Vimos na primeira parte diversas propriedades gerais da energia. Nesta parte veremos algumas propriedades intrínsecas das fontes de energia fósseis e não renováveis.
Muito do que veremos aqui é resultado do trabalho de diversos profissionais renomados, e cujas teorias são comprovadas ao longo dos anos. Os conceitos por trás dessas teorias são simples e lógicos, acessíveis a qualquer pessoa.
O “Eroei”
O primeiro conceito que precisamos aprender é o conceito de energia líquida versus a energia investida para obtê-la. Imagine que um poço de petróleo produza 100 barris de óleo. A plataforma que produz este óleo consome uma certa quantidade de energia para esta produção. A questão é que esta quantidade de energia varia conforme ocorre a maturação e o envelhecimento do poço.
Digamos que, no começo das operações, o poço consuma em energia o equivalente a 2 barris. Se ele produziu 100 barris e consumiu 2, a energia líquida equivale a 98 barris. Veja que para nós, o importante do ponto de vista prático é a energia líquida, porque é com ela que construímos e fazemos funcionar tudo a nossa volta: os carros e aviões que se deslocam, pontes e rodovias que são construídas, o alimento que é produzido e chega às nossas mesas.
Pense que a energia investida funciona como um imposto sobre a produção. Se o imposto for alto demais proporcionalmente ao total de energia produzida, haverá pouca energia líquida que poderá ser aproveitada. Porém, o que acontece se gradualmente o poço vai envelhecendo e exigindo cada vez mais energia para produzir, mas sua produção possui um teto?
É aqui que definimos o fator chamado pela sigla de Eroei – Energy Returned on Energy Invested (Energia Retornada (ou líquida) sobre a Energia Investida). O Eroei é a razão entre a energia total produzida e a energia necessária para produzi-la:
Eroei = Energia Total Produzida
Energia Investida
O Eroei é a razão entre a energia total produzida e a energia necessária para produzi-la. Neste exemplo o Eroei é 100/2 = 50. A energia líquida, por sua vez, é 98 barris.
Conforme o poço envelhece, esta proporção muda. Há cada vez menos energia líquida conforme se consome mais energia para produzi-la. O resultado é o gráfico a seguir:
Para facilitar a visualização e o entendimento, o eixo horizontal foi invertido. Assim, ao avançarmos para a direita observamos valores de Eroei progressivamente menores. Assim, menores valores de EroeiI implicam poços mais maduros ou envelhecidos.
Neste gráfico vemos no eixo horizontal o fator Eroei, enquanto no eixo vertical temos a porcentagem de energia líquida obtida do poço. A curva mostra o comportamento da energia líquida ao longo do envelhecimento do poço.
Um dado importante sobre esta curva é que o Eroei é resultado de uma divisão, e isso gera uma típica curva não linear. Um comportamento desta curva é que ela oferece um decaimento suave durante boa parte da redução do Eroei. Entretanto, quando ele atinge a faixa entre 10 e 5, a curva forma um “joelho” descendente, e de lá inicia um decaimento abrupto.
Isto significa que durante a maior parte da vida produtiva do poço não sentimos uma perda significativa de energia líquida disponível, porém conforme o poço atinge uma certa necessidade de energia a ser investida, o decaimento de energia líquida fornecida é abrupto. Este não é um comportamento linear ao qual a mente humana está acostumada, e isto pode ter forte impacto na economia.
Agora, vamos entender o impacto do EroeiI no mundo real. Os primeiros poços de petróleo ocorriam em terrenos de terra firme, eram relativamente rasos e a própria pressão do gás no subsolo empurrava o petróleo para a superfície. Petróleo jorrando era cena comum nos anos 1940 e 1950.
O filme “Giant” (“Assim Caminha a Humanidade” no Brasil) de 1956, com James Dean, Elizabeth Taylor e Rock Hudson, dá uma idéia de como um poço de petróleo era encontrado e iniciava sua produção.
Neste trecho do filme, que se tornaria um clássico, Jeff Rink (James Dean), modesto empregado da fazenda de Bick Benedict (Rock Hudson) havia herdado um pedaço de terra na fazenda, que Benedict queria comprar mas Jeff recusou vender, pois sabia-se que o solo daquela região era rico em petróleo. Jeff então resolve procurar petróleo e encontra. A cena do banho de petróleo jorrando é antológica. Jeff então pega seu velho caminhão e se dirige à sede-casa da família — todo lambuzado de petróleo — maneira simples e direta de mostrar ao patrão a descoberta, que agora era rico. Jeff então se dirige à bela esposa de Bick, Leslie (Elizabeth Taylor), por quem Jeff era apaixonado secretamente, para dizer a Leslie que não era mais um joão-ninguém.
Assista ao final do trecho do magnífico filme do diretor George Stevens, que ganhou o Oscar de 1957 de Melhor Diretor. Procire assistir ao filme que foi o terceiro e último de Jamas Dean antes de perder a vida num acidente rodoviário na Califórnia quando dirigia seu Porsche 550.
Em resumo, haviam baixos investimentos em energia para estes poços, tanto na prospecção como na exploração no começo de operação. Posteriormente, conforme o óleo era retirado do poço, a chamada depleção, a pressão do gás diminuía, e o poço precisava ser bombeado para produzir. E assim o EROEI deste poço progredia, mas ainda assim, por ser um poço raso, a energia consumida em bombeamento era pouca, e o EROEI progredia lentamente até que este fator tornasse a operação do poço econômica e energeticamente inviável.
Hoje é um fato que grandes jazidas de petróleo, economicamente viáveis, já foram descobertas e estão em plena produção, sendo que os poços mais antigos estão em um estágio avançado de deterioração do EROEI.
Já as descobertas mais significativas nos últimos anos são praticamente todas sob significativas profundidades no oceano, implicando a necessidade de construção de grandes e complexas plataformas flutuantes. A tecnologia de prospecção e exploração é extremamente complexa e cara. Em poços profundos como no nosso pré-sal, as temperaturas da água são baixíssimas, com o risco de formação de hidrato de metano, um composto cristalino semelhante ao gelo, que pode entupir a tubulação e destruí-la pela expansão do hidrato interno. Então é necessário todo um sistema de aquecimento para que o óleo suba por toda a lâmina d’água em temperatura relativamente elevada, o que significa grande investimento energético nesse aquecimento. Há também todo um investimento energético no bombeamento deste óleo desde as profundezas.
Assim, o dispêndio de energia investida na extração do óleo é enorme, e o poço já começa a operar com um Eroei relativamente baixo.
Aqui há um fenômeno importante: sempre exploramos primeiro as fontes de qualquer riqueza natural que sejam as mais fáceis da alcançar, as mais produtivas e as mais baratas de explorar. Conforme consumimos estas fontes mais práticas, ao longo do tempo buscamos outras fontes cada vez mais difíceis de explorar. Inicialmente o produto da exploração é barato, inviabilizando economicamente a exploração das demais jazidas. Conforme a procura pelo produto aumenta e as fontes mais fáceis, produtivas e baratas se extinguem, o preço sobe, tornando a exploração das demais fontes cada vez mais vantajoso.
Isto tanto vale para o investimento econômico como para o investimento energético, e significa que a substituição e a ampliação da produção ocorrem com um EROEI cada vez mais reduzido.
A teoria do Peak Oil
Em 1956, um artigo do geólogo M. King Hubbert previu que a produção de petróleo nos Estados Unidos atingiria o pico entre 1965 e 1971.
Ele também previu que o pico de produção mundial ocorreria entre os anos de1990 e 2000. Embora a previsão mundial não tenha se confirmado nos prazos originalmente propostos, principalmente devido ao avanço tecnológico e à exploração de recursos não convencionais, os mecanismos físicos descritos por Hubbert permanecem válidos.
Hubbert usou um modelo de maturação e envelhecimento dos poços que podemos adaptar como ao de uma bebida como uma margarita servida em sua taça em formato de cone invertido.
- O “poço” começa a produzir com o primeiro canudo colocado na bebida. A partir dele a depleção da jazida se inicia.
- Posteriormente, mais e mais canudos são adicionados, acelerando a depleção, até que o sistema atinja o chamado “Peak Margarita”.
- Após o pico, novos canudos são adicionados, acelerando a depleção, porém, alguns canudos já instalados não alcançam mais a bebida e o resultado é que a produção diminui.
- Finalmente, a bebida acaba e apenas poucos canudos conseguem obter as últimas gotas.
Assim, a produção de um poço se aproxima de uma curva em formato de sino, sendo que o pico de produção ocorre quando metade da reserva original já foi explorada
A curva inicia-se com um flanco ascendente de produção em uma condição mais favorável de exploração, enquanto que, após o pico ocorre o flanco descendente, onde os investimentos econômicos e energéticos aumentam significativamente, o que liga a teoria do Peak Oil ao fator EROEI.
Hubbert extrapolou a teoria de peak oil de um poço para toda a jazida, bem como produção de uma nação.
A curva de produção de petróleo dos Estados Unidos mostra nitidamente este comportamento em nível nacional.
O campo de Ghawar
O campo de Ghawar, pertencente à Arábia Saudita, é o maior campo petrolífero convencional, em terras emersas, do mundo.
Este campo foi descoberto em 1948 e começou a produzir em 1951, e com mais de 70 anos de exploração intensiva, a dinâmica de suas reservas mudou drasticamente.
Durante décadas, o mercado acreditava que o Ghawar sustentava uma produção firme de 5 milhões de barris por dia. No entanto, os documentos oficiais revelaram uma realidade bem diferente.
- O pico histórico ocorreu na década de 80, atingindo 5,7 milhões de barris por dia em 1981.
- A capacidade máxima de produção sustentável atual foi revisada para 3,8 milhões de barris, uma queda de 20% aos padrões históricos.
- O campo já produziu entre 80 e 85 bilhões de barris, com reservas atuais estimadas em 48 bilhões de barris, e assim o fator de depleção da reserva está além dos 50%.
Com um declínio natural estimado em 8% ao ano, o campo de Ghawar é um exemplo real e imponente do impacto previsto pela teoria do Peak Oil. Todos estes dados mostram o impacto previsto pela teoria do Peak Oil.
Descobertas
Antes de explorar, é importante descobrir onde estão as jazidas, e isso é aleatório, ou melhor, estatístico. Hubbert teoriza que as descobertas, na média, possuem uma curva semelhante à de um sino, assim como a curva de vida dos poços e jazidas, embora seja um gráfico mais ruidoso que a de produção.
Existe um padrão estatístico atual onde, entre o pico das descobertas e o pico de produção existe um intervalo de 40 anos.
No entanto, este padrão pode ser fortemente influenciado pelas tecnologias e condições das jazidas. Considerando que os poços economicamente viáveis em terras emersas já foram descobertos e que as grandes descobertas atuais estão sob grandes profundidades oceânicas, é provável que haja um maior descompasso entre descobertas e entre elas e a intensificação da produção.
O alarmismo e a realidade econômica
A teoria do Peak Oil de Hubbert levou ao alarmismo do fim do petróleo. A mídia várias vezes especulou sobre o mundo sem petróleo. Grande parte dessas previsões não se confirmou nos prazos originalmente anunciados. Mas o petróleo não precisa acabar para gerar problemas econômicos. Basta que cada barril novo exija investimentos energéticos e financeiros progressivamente maiores.
A teoria do Peak Oil mostra uma realidade realmente preocupante: o petróleo barato acabou.
Pelo gráfico podemos observar que a partir de 1999 o preço do barril partiu de um valor em torno dos US$ 20,00 para US$ 150,00 em 2008, pouco antes do estouro da bolha imobiliária americana, que colocou boa parte do mundo em recessão. Desde então o preço tem oscilado, mas reestabelecendo rapidamente valores na faixa de US$ 60,00 e US$ 100,00. Boa parte da contenção dos preços nesta faixa pode resultar de oscilações entre oferta e demanda. No entanto, nada impede que os preços continuem subindo enquanto os poços em terras emersas envelhecem enquanto são substituídos por outros no oceano, a um custo de produção cada vez mais elevado.
Conclusão
Vimos que o processo de maturação e envelhecimento dos poços de petróleo é um processo bem determinado e não uma mera teoria da conspiração. Ao contrário do alarmismo sensacionalista promovido pela mídia ao longo dos anos, o problema principal é que o processo de Peak Oil pode limitar a oferta e regular a demanda pela imposição de preços do petróleo cada vez mais altos.
Para a próxima parte, estudaremos como a evolução de preço e demanda do petróleo influencia o mundo em que vivemos: economia e geopolítica.
AAD
