افزایش عرضه کود نیاز است.

مقرون‌به‌صرفه بودن

اگرچه میانگین هزینه تولید گاز شیل از میدانی به میدان دیگر متفاوت خواهد بود، اما به ازای هر 28 متر مکعب گاز از 2 تا 3 دلار متغیر خواهد بود که حدود 50 تا 66 درصد ارزان‌تر از تولید میدان‌های گاز معمولی جدید است. همچنین توسعه و یادگیری فناوری فراکینگ شیل می‌تواند هزینه‌ها را بیش از این چیزی که هست کاهش دهد. به‌عنوان مثال در سال 1999 زمانی که ایالات متحده یک بازار گسترده انرژی ایجاد کرد، قیمت برق در شیلی، مکزیک و نیویورک به پایین‌ترین سطح خود رسید.  بنابراین، توسعه تجاری کامل فراکینگ شیل این امکان را دارد که قیمت‌های جهانی گاز طبیعی را کاهش دهد، رقابت جهانی در حوزه گاز را تسهیل کند و تغییرات ژئوپلیتیکی ایجاد کند به‌طوری‌که انحصارات دیرینه انرژی را در هم شکند. بنابراین، تولید بیشتر گاز شیل می‌تواند وابستگی اروپا به گاز روسیه و توانایی این کشور برای افزایش قیمت‌ها را کاهش دهد.

توسعه اقتصادی

توسعه فناوری فراکینگ گاز شیل منجر به ایجاد شغل، توسعه زیرساخت‌ها و افزایش درآمد و مالیات می‌شود. به‌عنوان مثال، صنعت فراکینگ پنسیلوانیا در سال 2008، 29000 شغل جدید با درآمدی نزدیک به 3/2میلیارد دلار ایجاد کرد. علاوه براین، دولت نیز درآمد مالیاتی نزدیک به 238 میلیون دلار کسب کرد. فراکینگ علاوه بر منافع اقتصادی مستقیم، منافع غیرمستقیم نیز دارد که شامل حق امتیاز مالک زمین نیز می‌شود.

معایب توسعه گاز شیل

اگرچه توسعه فراکینگ شیل مزایای بسیاری دارد، اما این توسعه با مجموعه‌ای از هزینه‌ها همراه است که به شرح زیر است.

پیچیدگی‌های فناوری

فرآیند فراکینگ به انرژی بسیار زیاد، تجهیزات تخصصی و سرمایه‌گذاری‌های کلان نیاز دارد. به عنوان مثال، یک میدان حفاری با مساحت دو هکتار به بیش از 100 تانکر بزرگ آب در هر روز نیاز دارد. استخراج گاز به روش فراکینگ برای هر مکانی منحصربه‌فرد است زیرا براساس زمین‌شناسی هر منطقه نیاز به فناوری و میزان آب مصرفی منحصربه‌فرد خود دارد. همچنین فراکینگ می‌تواند منجر به حوادث و نشت گاز شود که در این صورت توسعه فراکینگ در آینده مشروط به پیشرفت‌های فناوری در جذب و ذخیره کربن می‌شود.

آسیب به محیط زیست

همانطور که قبلا ذکر شد، حفاری و بهره‌برداری از میدان‌های گازی با کمک فناوری فراکینگ به مقادیر قابل توجهی آب نیاز دارد. توسعه فراکینگ در جایی که آب کمیاب است، بسیار دشوار است. با توجه به تنش‌های آبی در جهان، کمبود آب مانع بزرگی در برابر توسعه فراکینگ است. همچنین، با توجه به ارزیابی‌های انجام‌شده نیاز جهانی به آب زیرزمینی 5/3 برابر بیش از سطح واقعی سفره‌های زیرزمینی است و درنتیجه 7/1میلیارد نفر در مناطقی زندگی می‌کنند که منابع آب زیرزمینی و اکوسیستم‌ها در معرض تهدید هستند. هم‌چنین انتقال آب چاه‌های گازی باعث مصرف بیشتر سوخت‌های فسیلی توسط کامیون‌ها می‌شود. علاوه‌بر دسترسی آب، فراکینگ باعث کاهش کیفیت آب منطقه نیز می‌شود.

با توجه به اینکه بیشتر حفاری‌های فراکینگ برای تزریق و مدیریت آب به پمپ‌های دیزلی متکی هستند منجر به انتشار هیدروکربن‌های خطرناک (تولوئن، فرمالدهید و بنزن) در سطوح بسیار بالا می‌شوند. همچنین در فرآیند تولید نیز گاز توسط فراکینگ نیز رادیونوکلئیدها انتشار می‌یابند که ماده‌ای سرطان‌زا هستند.

تغییرات آب و هوایی نیز از مهم‌ترین مسائل زیست محیطی فراکینگ می‌باشد. نشت‌ متان در فرآیند تولید گاز طبیعی توسط فراکینگ وارد جو زمین می‌شود. متان یک گاز گلخانه‌ای است که 21 تا 23 برابر قوی‌تر از دی‌اکسیدکربن است. متان در حال حاضر پس از دی‌اکسیدکربن، دومین عامل انتشار گازهای گلخانه‌ای انسانی است که 16درصد از کل گاز‌های گلخانه‌ای را تشکیل می‌دهد و تاثیر آنی بر محیط زیست دارد. همچنین بسیاری از دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که انتشار متان از فراکینگ شیل بین 130 تا 200 درصد بیشتر از گاز طبیعی معمولی باشد (شکل 2 را نگاه کنید).

کاهش قیمت گاز طبیعی با فناوری فراکینگ می‌تواند منجر به افزایش تولید و سرمایه‌گذاری در این حوزه شود و صنایع سوخت‌های پاک همچون بادی، خورشیدی و برق آبی که نیاز به سرمایه‌گذاری بیشتر و توسعه دارند، به اندازه کافی توجه نشود. در نتیجه، به دلیل این ویژگی‌های منفی زیست‌محیطی، تعجب‌آور نخواهد بود که فراکینگ مخالفت و اعتراض‌های اجتماعی را در بسیاری از نقاط جهان برانگیزد.

افزایش خطر زلزله

فراکینگ باعث افزایش زلزله‌خیزی می‌شود، اگرچه این زلزله‌ها بیشتر در مقیاس کوچک هستند تا زلزله‌های فاجعه‌باری که باعث ویرانی شهرها می‌شوند. همچنین مطالعه شورای ملی تحقیقات ایالات متحده نشان می‌دهد با وجود چاه‌های بسیار فراکینگ در حال کار رویدادهای کمی از افزایش زلزله‌خیزی ثبت شده است. با این حال، بارها نشان داده شده است تزریق آب و مواد شیمیایی برای شکست زمین باعث زلزله‌های نگران‌کننده‌ای با قدرت 4 یا 5 می‌شوند. به‌عنوان مثال تزریق آب و مواد شیمایی به‌منظور انجام عمل فراکینگ به زیر فرودگاه بین‌المللی دالاس در تگزاس باعث بیش از 180 زمین‌لرزه به بزرگی 3/3 در سال‌های 2008 و 2009 شد که پس از توقف تزریق، ناگهان متوقف شدند.

ذخایر نامشخص با حاشیه سود نامشخص

هنگامی که تمام هزینه‌ها برای فرآیند فراکینگ محاسبه می‌شود، ممکن است سودآور نباشد، این عدم قطعیت‌ها شامل دشواری اندازه‌گیری ذخایر اثبات شده؛ حاشیه سود کم میادین موجود، تاثیر بر اقتصاد تولیدکنندگان سنتی گاز طبیعی، و هزینه اقتصادی عوامل خارجی مرتبط با تولید گاز شیل است⁴.

پیامدهای اقتصادی فراکینگ

شکی نیست که فرآیند فراکینگ دسترسی به ذخایر گاز طبیعی و نفت را به نوبه خود افزایش داده است و بر اقتصاد ایالات متحده تاثیر بسزایی داشته است. اثرات مثبت اقتصادی در قیمت‌های انرژی و سوخت پایین‌تر، نرخ اشتغال بالاتر و رشد کسب‌وکار داخلی را شامل می‌شود (شکل 3).

صنعت شیل نیز ادعا می‌کند تا سال 2035 می‌تواند 50 درصد از عرضه انرژی اقتصاد ایالات متحده را نیز تامین کند. کاهش قیمت‌های حامل‌های انرژی با صنعت شیل منجر به توسعه کسب‌وکار داخلی و محلی می‌شود، افزون بر این نیز پیش‌بینی می‌شود که صنعت شیل تا سال 2035 بیش از 6/1 میلیون شغل ایجاد کند. در مطالعه‌ای که در سطح ایالتی توسط ویرجینیای غربی انجام شده است در سال 2009 این ایالت درآمد مالیاتی بالغ بر 9/65 میلیون دلار تنها از صنعت گاز داشته است و به‌طور کلی درآمدهای مالیاتی صنعت نفت و گاز چیزی بالغ بر 4/88 میلیون دلار برآورد شده است. همچنین توسعه شیل در ویرجینیای غربی حجم تجارت این ایالت را 35/2 میلیارد دلار افزایش داد و حدود 76000 شغل ایجاد کرده است(5).

پی‌نوشت‌ها:

1- Hydraulic fracturing

2- Marcellus shale

3- Sovacool, B. K. (2014). Cornucopia or curse? Reviewing the costs and benefits of shale gas hydraulic fracturing (fracking). Renewable & Sustainable Energy Reviews, 37, 249–264. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.04.068

5- Mehany, M. S. H. M., & Guggemos, A. A. (2015). A Literature Survey of the Fracking Economic and Environmental Implications in the United States. Procedia Engineering, 118, 169–176. https://doi.org/10.1016/j.proeng.2015.08.415

نگاه کارشناس

عباس ملکی استاد انرژی دانشگاه صنعتی شریف در گفت‌وگو با «هم‌میهن» پاسخ می‌دهد

‌خطر چین برای آینده صادرات نفت ایران جدی است؟

صنعت انرژی در جهان با تحولاتی روبه‌رو شده است. برخی کارشناسان شناخته‌شده در عرصه انرژی بر این باورند که تغییرات در صحنه انرژی در جهان می‌تواند منجر به تغییرات ژئوپلیتیکی نیز شود و قدرت را در جهان جابه‌جا کند. این ادعا در مورد استفاده از روش‌های نوین تولید نفت شیل و کاهش هزینه‌های آن ازسوی دانیل یرگین، کارشناس برجسته حوزه انرژی مطرح شد. براساس آنچه او در این کتاب ارائه می‌کند به‌زودی نقش خاورمیانه در عرصه انرژی تضعیف شده و رقابت جدی بین آمریکا و چین برای تولید نفت شیل با روش فراکینگ آغاز می‌شود. در این میان این نگرانی وجود دارد که ایران پس از تحریم، اگر بخواهد برای فروش نفت متعارف خود اقدام کند، با چه شرایطی روبه‌رو خواهد شد؟ آیا هنوز چین مشتری اصلی ایران باقی خواهد ماند؟ عباس ملکی، استاد انرژی دانشگاه صنعتی شریف در گفت‌وگو با «هم‌میهن» بر این باور است که هنوز زمان برای رقابت نفت شیل با انرژی‌های متعارف به آنجایی نرسیده که دست بالا با نفت شیل باشد. برعکس، او معتقد است که کاهش هزینه انرژی‌های پاک ازجمله انرژی‌های خورشیدی و بادی نسبت به تولید نفت شیل، امتیاز آنها را در این نفت غیرمتعارف افزایش خواهد داد. در این صورت شاید نگرانی برای صادرات نفت ایران پس از تحریم، می‌تواند از ناحیه نفت شیل، کمتر در معرض تهدید قرار گیرد.

‌ بهره‌گیری از نفت شیل نسبت به گذشته با تفاوت‌های جدی همراه شده است. تغییراتی که به گفته دانیل یرگین، یکی از برجسته‌ترین کارشناسان حوزه نفت، می‌تواند سازوکار قدرت در حوزه انرژی را تغییر دهد. تغییرات را چطور ارزیابی می‌کنید؟

در صنایع نفت و گاز از سال 1850میلادی به بعد به‌ویژه مسئله اکتشاف، استخراج، انتقال و فرآورش، با تحولات و تکامل تکنولوژی و فناوری‌های مختلف روبه‌رو بودیم. در همه سال‌ها به‌صورت مداوم اما به تدریج، روش‌های پربازده‌تر با بهره‌وری بیشتر مدنظر قرار گرفته است. از دوره‌ای به بعد، به دلیل پیشرفت انسان در دو مسئله جمع‌آوری اطلاعات و دیجیتالی و کمّی‌شدن همه چیز، در همه عرصه‌ها با پیشرفت قابل‌توجهی روبه‌رو شدیم که ترجمان آن در صنعت نفت و گاز، با روش فراکینگ شناخته می‌شود. این روش، روشی است که به کمک آن می‌توانید به وسیله آب، گاز، هوا یا مواد شیمیایی یعنی از روش معدنی و با فشار زیاد، ذرات ریز را به سمت عمق زمین سرازیر کنید و می‌توانید نفت‌های کاملاً مجزا و گسسته در نقاط مختلف، در سوراخ‌ها و نقاط پرحجم سنگ‌های رسوبی در عمق زیاد زمین را جدا کرده و به سمت سطح زمین هدایت کنید. فراکینگ با کمک فشار یکی از عواملی که اشاره کردم، می‌تواند قطرات خیلی میکرونی نفت را از سنگ جدا کند. همچنین فناوری مربوط به چاه‌های افقی نیز به کمک فراکینگ آمد. در گذشته چاه از بالا به پایین به‌طور عمودی به سمت مرکز حفاری می‌شد، اما اکنون می‌توانیم در خشکی، چاه را حفر کنیم و در اعماق پنج تا 10 هزار متر زیر زمین به سمت زیر دریا و اقیانوس به‌صورت افقی حفاری کنیم. مجموع این دو، نفت غیرمتعارف یا شیل را به ما می‌دهد که برخلاف نفت متعارف که بیشتر در کشورهای جهان سوم و به‌خصوص در خاورمیانه بوده، در سراسر دنیا وجود دارد. در این بین نفت شیل در آمریکا و چین بیش از سایر کشورها در دسترس است، اما آمریکا از آنجاکه در عرصه فناوری پیشتاز بود، سریع‌تر توانست به ثروت از این ناحیه دست یابد.

‌ با توجه به این تغییرات، بزرگ‌ترین خریدار نفت ما چین است و اکنون تمرکز خود را بر استخراج نفت شیل در کشور خود گذاشته است. به نظرتان چه اتفاقی برای آینده صادرات نفت ایران رخ خواهد داد؟

به نظرم به دلایل مختلف اتفاق خاصی نخواهد افتاد. نکته اول اینکه، چینی‌ها هنوز تکنولوژی فراکینگ را ندارند و در این قضیه همچنان وابسته به آمریکا هستند. بنابراین حداقل تا 2030 چین همچنان بزرگ‌ترین واردکننده نفت خام جهان خواهد بود. نکته دوم، هزینه‌های بالای استخراج نفت شیل است. هزینه استخراج یک بشکه نفت شیل به روش فراکینگ، حدود 10 برابر هزینه تولید یک بشکه نفت در خاورمیانه است. یعنی اگر در خاورمیانه تولید نفت حدود هفت دلار باشد، تولید شیل آمریکا حدود 60 دلار است. هزینه‌ها خیلی متفاوتی است که باید در نظر گرفت.

‌ برخی کارشناسان می‌گویند با کمک فناوری‌های نوین، هزینه استخراج شیل کاهش پیدا کرده و گفته می‌شود تقریباً به نصف هزینه رسیده است. ازطرفی گفته می‌شود چین هم به این فناوری دست پیدا کرده و می‌تواند خودش این کار را انجام دهد. آیا این ادعا صحت دارد؟

هزینه‌ها کاهش پیدا کرده اما در نفت شیل خیلی‌ کمتر از هزینه‌هایی که در انرژی‌های پاک مثل انرژی خورشیدی کاهش یافته، هزینه‌ها کم شده است. هزینه انرژی خورشیدی هر سال تقریبا نصف می‌شود که به نام قانون مور (Moore’s Law) معروف است، اما در مورد نفت شیل به نظرم هزینه‌ها نه‌تنها کاهش نداشته بلکه افزایش هم داشته است. چین هم تکنولوژی را به دست نیاورده و هزینه‌هایش بیشتر شده است. دلیل سومی که ایران نباید نگران صادرات نفت خود به چین بوده و به فکر تولید بیشتر باشد، این است که با تولید نفت شیل به مقیاس وسیعی آلودگی محیط زیستی ایجاد می‌شود. هر چاه نفت شیل حدود یک‌صدم چاه نفتی متعارف، ذخایر نفتی دارد. در عربستان سعودی یک حوزه نفتی به نام «قوار» داریم که در زمان سقف تولیدش 5/1میلیون بشکه نفت داشت و الان که در دوره پیری است، تولید نفت آن به 500 هزار بشکه کاهش یافته است. یک چاه نفتی شیل ممکن است در روز، پنج بشکه نفت تولید کند؛ در واقع تولید پنج بشکه نفت شیل در برابر تولید یک‌ونیم میلیون بشکه نفت از چاه‌های متعارف! همین دلیل هزینه‌ها را افزایش می‌دهد. نکته آخر اینکه کشورها و دولت‌ها و حاکمیت‌ها به‌شدت به این موضوع حساس شده‌اند. وقتی می‌خواهید نفت یا گاز شیل تولید کنید، مقدار وسیعی از آب و سرزمین را آلوده می‌کنید. آب زیادی باید استفاده شود. شن‌های آلوده به نفت را باید بالا آورده و پاک کنید. اینها باعث شده در اکثر کشورها قواعد سختی درباره تولید نفت شیل بنا شود.

‌ با تحریم‌هایی که بر ایران اعمال شده، ما جذب سرمایه برای تولید بیشتر نداشتیم و خریدارهایمان ازسوی رقبا ربوده شده و حالا به تعداد محدود و خاصی متمرکز شده‌اند. در مقابل سایر کشورها به سمت انرژی‌ها با فناوری‌های نوین روی آورده‌اند. با توجه به روندی که در گذار انرژی و حرکت به سمت انرژی‌های نوین وجود دارد، برآوردتان از وضعیت ایران فردا چیست؟

ما در بخش مدیریت منابع انرژی، ضعف داریم که نفت داشته باشیم یا نه، شیل باشد یا نه و انرژی‌های پاک گسترش پیدا کنند یا نه، این ضعف‌ها وجود دارند و باید در این زمینه هم فکر عاجل شود. اما به صورت کلی به نظرم نفت و گاز ایران کالاهایی هستند که تقاضا برایشان همچنان وجود دارد. بین سال‌های 2015 تا 2020 زمانی بود که به گاز طبیعی و نفت خام نیاز کمتری حس می‌شد و به همین دلیل بخش‌های مالی و شرکت‌های سرمایه‌گذاری و بانک‌ها توسط دولت‌ها از اینکه در نفت و گاز و پروژه‌های جدید سرمایه‌گذاری کنند منع شدند اما دو عامل این منع را شکست.

‌ چه عواملی؟

همه‌گیری کووید 19 و تقاضای عظیمی که برای انرژی پیش آمد و حمله روسیه به اوکراین که بخشی از عرضه گاز به اروپا و نفت به جهان محدود شد. بنابراین چند گزاره وجود دارد؛ اول اینکه، نفت و گاز سال‌ها خواهند بود و بشر همچنان به حامل‌های انرژی که امنیت انرژی بالایی داشته باشد، نیازمند است. به عقیده من حداقل تا سال ۲۰۳۰ میلادی، نفت و گاز در جهان انرژی حرف اول را خواهد زد. دوم به‌جای اینکه نگران مشتری برای نفت و گاز ایران باشیم باید به این فکر باشیم که چرا از دوره احمدی‌نژاد تولید ما کم شده است. وگرنه اگر تولید داشته باشیم یا ظرفیت این کار را هر زمان که بخواهیم داشته باشیم، مثل عربستان سعودی، آمریکا، قطر و روسیه می‌توانیم بازیگری در صحنه انرژی جهان باشیم و نتیجه بازی را به نفع خودمان جلو ببریم. به نظرم ایران از لحاظ بازار صادراتی انرژی مشکلی ندارد اما از لحاظ تولید باید دنبال سرمایه‌گذاری بر ظرفیت‌های داخلی شود تا مشخص شود روی هر بشکه نفت چقدر می‌تواند سرمایه‌گذاری کند. اما در وهله اول باید در مدیریت منابع انرژی در کشور فکر عاجل کرد.