Dầu đã được cho là đã cạn kiệt có thể được sử dụng trong bao lâu?

Cũng giống như “nỗi lo lắng về pin điện thoại di động” ngày nay, con người từ lâu đã lo lắng rằng sẽ không có đủ dầu trên trái đất và đã ước tính được giới hạn “tuổi thọ” của dầu. Nhiều thập kỷ trước, câu trả lời mà ai đó đưa ra là 50 năm. Nhiều thập kỷ sau, câu trả lời của một số người vẫn là 50 năm.

Dầu sẽ cạn kiệt? Với sự phát triển của công nghệ, liệu ước mơ về nguồn dầu mỏ “vô tận” có thể thành hiện thực? Dầu nhân tạo có thể được sử dụng? Các nguồn năng lượng mới còn cách xa dầu mỏ?

Đài Tiếng nói Trung Quốc và CCTV đã hợp tác với Trung tâm Khoa học và Công nghệ Thanh niên của Hiệp hội Khoa học và Công nghệ Trung Quốc để ra mắt loạt chuyên mục phổ biến khoa học trên các phương tiện truyền thông - Lớp học chuyên sâu "Các nhà khoa học nói về khoa học". 20 học giả nổi tiếng nói về các chủ đề nóng và trả lời các câu hỏi của công chúng.

Hôm nay, Wang Tieguan, một học giả của Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc, sẽ cùng bạn khám phá địa điểm thăm dò và khai thác dầu "năng lượng cao".

Dầu có thể "kéo dài" được bao lâu?

Ngày nay, dầu tham gia vào đời sống con người dưới nhiều hình thức khác nhau. Từ nhựa đến son môi, từ phân bón đến nhựa đường, và tất nhiên là xăng, dầu hỏa, v.v., các sản phẩm dầu mỏ có rất nhiều ứng dụng.

Tại sao người ta lo dầu bấy nhiêu năm mà giới hạn “tuổi thọ” của dầu lại bị đẩy đi đẩy lại?

Viện sĩ Wang Tieguan tin rằng sự phát triển công nghệ là một trong những lý do quan trọng. "Sự phát triển của công nghệ và việc ước tính trữ lượng là hoàn toàn khác nhau." Ông giải thích lấy mỏ dầu Đại Khánh làm ví dụ: “Khi mỏ dầu mới được phát hiện, chúng tôi phải khai thác lớp dầu này. Với sự tiến bộ của công nghệ, việc khai thác dầu thô từ các lớp dầu mỏng bên trong hai mét đã được hiện thực hóa, trữ lượng của mỏ dầu Đại Khánh đã tăng gấp đôi. Sau hơn 60 năm thăm dò và phát triển, nguồn tài nguyên dầu khí thông thường của mỏ dầu Đại Khánh đã bước vào giai đoạn phát triển giữa và cuối. . đã công bố một bước đột phá chiến lược lớn trong hoạt động thăm dò dầu đá phiến ở Cổ Long."

Sau một thời gian dài lo lắng về vấn đề “cạn kiệt dầu”, một số người đã đi sang một thái cực khác: họ tin rằng ngày càng có nhiều dầu được khai thác và sẽ không có hồi kết.

Viện sĩ Wang Tieguan cho biết đây không phải là trường hợp. "Rốt cuộc, phải mất hàng chục triệu năm để tạo ra dầu và con người đang khai thác và sử dụng dầu rất nhanh. Về lâu dài, nhiên liệu hóa thạch cuối cùng sẽ được thay thế bằng các nguồn năng lượng mới."

Năng lượng mới và dầu nhân tạo có thể thay thế dầu mỏ?

Vậy khi nào dầu mỏ sẽ được thay thế bằng năng lượng mới?

Viện sĩ Wang Tieguan cho biết, hiện tại nhiều công nghệ năng lượng mới vẫn chưa trưởng thành đến mức có thể thay thế hoàn toàn năng lượng hóa thạch. "Nó phải khả thi về mặt kỹ thuật và phù hợp về mặt kinh tế. Nhiên liệu hóa thạch, bao gồm dầu và khí tự nhiên, sẽ không dễ dàng bị thay thế trong tương lai gần của chúng ta."

Về nguồn gốc của dầu mỏ, hiện nay có hai giả thuyết: nguồn gốc vô cơ và nguồn gốc hữu cơ. Trên bình diện quốc tế, quan điểm về nguồn gốc hữu cơ là chủ đạo hơn. Quan điểm này cho rằng khi sinh vật chết và bị chôn vùi dưới lòng đất, khi nhiệt độ dưới lòng đất tăng lên nhưng thường không vượt quá 200 độ, sau một quá trình địa chất kéo dài hàng chục triệu năm có thể khiến kerogen nứt ra và sinh ra dầu.

Một câu hỏi khác được đặt ra: Dầu có thể được sản xuất nhân tạo không?

Viện sĩ Wang Tieguan nói với mọi người rằng điều đó có thể. "Đá phiến Kerogen hay còn gọi là đá phiến dầu, là loại đá phiến giàu kerogen. Sau khi đá phiến dầu được khai thác và đun nóng, chưng cất và chưng cất, các đại phân tử chất hữu cơ phức tạp trong kerogen có thể bị nứt thành hydrocarbon. Tạo ra dầu đá phiến có thể được được sử dụng làm dầu nhiên liệu hoặc chế biến thành xăng và dầu diesel là một trong những cách tạo ra dầu mỏ nhân tạo."

Ngành công nghiệp dầu mỏ nhân tạo của nước tôi phát triển nhanh chóng vào những năm 1950. Fushun, Liaoning và Maoming, Quảng Đông là những cơ sở sản xuất dầu nhân tạo quan trọng ở nước tôi.

Tuy nhiên, ông cũng chỉ ra rằng từ góc độ kinh tế, giá dầu nhân tạo quá cao.

Đi tìm “mã DNA” của dầu thô

Trong hoạt động thăm dò dầu khí, người ta thường sử dụng “mã DNA” - hợp chất đánh dấu sinh học của dầu mỏ để đọc thông tin dầu thô.

“Dầu di chuyển, sự hình thành và vị trí nơi mọi người tìm thấy dầu nói chung không phải là nơi tạo ra dầu.” Viện sĩ Wang Tieguan cho biết bộ xương phân tử của các hợp chất đánh dấu sinh học giữ lại bộ xương phân tử của sinh vật và có thể mô tả đặc điểm nguồn sinh học của các chất hữu cơ, chẳng hạn như thông qua các quá trình sinh học. Các hợp chất đánh dấu có thể tiết lộ dầu được tạo ra từ thành phần nào và cũng có thể chỉ ra loại sinh vật nào đã hình thành nên dầu.

Hiện tại, chuỗi terpene ba vòng c18~c23 13 (n-alkyl) là hợp chất đánh dấu sinh học duy nhất được các học giả Trung Quốc xác định và đặt tên.

Năm 1978, Wang Tieguan nhặt được một mảnh sỏi màu xanh xám trong một cuộc khảo sát địa chất thực địa và quan sát dưới kính lúp rằng nó có chứa nhựa đường.

Trong công tác địa chất dầu khí, người ta thường coi nhựa đường tự nhiên là “cây giống dầu” nên điều này nhanh chóng thu hút sự chú ý của Wang Tieguan. Anh ta ngay lập tức chọn một địa điểm để thăm dò rãnh thủ công và đào sa thạch nhựa đường đen dày ba tám mét. Thông qua phân tích địa hóa hữu cơ và xác định tuổi đồng vị, ông xác định đây là mỏ dầu cổ.

Vào thời điểm đó, các công cụ và phương pháp phân tích còn hạn chế. Mười năm sau, nhóm của Wang Tieguan đã sử dụng phương pháp sắc ký khí khối phổ để phát hiện một loạt hợp chất mới chưa được báo cáo trong tài liệu quốc tế vào thời điểm đó. Sau đó, sau khi đồng tiêm các tiêu chuẩn sắc ký-khối phổ, họ đã xác định được cấu trúc của hợp chất đánh dấu sinh học mới này vào năm 1990 và đặt tên nó là terpene ba vòng 13 (n-alkyl).

Viện sĩ Wang Tieguan cho biết, cho đến nay, các dấu ấn sinh học của chuỗi terpene 13ɑ (n-alkyl)-ba vòng chỉ được phát hiện trong các tầng, cây giống dầu và nhựa đường của Đại Đại Sinh ở nước ta, điều này có thể có nghĩa là chuỗi hợp chất này là cột mốc của thời kỳ Proterozoi. Sản phẩm có ý nghĩa thiết thực đối với các tầng lớp cổ xưa và hoạt động thăm dò dầu khí sâu ở nước ta.