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未來燃料(四)石油枯竭的威脅已經消退

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周愛鵑｜來聽水凝膠唱歌

根據國際能源總署(International Energy Agency，IEA)的看法，石油枯竭問題已經逐漸遠離我們。

由於近年來美國大規模利用新技術開採石油，戲劇性地消弭掉困擾我們多年的石油枯竭問題。美國原本下降的石油產量因開採頁岩和一些新地區投入生產而逆轉。國際能源總署石油市場主管，安東尼哈夫(Antoine Halff)表示：「這兩年我們一直上修石油蘊藏量的總值，石油產量大飆升已達前所未見的新高峰，讓我們直接拋棄以煤炭做為備案的想法了。幾年前每個人都認為美國的石油產量完了，只會持續走下坡而已，而國家政策也只能隨著潮流逐年增加進口預算。誰都沒想到美國現在正朝著自給自足邁進呢！」

在德州和北達科他州的石油新開採據點成為改變美國石油命運的推手，而位於加州地底被稱為「蒙特利頁岩」(Monterey shale )也是一個極具發展潛能的新星。根據國際能源總署的推測，美國照這個情勢會在2020年與沙烏地阿拉伯的石油產量並駕齊驅，甚至可以提前在2017年達成目標。

科技新革命

新的探勘技術可以開採深埋在岩石裡的石油，特別是像頁岩這種以往被認為無法開發的質地；而同一種技術也可以順便從頁岩中提取出相當豐沛的天然氣－其經濟價值可與石油並駕齊驅。

「工欲善其事，必先利其器」－陸上震測資料的三維具象化分析也是一種新開發的技術，它讓技術人員可以了解更多地質特性，預測頁岩中石油和天然氣是以何種方式分佈。加上水平導向鑽掘工法(horizontal drilling，簡稱 HD工法)，讓鑽頭可以橫向將岩石鑽開－用這種方式對付頁岩如千層派的構造實在恰如其分。還有一種比較受爭議的做法－「水力壓裂法」(fracking)是利用水壓把岩石粉碎的方式－藉此提取出緊附岩石的石油和天然氣，環保團體質疑這種方法會對環境造成不可挽救的汙染問題。

綜合上述幾種方法，開採商可以從原本已開採過的地區再次榨取出新的產量。舉個例子來說，在加州中谷地區，其石油開採歷史可追朔到1890年代，當時石油豐沛程度是可以輕鬆在地表就進行收集。到了1940年代，當地石油產量開始減少，技術人員必須引進水蒸汽壓入法(injecting steam )將石油從深層區域抽到地面，而這項技術至今還廣為各地所用。而近年水平導向鑽掘工法的鑽頭已經橫向延伸長達1英哩來探勘當地還沒被發現的儲集層，藉此維持石油產量。

根據一名獨立石油開採商，西福爾摩斯公司(Holmes Western)的佛雷德福爾摩斯(Fred Holmes)告訴英國廣播公司新聞，原油價格居高不下是造成石油鑽頭至今仍無限擴張的主要原因。他樂觀的表示：「還有一大堆石油等我們去開採呢！利用新技術，單就美國的石油儲存量就夠我們再用100年！更不用說全世界的蘊藏量了！其實要把化石燃料用完並不是那麼容易嘛！」

瘋狂石油競賽

加州的蒙特利頁岩被估計具150億桶石油的儲量實力，總價值高達5000億美金(約新台幣15兆元)－不過這是忽略可能遇到的問題，例如地質複雜度及開採難易度的推測數值。豐富的蘊藏量對開採商造成強大的誘惑力。但激進的開採策略激怒了環境保護團體，他們認為人們不應沉浸在今朝有酒今朝醉的氛圍裡，而該將焦點保持在如何找到化石燃料的替代方案。

生物多樣性中心的凱西西格爾(Kassie Siegel)：「找到無碳綠色能源才是正道，這也可順勢解決氣候變遷問題。」她對開採商的想法保持反對態度，認為僅僅是找到新的石油蘊藏庫並不值得如此驕傲，這方法根本不能解決能源問題，只是把石油枯竭的時間點往後拉而已，並不會有新石油冒出來。她告訴英國廣播公司新聞說：「我們一定要打贏這場蒙特利石油戰役，我們也必須贏，要不然就成為造成極端氣候的間接幫兇。如果我們在加州打不贏，那我們在美國可能面臨全盤皆輸的窘境。我們是不是在此刻就與開發商全面開戰呢？因為這開採計畫就像是憑空引爆一個二氧化碳炸彈，輕輕鬆鬆就可以消弭我們多年來在其他州為了溫室氣體所做的努力。」

一位擁有杏仁園的社會活動家－湯姆弗朗茨(Tom Frantz)，他從加州的沙佛特進行第一次使用水力壓裂法時就開始密切追蹤這個事件。「這70個油井只是這瘋狂石油競賽的冰山一角，那群人為了經濟利益，在三年內還會繼續挖出密密麻麻500個油井。現在每個人都有可能被捲入鑽油、水力壓裂法和排放汙染所構成的浪潮中，甚至因此滅頂！」就此問題，當英國廣播公司新聞部向石油公司詢問解決方法時，沒有一家公司願意正面回覆，他們對這種關鍵問題仍然持「保留態度」。

油價是最關鍵的一環，因為新的探勘方法比起傳統工法更加昂貴，只要油價繼續飆升－開發符合經濟成本就會成為探勘的動力。一篇發表在《美國地球物理學聯合會會刊》(Eos, Transactions, American Geophysical Union)的研究支持活動家的主張，他們認為當前美國石油高產量只是一種迷思，會使得人們不顧一切投資開挖，但研究者也相信新技術節節升高的成本會對經濟成長產生遏阻作用。作者詹姆斯默里(James Murray)和吉姆漢森(Jim Hansen)也對能源公司太過樂觀的想法產生質疑，因為許多非傳統型能源的想法都只是曇花一現，因為當岩石裡的石油愈來愈難取得時，為了保持產量就必須投入新儀器，終究會掉入傳統化石燃料能源的窠臼中。

雖有些質疑聲浪，但石油業界仍為此下了結論：廉價石油的年代已經過去了，雖然新技術成本會反應在原油價格上，但是靠著新技術我們還可以和石油溫存很久－石油時代還沒那麼早結束呢！（本文由國科會補助「新媒體科普傳播實作計畫」執行團隊撰稿／2013年11月）

責任編輯：王文竹｜淡江大學化學系

資料來源

BBC NEWS 2013年6月14日訊

石油探勘(5) 頁岩(2) 科發月刊(5221)

未來燃料(四)石油枯竭的威脅已經消退

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