Deel dit artikel

wereldwijd worden gigantische hoeveelheden aardolie verbruikt. omdat aardolie een niet-hernieuwbare energiebron is, bestaat de vrees dat de beschikbare voorraden binnen afzienbare tijd uitgeput zullen zijn. sinds de jaren 1950 wordt dan ook regelmatig gewaarschuwd voor de zogenaamde ‘oliepiek’. maar wanneer die zich precies zal voordoen, is erg moeilijk te voorspellen.

Oliepiek of oliepaniek?

Luc Jacobs en Johan Martens

Net als andere fossiele brandstoffen, zoals aardgas en steenkool, is aardolie een niet-hernieuwbare energiebron. Dit wil zeggen dat ze op aarde niet meer wordt bijgemaakt, tenminste niet binnen een tijdsspanne van enkele millennia. Met onze manier van leven verbruiken we gigantische hoeveelheden aardolie, in de vorm van brandstoffen of afgeleide producten zoals plastic. Het lijkt dan ook logisch dat er een dag komt waarop de voorraad aardolie op is. Omdat we aardolie aan een steeds hoger tempo verbruiken, gaan velen ervan uit dat de uitputting van de beschikbare voorraden niet lang meer zal uitblijven. Dit jaar nog gaf het Internationaal Monetair Fonds aan dat de wereld voorbereid moet zijn op het steeds zeldzamer worden van aardolie. De prijs kan dan nieuwe recordhoogtes bereiken doordat het verbruik van aardolie toeneemt terwijl de productie ervan vermindert. Dergelijke waarschuwingen zijn legio. Sinds de jaren 1950 wordt er immers gewaarschuwd voor ‘de oliepiek’ (in het Engelse vakjargon ‘peak oil’). Dit dramatische moment, waarop de aardolieproductie zou beginnen dalen door uitputting van de voorraden, wordt echter stelselmatig vooruitgeschoven in de tijd. De meest recente studies voorspellen de oliepiek nu tegen 2050.

Er zijn echter ook experts die ervan overtuigd zijn dat er meer dan genoeg aardolievoorraden zijn en dat de productie slechts beperkt is door de prijs en de beschikbare ontginningstechnologie. Deze experts verwachten geen piek, maar eerder een stagnerend productieniveau dat voor de volgende generaties zonder problemen zal volstaan. Het niveau van dit ‘plateau’ zal vooral afhangen van de ontwikkeling van alternatieve energiebronnen, van de hogere efficiëntie van het energieverbruik en van technologische oplossingen om de uitstoot van koolstofdioxide te verminderen. De Saoedische olieminister sjeik Yamani deed in 2000 een opmerkelijke uitspraak. Hij stelde dat er in 2030 nog grote aardolievoorraden zullen zijn, maar spijtig genoeg geen vraag meer naar olie. De sjeik maakte de vergelijking met het stenen tijdperk: dat was ook niet geëindigd omdat er geen stenen meer waren, maar omdat er wat beters was gevonden. Dit is natuurlijk een boutade, maar de sjeik had waarschijnlijk gelijk. Om uit te leggen waarom er wellicht nooit een tekort aan het zwarte goud zal zijn, moeten we dieper ingaan op de aardolievoorraden en de evolutie van de ontginningstechnieken, een domein waarin de eerste auteur van deze bijdrage werkzaam is. Laten we echter eerst eens de onheilsvoorspelling van de oliepiek van naderbij bekijken.

Sommige experts verwachten geen oliepiek, maar eerder een stagnerend productieniveau dat voor de volgende generaties zonder problemen zal volstaan

Eerder dan de vraag te beantwoorden wanneer de aardolievoorraden opgebruikt zullen zijn, proberen de meeste studies te voorspellen wanneer de aardolieproductie zal pieken. Volgens de aanhangers van een oliepiek gaat het daarna toch alleen maar bergafwaarts. De voorspelling van die piek is natuurlijk bijzonder relevant om tijdig het energielandschap te heroriënteren. De basis van dergelijke voorspellingen werd gelegd door Marion King Hubbert (1903-1989), die carrière maakte bij Shell en daarna de Amerikaanse Geologische Dienst vervoegde. Hij ontwikkelde een kwantitatieve grafische methode om te bepalen wanneer de aardolieproductie een piek zou bereiken. De populaire hubbertcurve schetst de tijdsevolutie van de productie van aardolie. Ze neemt de vorm aan van een gausscurve zoals we die kennen uit de statistiek (een normale verdeling met een piek in het midden). Vertrekkend van de historische productiegegevens van aardolie kent men vrij exact de aanloop naar de piek. Het einde van de curve neemt men eenvoudigweg als het spiegelbeeld van de initiële stijgende productie. Maar om het middenstuk van de curve met de piek te bepalen moet men een schatting maken van de verwachte totale aardolieproductie, die wordt weergegeven door de totale oppervlakte onder de curve. Dit is meteen ook waar het schoentje wringt. Met zijn eerste curve kon Hubbert in 1956, vertrekkend van de gekende aardolieproductie in de Amerikaanse ‘Lower 48 States’, nog redelijk succesvol een oliepiek voorspellen in 1971. Het ging hier immers om een tamelijk goed afgebakend gebied waar uitgebreid naar aardolie werd gezocht. Zijn voorspelling was gebaseerd op een geschatte totale productie van 200 miljard vaten (waarbij één vat aardolie staat voor 159 liter). Vanaf 2000 begon de werkelijke aardolieproductie echter af te wijken en was ze hoger dan wat de vooropgestelde dalende curve voorspelde.

Heel wat moeilijker wordt het wanneer men een wereldoliepiek probeert te voorspellen. Hubbert baseerde zich in 1956 op geschatte aardolievoorraden van 1 250 miljard vaten en situeerde de oliepiek op wereldniveau rond het jaar 2000. Dit is intussen al 11 jaar geleden en de piek is uitgebleven, terwijl de huidige productie 2,5 maal hoger is dan geschat door de hubbertcurve. Het is duidelijk dat dergelijke pogingen om de oliepiek te voorspellen – mocht die er al komen – eerder zinloos zijn. Toch zijn er nog steeds verstokte aanhangers van de oliepiektheorie en bestaat er zelfs een ‘Association for the Study of Peak Oil’. De oprichter, Colin Campbell, voorspelde eerst een wereldoliepiek in 1989, daarna in 2003 en dan weer in 2010. Het is nu wachten op zijn volgende voorspelling. Het probleem met die modellen is dat zowel de totale aardolievoorraden als de toekomstige evolutie van het verbruik niet juist kunnen worden geschat. Het is dan ook simplistisch om voorspellingen te doen door bijvoorbeeld de totale aardolievoorraden wereldwijd te schatten en die dan te delen door de productie. Hierbij is het opvallend dat voorspellingen van 60 jaar geleden en van vandaag erg gelijklopend zijn: bij elke schatting was er telkens nog aardolie voor zo’n 45 jaar. Argumenten tegen de voorspellingsmethodes zijn natuurlijk niet noodzakelijk argumenten tegen een piek. Maar de gekende aardolievoorraden groeien nog steeds en dienen voortdurend te worden bijgesteld. Dit heeft te maken met de vooruitgang van de exploratie- en ontginningstechnologie en het zoeken en produceren van aardolie in gebieden waar dit vroeger niet mogelijk was.

Waar komt aardolie eigenlijk vandaan? Aardolie en aardgas zijn ontstaan uit dieren- en plantenresten die miljoenen jaren geleden in sedimenten terechtkwamen. Wanneer die organisch rijke sedimenten (ook wel ‘moedergesteenten’ genoemd) door tektonische bewegingen van de aardkorst dieper en dieper komen te liggen, gaan de temperatuur en de druk stijgen. In de aarde wordt het ongeveer 30 graden Celsius warmer per kilometer diepte. Door de warmte en de afwezigheid van luchtzuurstof verliezen de organische moleculen hun zuurstofatomen en wordt biologisch materiaal stilaan omgezet in aardolie en aardgas. Fossiele algen produceren voornamelijk aardolie, terwijl landplanten, die in grote hoeveelheden steenkool vormen, voornamelijk aardgas produceren – denk maar aan het gevaarlijke mijngas. De aardolie en het aardgas, die typisch op 3 tot 5 kilometer diepte worden gevormd, migreren naar plaatsen van lagere druk dichter bij de oppervlakte, doorheen doordringbare gesteenten en langs barsten en breuken. Een groot deel van de aardolie en het aardgas bereikt op die manier de oppervlakte. Meestal valt dit niet op, maar er zijn ook grote doorsijpelingen van aardolie (‘oil seeps’) zoals in Kirkuk in Noord-Irak, waar er echte oliemeren zijn. Ook in de Golf Van Mexico ziet men met satellietbeelden slierten van aardolie op het wateroppervlak, afkomstig van olie die vanuit de ondergrond langs breuken op de zeebodem doorsijpelt.

Tijdens de migratie in de aardlagen kunnen aardolie en/of aardgas zich opstapelen in poreuze gesteenten, ‘reservoirgesteenten’ genoemd. Een voorwaarde is dat die reservoirgesteenten bedekt zijn met een ondoorlaatbare laag, zoals schalies (een sterk samengedrukte kleisteen) of zout, die voorkomt dat ze verder migreren naar de oppervlakte. Zo ontstaan de traditionele aardolie- en aardgasvelden. Het is ook mogelijk dat de gevormde aardolie merendeels gevangen blijft in het moedergesteente zelf. Dit treedt op in organisch rijke schalies waaruit de gevormde aardolie niet kan ontsnappen omdat ze opgeborgen zit in zeer kleine afgesloten holtes. In dit geval spreekt men van schalieolie (‘shale oil’). Aardolie kan zich bij de migratie naar de oppervlakte ook opstapelen in zanden op geringe diepte. Bacteriën kunnen dan de lichte fractie consumeren zodat er alleen nog zeer zware aardolie achterblijft. Vandaar de naam teer- of oliezanden (‘tar sands’ of ‘oil sands’).

Met technologieën van ‘secundaire recuperatie’ kan er vaak meer uit verlaten olievelden gehaald worden dan bij de oorspronkelijke ontginning

Het olietijdperk begon in 1859, toen Edwin Drake in de Verenigde Staten de eerste olie aanboorde in Titusville, Pennsylvania. Sindsdien heeft de petroleumindustrie zich enorm ontwikkeld. Van louter observatie aan de oppervlakte is de methodiek voor het opsporen van aardolie geëvolueerd naar geavanceerde seismische bodemonderzoeken waarbij men een 3D-beeld krijgt van de ondergrond. Ook de boortechnologie heeft een indrukwekkende vooruitgang gemaakt. In de jaren 1920 groef men in Roemenië bijvoorbeeld nog ondiepe aardolieputten met de hand zoals waterputten. Vandaag kan men aardolie aanboren en produceren vanaf een boorplatform in een 1 500 meter diepe zee en tot op een diepte van 10 kilometer, zoals in de Golf van Mexico. Hier vond vorig jaar evenwel een zware explosie plaats op een diepwaterboorplatform, wat bij de publieke opinie tot twijfels heeft geleid over de haalbaarheid van diepwaterexploratie. Men kan niet alleen vertikaal maar ook horizontaal boren, om zo met één enkele boring toch een groot deel van het aardoliereservoir te verkennen. Met die techniek zou men bijvoorbeeld in Parijs een boring kunnen beginnen in La Défense en 5 kilometer verder onder de Eiffeltoren uitkomen.

Sommige aardoliegebieden zijn legendarisch. Denk maar aan Texas, waar bij het zoeken naar aardolie en aardgas meer dan 1 miljoen exploratieputten werden geboord. De Verenigde Staten bezitten slechts 2 % van de aardolievoorraden wereldwijd, maar er zijn 35 000 aardolievelden, terwijl er in de rest van de wereld slechts 12 500 zijn. Als men een economisch valabel aardolieveld vindt, dan wordt dit ontgonnen met een raster van productieputten. Dit zijn er al vlug tientallen tot een paar honderd per veld, afhankelijk van het type reservoir en de grootte van het veld. Bij aardolieproductie heeft men vaak het beeld voor ogen van de ‘olieknikker’. Toch is de aanwezigheid van een dergelijke pomp eerder een teken van een beperkte aardoliewinning. Het gaat hier immers om zwaardere olie die dicht bij de oppervlakte voorkomt en waarbij de druk zo laag is dat men de aardolie moet oppompen. Meestal bevindt de aardolie zich veel dieper, op dieptes van 3 tot 8 kilometer, waar ze onder hoge temperatuur (90 tot 240 graden Celsius) en grote druk staat. Hierdoor zijn andere technieken nodig om de olie op een gecontroleerde wijze naar de oppervlakte te krijgen. Door de hoge druk zou ze anders ongecontroleerd naar boven spuiten.

De wereldproductie van aardolie was in 2008 en 2009 gemiddeld 87,2 miljoen vaten per dag, waarvan de helft afkomstig was van het OPEC-kartel (Organization of Petroleum Exporting Countries), dat bestaat uit Angola, Algerije, Ecuador, Irak, Iran, Koeweit, Libië, Nigeria, Qatar, Saoedi-Arabië, de Verenigde Arabische Emiraten en Venezuela. De OPEC-landen bezitten samen meer dan 70 % van de wereldvoorraden. Eind 2009 werden die geschat op 1 476 miljard vaten (volgens statistische data van BP). Slechts 5 % van de aardolievoorraden wereldwijd is eigendom van internationale oliebedrijven, maar ze leveren wel 17 % van de wereldproductie. Bijna 40 % van alle geproduceerde aardolie wereldwijd werd in 2007 verbruikt door slechts drie landen: de Verenigde Staten (24 % of 21 miljoen vaten per dag), China (9 %) en Japan (6 %).

Met traditionele ontginningstechnieken kan men ongeveer 30 % van de aardolie die aanwezig is in een aardolieveld ook effectief produceren. Na een bepaalde tijd (meestal na 20 tot 30 jaar) neemt de productie af tot op het punt dat de ontginning niet meer rendabel is. Omdat er zoveel oude aardolievelden zijn, probeert men nu met nieuwe technologieën bijkomende hoeveelheden aardolie te recupereren. Met injecties van water, polymeren of koolstofdioxide drijft men een deel van de achtergebleven aardolie naar de productieputten. Verlaten aardolievelden worden op die wijze terug in gebruik genomen. Zo kan de uiteindelijke aardolieproductie van een veld vandaag oplopen tot vijftig of soms zelfs 75 % en haalt men er met deze technologieën van ‘secundaire recuperatie’ vaak meer uit dan bij de oorspronkelijke ontginning.

Het hoeft niet te verwonderen dat de aardolie die gemakkelijk te vinden is, vandaag ook grotendeels gevonden is. Er worden steeds minder grote aardolievelden ontdekt die meer dan 500 miljoen vaten produceerbare aardolie bevatten, de zogenaamde ‘witte olifanten’. Nu is de uitdaging voor de industrie vooral om nieuwe voorraden aardolie te vinden en te produceren in diepwatergebieden in zee, in de moeilijk toegankelijke Arctische gebieden en op onverwachte plaatsen zoals in Brazilië waar er recent toch nog enkele witte olifanten werden ontdekt. Dit zorgt er natuurlijk voor dat het steeds duurder wordt om aardolie te vinden en te produceren. Een hoge aardolieprijs heeft echter als neveneffect dat voorraden die vroeger economisch niet rendabel waren, dat nu wel zijn. Een voorbeeld is de exploitatie van schalieolie, teerzanden en andere bronnen van zware olie die zo’n 15 jaar geleden startte, en nu in volle expansie is. Wereldwijd zijn er enorme afzettingen van dit soort aardolie, zoals bijvoorbeeld in Canada en Madagaskar. De teerzanden van het Canadese Alberta alleen al hebben geschatte voorraden van 170 miljard vaten, evenveel als de totale conventionele aardolievoorraden van Saoedi-Arabië. Een verantwoordelijke exploitatie van de Canadese teerzanden, in het bijzonder met respect voor het milieu, is cruciaal om die tot een betrouwbare energiebron voor de toekomst uit te bouwen. De wereldvoorraden in teerzanden zouden dubbel zo groot zijn als die in conventionele aardolievelden.

Uiteindelijk zal aardolie worden vervangen door hernieuwbare energiebronnen niet zozeer omwille van een tekort maar om milieuredenen

In de landen van de OESO (Organisatie voor Economische Samenwerking en Ontwikkeling) is de aardolieconsumptie langzaam aan het dalen. Dit heeft niet zozeer te maken met de opmars van hernieuwbare energie uit zonlicht, wind, waterkracht of biomassa, maar eerder met de sterk gestegen energie-efficiëntie en energiebesparing. Denk maar aan de verbeterde thermische isolatie en de steeds zuiniger wordende wagens. Ondanks het sterk gegroeide wagenpark in de OESO-landen daalt de consumptie van benzine en diesel er de laatste jaren. Men voorspelt in de komende twee decennia echter een sterk stijgende vraag naar aardolie buiten de OESO, vooral in China, India en Brazilië, die de dalende consumptie in de OESO-landen meer dan compenseert. Het zal dan ook nog een paar decennia duren voor er op wereldvlak een einde komt aan de stijgende vraag naar fossiele brandstoffen. Door die opeenvolging van geografisch verspreide consumptiepieken zou de aardolieproductie wereldwijd binnen 15 tot 20 jaar een plateau bereiken van 95 tot 100 miljoen vaten per dag, een productieniveau dat 10 tot 15 % hoger ligt dan vandaag. Een dergelijk productieniveau kan lange tijd worden aangehouden door het aanboren van nieuwe bronnen, de steeds beter wordende ontginningsmethoden, en de betere energie-efficiëntie. Uiteindelijk zal er een daling komen, niet zozeer door een tekort, maar door de vervanging van aardolie door hernieuwbare energiebronnen om milieuredenen.

Binnen 20 jaar zal fossiele energie nog altijd aan 75 % van de wereldbehoeften voldoen, zo wordt geschat. Maar er komt zeker een dag dat duurzamere energiebronnen de hegemonie van de aardolie zullen doorbreken en dat oliesjeiks zullen vragen ‘of er soms nog olie moet zijn’.

Steven M. Gorelick, Oil Panic and the Global Crisis. Predictions and Myths. (Wiley-Blackwell, 2010).

Luc Jacobs is als petroleumingenieur verbonden aan TOTAL.

Johan Martens is als expert katalyse verbonden aan de KU Leuven.

Deel dit artikel
Gerelateerde artikelen