توفان شیل؛ آمریکا چگونه به یک غول گازی تبدیل شد؟

به گزارش گروه انرژی بولتن نیوز به نقل از بازار، روح‌اله کهن‌هوش نژاد در یادداشتی نوشت: تا سال ۲۰۰۳ عمده صاحب‌نظران بر این باور بودند که آمریکا با کمبود دائمی گاز طبیعی داخلی مواجه است و تنها راه جبران این کمبود واردات گاز طبیعی مایع (LNG) بوده و ایالات متحده آمریکا ناچار است به کاری جدید در تاریخ خود روی بیاورد و آن وابستگی روزافزون به واردات LNG از کشورهای حوزه دریای کارائیب، غرب آفریقا، غرب آسیا یا آسیاست. آن‌ها تصور می‌کردند که سرنوشت آمریکا آن است که به بزرگ‌ترین واردکننده LNG مبدل شود و همان‌گونه که برای تأمین نفت خود به بازارهای جهانی وابسته است، برای تأمین گاز نیز به بازارهای جهانی وابسته شود.

در دهه ۱۹۸۰، عده کمی بر این باور بودند که استخراج گاز طبیعی از سنگ شیل متراکم، به نحوی که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه باشد، امکان‌پذیر است ولی کتب مرجع مهندسی نفت این امر را غیرممکن می‌دانستند.

در آن زمان تصور بر این بود که ممکن است نفت و گاز در شیل موجود باشند ولی استخراج آن‌ها به صورت تجاری غیرممکن است، زیرا نمی‌توانند از میان سنگ متراکم به بیرون جریان یابند. آن عده کم سال‌های متمادی به سختی کار کردند تا رمز شیل را بشکنند. هدف آن‌ها باز کردن مجاری کوچکی در شیل متراکم بود تا گاز بتواند از طریق سنگ به درون چاه جریان یابد. آن‌ها برای انجام این کار شکست هیدرولیکی را به کار گرفتند که بعدها به «فرکینگ» مشهور شد. در این روش مخلوطی از آب، ماسه، ژل و برخی مواد شیمیایی تحت فشار به درون سنگ‌ها تزریق می‌شوند و این امر موجب ایجاد منافذ بسیار کوچک و آزادسازی گاز می‌شود. فناوری شکست هیدرولیکی در اواخر دهه ۱۹۴۰ ابداع شده بود و از آن زمان به بعد عموماً در حفاری‌های متداول نفت و گاز به کار گرفته می‌شد و نهایتاً پس از تلاش فراوان نفوذ در شیل نیز به کار ‌رفت.

اما برای حفاری شیل لازم بود فناوری دیگری هم به لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه شود. این فناوری حفاری افقی بود. اپراتورها با استفاده از این فناوری می‌توانستند حفاری عمودی انجام دهند و پس از رسیدن به نقطه‌ای به نام نقطة شروع انحراف، سر مته تغییر جهت می‌دهد و به صورت افقی در شیل حرکت می‌کند. این نوع حفاری موجب می‌شود که بخش بسیار بیشتری از سنگ در مواجهه با سر مته قرار گیرد و بنابراین گاز (یا نفت) بسیار بیشتری استخراج شود. با اینکه تجاربی از انجام حفاری افقی وجود داشت، اما این فناوری تا اواخر دهه ۱۹۸۰ و اوایل دهه ۱۹۹۰ چندان شایع نشده بود.

اما در ماه ژوئیه ۲۰۰۳، مهندسان آمریکایی توانستند با موفقیت دو فناوری شکست با آب و حفاری افقی را به یکدیگر پیوند دهند تا گاز محبوس در شیل را آزاد سازند. اخبار مربوط به این پیشرفت غیرمنتظره موجب شد که مسابقه‌ای دیوانه‌وار میان شرکت‌ها ایجاد شود تا بتوانند سهم‌شان را از این سنگ متراکم تصاحب کنند.

برآورد می شود که ذخایر گازی قابل استخراج آمریکا در مقایسه با یک دهه پیش ۷۰ درصد افزایش یافته؛ این ارقام همچنان در حال افزایشند. برآورد کمیته پتانسیل گاز از ذخایر گازی قابل استخراج آمریکا در سال ۲۰۱۹ سه برابر بیش از سال ۲۰۰۲ بود. تولید گاز چنان به سرعت در حال افزایش بود که این روند به توفان شیل مشهور شد

این شرکت‌ها از جمله شرکت‌های بزرگ با لوگوهای شناخته‌شده در پمپ‌ بنزین‌های سرتاسر کشور نبودند. شرکت‌های بزرگ هنوز سرگرم خارج کردن سرمایه های خود از تولید در داخل آمریکا بودند زیرا فکر می‌کردند که این تولیدات به بن‌بست می‌رسد. درعوض، آن‌ها مشغول سرمایه‌گذاری در ژرفاب‌های خلیج مکزیک و در پروژه‌های عظیم چندین میلیارد دلاری در سرتاسر جهان بودند. از نظر آن‌ها زمین‌های آمریکا به شدت مورد بهره‌برداری قرار گرفته و رو به افول بود و نمی‌توانست منابعی با مقیاس مورد نظر آن‌ها را فراهم کند.

زمین‌های آمریکا در اختیار شرکت‌های مستقل بود، یعنی شرکت‌های متمرکز بر کشف و تولید که به پمپ بنزین‌ها یا پالایشگاه‌ها اکتفا نمی‌کردند؛ آنها کارآفرین‌تر، پرشتاب‌تر و کم هزینه‌تر بودند. مسابقه‌ای برای اجاره هر چه بیشتر زمین‌های مرتع‌داران و مزرعه‌داران و سپس آغاز فرآیند اثبات وجود منابع در این زمین‌ها آغاز شده بود. خیلی زود مشخص شد که همة شیل‌ها یکسان نیستند و برخی پربارتر از بقیه هستند. همه شرکت‌ها خواهان آن بودند که پیش از دیگران، مناطق پربار و زمین‌های بالقوه مولدتر را بیابند. افراد پیشرو در این انقلاب خاص هزاران نفر از کارگزاران شرکت‌های نفت و گاز بودند که به خانه‌ها می‌رفتند و در صندوق‌های پست مناطق روستایی پیام‌هایی می‌گذاشتند تا مالکین زمین را وادار کنند که حقوق مواد معدنی خود را که تا آن زمان بی‌ارزش بود با امکان کسب حق‌الامتیاز و احتمالاً ثروت در آینده مبادله کنند.

سال ۲۰۰۸ سال به صدا درآمدنِ زنگ‌های هشدار بود. در این سال، همان‌طور که انتظار می‌رفت، تولید گاز طبیعی در آمریکا به جای پایین آمدن، بالا رفت و این امر به سرعت موجبات جلب توجه شرکت‌های مهم، یعنی شرکت‌های بزرگ بین‌المللی را فراهم کرد. برخی از این شرکت‌های مهم به تدریج انتقال برخی از سرمایه‌گذاری‌های خود را به داخل آمریکا آغاز کردند. شرکت‌های مزبور در برخی موارد، شرکت‌های مستقل را خریداری کردند و برخی از شرکت‌های بین‌المللی، از چین، هندوستان، فرانسه، ایتالیا، نروژ، استرالیا و کره، برای شراکت با شرکت‌های مستقل آمریکا مبالغی پرداخت کردند و نقدینگی لازم را برای ادامه پیشرفت سریع در اختیار آن‌ها قرار دادند.

با ایجاد این چشم‌انداز جدید، برآوردهای انجام‌شده از منابع گاز آمریکا به شدت افزایش یافت. کمیته پتانسیل گاز، که منابع فیزیکی ایالات متحده آمریکا را تحلیل می‌کند، برآورد کرد که ذخایر گازی قابل استخراج این کشور در مقایسه با یک دهه پیش ۷۰ درصد افزایش یافته است. این ارقام همچنان در حال افزایش هستند. برآورد کمیته پتانسیل گاز از ذخایر گازی قابل استخراج آمریکا در سال ۲۰۱۹ سه برابر بیش از سال ۲۰۰۲ بود. تولید گاز چنان به سرعت در حال افزایش بود که این روند به توفان شیل مشهور شد. با از میان رفتن کمبود گاز و عرضه بیش از حد آن، سرانجام امری اجتناب‌ناپذیر رخ داد و آن سقوط قیمت‌ها بود. تقارن عرضه فراوان و قیمت کم به تغییر ترکیب کلی انرژی آمریکا منجر شد و سهم گاز از کل انرژی مصرفی آمریکا افزایش یافت.

با ورود شیل، قیمت گاز به شدت رقابتی شد و مخالفت‌های زیست‌محیطی موجب شد که ساخت کارخانه‌های جدید با سوخت زغال سنگ در آمریکا عملاً غیرممکن شود. در سال ۲۰۰۷ زغال سنگ نیمی از برق آمریکا را تولید می‌کرد و این رقم در سال ۲۰۱۹ به ۲۴ درصد کاهش یافت و سهم گاز طبیعی در تولید برق به ۳۸ درصد افزایش پیدا کرد

مهم‌ترین تغییر ایجادشده در بخش برق بود. زغال سنگ مدت‌ها منبع اصلی تولید برق بود، این موضع به دلیل سیاست‌های دولت در دهه‌های ۱۹۷۰ و ۱۹۸۰، مبنی بر ترویج زغال سنگ به عنوان منبع ایمن انرژی داخلی، تقویت شده و کاربرد گاز طبیعی را برای تولید برق محدود کرده بود (زیرا در آن زمان همه تصور می‌کردند که منابع گاز کشور در حال اتمام است). در دهه ۱۹۹۰، پیش از کشف شیل، سهم گاز هرگز بیش از ۱۷ درصد از تولید نبود. ولی با ورود شیل، قیمت گاز به شدت رقابتی شد و مخالفت‌های زیست‌محیطی موجب شد که ساخت کارخانه‌های جدید با سوخت زغال سنگ در آمریکا عملاً غیرممکن شود. در سال ۲۰۰۷ زغال سنگ نیمی از برق آمریکا را تولید می‌کرد و این رقم در سال ۲۰۱۹ به ۲۴ درصد کاهش یافت و سهم گاز طبیعی در تولید برق به ۳۸ درصد افزایش پیدا کرد.

این دلیل اصلی کاهش انتشار کربن دی‌ اکسید (CO۲) در آمریکا و رسیدن آن به سطوح اوایل دهه ۱۹۹۰ علیرغم دو برابر شدن اندازه اقتصاد آمریکا بود. بدین‌ترتیب هر نوع تفکر در مورد واردات LNG گران قیمت کنار گذارده شد. چالش موجود، دیگر افزایش منابع کمیاب جدید نبود، بلکه یافتن بازار برای گاز طبیعی ارزان قیمت و فراوان بود چرا که میزان گاز موجود بسیار زیاد بود.