Năng lượng điều tiết giá dầu thế giới: Dầu khô trong đá – Oil Shale hay Dầu thu được từ đá phiến bitum
Thưa Bà Con,
Chưa đầy một tuần lễ nữa, cuốc bầu cử 3/11/2020 sẽ diễn ra quyết liệt giữa đương kim Tổng thống Trump và Cựu PTT Biden. Câu chuyện “Dầu trong đá” (fracking) là một đề tài nẩy giữa giữa hai Ông. BÀi viết dưới đây hy vọng giải đáp một phần nào về sự khác biệt quan điểm giữa hai Ông trong vấn đề nầy.
Dầu Trong Đá
Năng lượng điều tiết giá dầu thế giới: Dầu khô trong đá –
Oil Shale hay Dầu thu được từ đá phiến bitum
1. Tình trạng dầu lửa trên thế giới
Trên thế giới hiện tại có một cơn khủng hoảng trầm trọng. Đó là cơn khát dầu thô, nhiên liệu chính cho mọi vận chuyển đường thủy, đường bộ và đường hàng không. Cho đến nay, giá xăng dầu tiếp tục tăng đồng biến với giá dầu thô. Giá dầu giao động khoảng $100 Mỹ kim/thùng vào giữa năm 2015. Cuộc khủng hoảng lần nầy khác với cuộc khủng hoảng trong những năm đầu thập niên 70 ở thế kỷ trước và có nhiều hình thái đặc biệt.
Trữ lượng dầu hỏa trên thế giới, qua nhiều thăm dò và nghiên cứu của những cơ quan khác nhau như: Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (1997), Báo Washington Post (1996), Kỷ yếu Năng lượng quốc tế 1998 (International Energy Annual), Phòng Thống kê LHQ (1994). Theo ước tính 2016, trữ lượng dầu thô hiện chiếm vào khoảng 6.050 tỷ thùng hay 962 tỷ m3. Cũng cần biết: 1 barrel = 42 Gallon = 159 lít = 0,16 m3.
Cũng theo ước tính của Cơ quan Địa chất HK (US GS) thì với trữ lượng nầy, nhân loại chỉ có triển vọng sử dụng trong vòng 50 năm tới mà thôi.
Đứng trước tình trạng sử dụng xăng dầu ngày càng tăng theo nhu cầu và đà gia tăng dân số hiện nay, giới hạn tiêu thụ trên sẽ thấp hơn 50 năm nếu căn cứ theo mức sản xuất của OPEC và các quốc gia sản xuất dầu độc lập. Nhưng trên thế giới hiện tại, còn có nhiều quốc gia đang tiếp tục truy tìm và khai thác những khu vực có triển vọng có mỏ dầu ở trong đất liền cũng như ở trong trầm tích của thềm lục địa như ở Việt Nam, Alaska (Hoa Kỳ), Nam Dương, Venezuela, Liên bang Nga v.v… Do đó trên thực tế, chúng ta có thể ước tính một cách lạc quan hơn con số 50 năm. Đó là chưa kể đến những phương pháp và nguyên liệu khác đang được nghiên cứu để thay thế xăng dầu. Tuy nhiên, tùy theo tình hình biến động mà giá dầu có thể tăng bất ngờ do tình trạng “tạm ngưng” sản xuất của OPEC làm tăng thêm khủng hoảng năng lượng trên thế giới. Đó là cuộc khủng hoảng vào năm 1973. Ngay từ năm 2014, chúng ta cũng đang sống trong một giai đoạn của một hình thức khủng hoảng vì giá dầu đã tăng gần gấp đôi so với năm ngoái.
Đứng trước những bất trắc có thể xảy ra bất cứ lúc nào để tạo nên cuộc khủng hoảng năng lượng xăng dầu trên thế giới, các nhà khoa học đã có những bước tiên liệu để ngăn chặn hay hạn chế các bất trắc có thể xảy ra cho thế giới. Thế giới đã nhìn thấy hiểm họa của việc sử dụng dầu thô làm nguồn nguyên liệu chính cho công nghệ phát triển và di chuyển.
Vì đó là:
– Nguồn nguyên liệu có trữ lượng giới hạn và đã báo hiệu trước thời gian bị cạn kiệt không xa;
– Mức ô nhiễm môi trường đặc biệt là sự hâm nóng toàn cầu là một nguy cơ thật sự mà thế giới cần phải giải quyết;
– Sau cùng, phương hướng tập trung để giải quyết hai vấn nạn trên là: truy tìm nguyên liệu để thay thế xăng dầu và biện pháp giải quyết mới để giảm thiểu việc phóng thích khí monoxide carbon (CO) và thán khí (CO2) vào bầu khí quyển.
Hai hướng giải quyết trên là hai định hướng tối ưu trong hiện tại để tiến đến việc ngăn ngừa khủng hoảng năng lượng xăng dầu, và giảm thiểu được lượng thán khí, tác nhân chính của sự tăng nhiệt độ của bầu khí quyển.
Trước cơn khủng hoảng hiện tại, thế giới đặc biệt là Hoa Kỳ đã nhắm đến giải pháp tập trung vào việc truy tìm những loại năng lượng mới cũng như những biện pháp hạn chế mức sử dụng năng lượng hiện tại.
Để có thể hạn chế mức sử dụng xăng dầu, Cơ quan Bảo vệ Môi trường HK (US EPA) cho phép áp dụng rượu cồn hay ethanol để trộn vào xăng dầu chạy xe. Có thể pha trộn đến tỷ lệ 70% rượu trong xăng (Ba Tây đã thay thế xăng rượu cồn 100% cho việc chạy xe). Vì vậy mà mức sản xuất rượu cồn ở Hoa Kỳ trong năm 2004 là 12,5 tỷ lít, 17% cao hơn so với năm 2003. Các tiểu bang trồng bắp để sản xuất ra rượu ethanol ở Hoa Kỳ là Iowa, North và South Dakota, Nebraska, Wisconsin. Hiện nay, trong hầu hết các tiểu bang, xăng được pha cồn ethylic với tỷ lệ 10%.
Hiện nay, với nhu cầu giải quyết nạn khan hiếm năng lượng xăng dầu và giảm thiểu ô nhiễm môi trường, ethanol quả thật là một nhu cầu cấp bách cho thế giới. Do đó tiêu chuẩn đặt ra cho công nghệ lên men nầy là:
· Truy tìm loại vi khuẩn làm tăng tiến trình lên men nhanh hơn và cho hiệu suất cao;
· Và giảm thiểu tối đa các phó phẩm khác không cần thiết trong quy trình. Và theo như đã dự trù, trong năm 2025, HK sẽ giảm lượng tiêu thụ xăng dầu từ 10 đến 15% so với mức tiêu dùng năm 2004 do việc sử dụng ethanol trong các phương tiện di chuyển.
2- Lịch sử Dầu khô trong đá
Con người đã sử dụng loại dầu khô trong đá (còn gọi là dầu đá phiến) làm nhiên liệu từ thời tiền sử, vì nó được đốt ngay không qua một quá trình chế biến nào. Người Anh của thời kỳ “đồ sắt” (Iron Age) cũng dung “loại dầu khô” để đánh bóng và xem như là một món hàng trang trí. Bằng sáng chế đầu tiên để chiết xuất dầu từ đá là Bằng sáng chế Vương miện Anh 330 (British Crown Patent 330) được cấp năm 1694 cho ba người tên là Martin Eele, Thomas Hancock và William Portlock, người đã “tìm ra cách để chiết xuất” và tạo ra số lượng lớn “dầu” ở điều kiện nhiệt độ và áp suất bình thường ra khỏi một “loại đá”.
Thuật ngữ “dầu khô trong đá” thường dùng để chỉ bất kỳ loại đá trầm tích nào có chứa chất rắn bitum (được gọi là kerogen) có thể thải ra một loại chất lỏng có chứa dầu lửa trong quá trình nhiệt phân. Loại dầu nầy dầu được hình thành hàng triệu năm trước bằng cách lắng đọng phù sa (silt), bùn cát và các mảnh vụn hữu cơ trên trầm tích lòng ở đáy hồ hay đáy biển. Đặc biệt tại bang Toronto, Canada, loại dầu nầy nổi trên mặt đất dưới dạng hình tròn đường kính khoảng 1-2 cm, cho nên việc khai thác rất dễ dàng.
3. Hướng giải quyết của Hoa Kỳ
Tại Hoa kỳ vào năm 2005, Bộ luật về Chính sách Năng lượng ra đời cho phép các tiểu bang như Colorado, Utah, và Wyoming nghiên cứu sản xuất đầu từ trong các lớp đá của ba tiểu bang nầy.
Dầu khô kết dính trong những lớp đá ở ba tiểu bang nầy dưới dạng asphalt giống như nhựa đường và có tên là bitumen. Lớp dầu “khô” có cơ cấu gồm các hỗn hợp chất hữu cơ thiên nhiên nằm chen lẫn bên trong những lớp đá.
· Nếu các lớp đá trên được đun nóng, dầu thô sẽ chảy ra và tính chất của dầu tương đương như những loại dầu thô trích ra từ những túi dầu. Phương pháp nầy có tên là “chưng cất bằng nhiệt” (retorting);
· Kỹ thuật dùng áp suất bẻ gãy các lớp đá để phóng thích dầu (fracking).
Trữ lượng dầu thô dưới dạng này ở 3 tiểu bang trên đã được nghiên cứu từ lâu nhưng mọi cố gắng để thương mại hóa đều không thành công vì kỹ thuật ly trích trên còn bất lợi vì giá thành còn cao so với dầu thô trích từ các túi dầu trong thiên nhiên.
Tuy nhiên với cuộc khủng hoảng giá cả của dầu thô vào năm 2015 trên thế giới, phương pháp lấy dầu trong đá có thể biến thành hiện thực.
Khả năng sản xuất thương mại
Theo sự ước tính của các nhà khoa học, việc khai thác dầu trong đá cần phải đầu tư nhiều về nguồn vốn và giá thành sản xuất còn cao khoảng $70 Mỹ kim/thùng. Do đó, nếu giá dầu thô trên thế giới lớn hơn $70, thì hiệu quả kinh tế của phương pháp nầy bắt đầu tăng. Hiện tại Bộ Nội vụ Hoa Kỳ đã cho phép 6 công ty bắt đầu nghiên cứu khai thác trên 160 mẫu đất ở vùng Colorado. Các công ty đó là Chevron, Oil Shale Exploration, EGL Resources v.v… Cũng có một vùng nằm trong khai thác ở Wyoming và Utah. Các công ty dự tính bắt đầu khai thác thương mại vào tháng 8, 2008. Nhưng mãi đến năm 2016, khi giá dầu bắt đầu giảm, việc sản xuất thương mại dầu khô mới bắt đầu. Năm 2017 giá thành sản xuất 1 thùng dầu bằng phương pháp “fracking” nầy giảm xuống giao động khoảng $US50. Năm 2019, giá thành sản xuất xuống còn $US40.
Vấn đề bảo vệ môi trường trong việc khai thác
Sau khi thông qua về những vấn nạn môi trường có thể xảy ra qua quy định của Bộ Luật Chính sách Môi trường Quốc gia (NEPA) trong đó phương pháp trích dầu khô từ đá phải chứng minh hay đạt được những tiêu chuẩn sau đây:
· 1. Khả năng và tính khả thi của phương pháp;
· 2. Hiệu quả kinh tế so với việc khai thác dầu thô hiện tại;
· 3. Và giải quyết được tất cả những vấn nạn môi trường qua việc khai thác bằng phương pháp trên.
Trữ lượng dầu từ nguồn này ước tính khoảng hơn 800 tỷ thùng theo nghiên cứu và tính toán của Văn phòng Quản lý Đất HK (BLM). Lượng dầu thô trong đá có ở miền Trung Tây Hoa Kỳ ước tính khoảng 12 ngàn dặm vuông nằm trong ba tiểu bang Colorado, Utah, và Wyoming. Với diện tích nầy, lượng dầu sẽ có trữ lượng lớn hơn gấp 3 lần trữ lượng hiện tại của Saudi Arabia và có thể cung ứng năng lượng cho Mỹ trong 110 năm tới.
Trước những thông tin đầy lạc quan về cung cách giải quyết cuộc khủng hoảng dầu thô hiện tại, vấn đề môi trường trong phương pháp nầy đã được lưu ý đến rất nhiều qua nghiên cứu những vấn nạn có thể xảy ra khi khai thác và biến chế
Hiện tại, cho dù khai thác bất kỳ một công nghệ mới nào, nhất là công cuộc khai thác tài nguyên thiên nhiên, việc bảo vệ môi trường là yếu tố hàng đầu. Trong phương pháp chưng cất bằng nhiệt để trích dầu thô trong đá nầy có 4 yếu tố chính gây ảnh hưởng lên môi trường.
Đó là:
– Sự ô nhiễm không khí qua sự phát thải những hạt bụi nhỏ;
– Nhất là ảnh hưởng đến sự hâm nóng toàn cầu do sự phóng thích khí carbonic. Hai vấn nạn này nếu không khắc phục được thì việc sản xuất kỹ nghệ có thể bị hạn chế;
– Ngoài ra việc ô nhiễm nguồn nước sông Colorado cũng là một yếu tố cần lưu ý. Cho đến nay, chưa có biện pháp tiên liệu nào để ngăn chận nguồn ô nhiễm từ lòng đất đá vào nguồn sông trong khi khai thác;
– Và vấn nạn thứ tư cần phải kể đến là con người cũng chưa tiên liệu được mức cân bằng sinh học giữa đất, đá và sông.
Qua các vấn nạn vừa nêu trên, con người đã tiện liệu các giải pháp để ngăn chặn hay hạn chế 4 vấn nạn kể trên căn cứ vào những căn bản khoa học hiện có để giải quyết vấn đề chúng ta đang đứng trước cơn khủng hoảng dầu hiện tại.
Và đây cũng là vấn đề của mỗi người trong chúng ta, người tiêu thụ xăng dầu trực tiếp, cần phải thay đổi não trạng trong cung cách sử dụng xăng dầu trước tình thế mới. Đó là hạn chế mức tiêu thụ hàng ngày bằng nhiều cách như: không phí phạm khi sử dụng xe trong di chuyển, chỉ di chuyển khi thực sự cần thiết, hay dùng xe công cộng như xe buýt hay đi chung xe khi đi làm việc, đi bộ hay dùng xe đạp, sử dụng hệ thống điện thoại, điện thư trong giao dịch để tránh bớt di chuyển v.v…
Làm được như thế, chúng ta đã giải quyết một phần cuộc khủng hoảng ngày hôm nay và hạn chế được sự phát thải nguồn khí carbonic, nguyên nhân chính cho sự hâm nóng toàn cầu.
4. Thay lời kết
Qua những tin tức đan kể ở phần trên, quả thật sự khai thác dầu khô trong đá ở Hoa Kỳ đã điều tiết được giá dầu trên thế giới do OPEC, mà trước đây, những đại công ty ở Trung Đông hoàn toàn quyết định giá cả cho thị trường. Hiện nay, giá dầu đã bình ổn khoảng trên dưới $US50/thùng (giá thị trường ở Houston hiện tại là khoảng $US2.00/Gallon).
Vào ngày 14/3/2017, Kate Richard, Giám đốc điều hành của công ty đầu tư năng lượng Warwick Energy, cho biết “rủi ro thị trường dầu mỏ lớn nhất cho năm 2017 là viễn cảnh chiến tranh chia sẻ thị trường – hoặc ít nhất là một cuộc thách thức – giữa các nhà khai thác dầu khô trong đá của OPEC và Mỹ”. May mắn thay, chuyện nầy chưa xảy ra cho đến na9m 2020 nầy…
Vì vậy, bắt đầu từ đây, và nếu không có gì biến động đột ngột trên thế giới, giá dầu vẫn SẼ được bình giá như trên trong một thời gian dài…
Nước Mỹ trung bình sử dụng 12 triệu thùng dầu hàng ngày cho nhu cầu năng lượng chung, nhập cảng khoảng 3 triệu thùng/ngày. Vào cuối năm 2015 trở đi, HK cho tăng mức sản xuất dầu khô trong đá, từ đó tạo ra hiện tượng cung cấp quá tải, do đó, giá dầu tụt xuống cho đến bình ổn khoảng $US50.00/thùng vào giữa năm 2016 cho đến bây giờ.
Với Hoa Kỳ, hiện tại, phải hạn chế sản xuất loại dầu này vì tất cả kho dự trữ đã quá tải. Trước đây vì lý do an toàn, mỗi bồn dầu dự trữ phải chừa 5% thể tích cho không khí. Nhưng, vào cuối năm 2016, thể tích an toàn cho không khí chỉ còn 2%. Có lẽ chính vì vậy mà TT Trump đã cho bán một phần dự trữ để vừa tăng mức an toàn trong lưu trữ, vừa kích thích tăng trưởng trong những năm 2017 và 2018 chăng?
Nếu đường ống dẫn dầu từ vùng Trung Hoa Kỳ xuống Galveston thuộc tiểu bang Texas được thực hiện trở lại (do lịnh cấm của cựu TT Obama), Hoa Kỳ có thể cung cấp dầu và khí đốt cho Âu Châu, từ đó, Liên hiệp Âu Châu sẽ không còn bị áp lực của Putin trong vấn đề cung cấp dầu khí nữa. Đây có thể là một thế chiến lược mang Hoa Kỳ trở về vị trí siêu cường kinh tế và chính trị?
Có thể nói, thời hoàng kim của các quốc gia Á Rập ở Trung Đông đã qua rồi. Nga Sô, với 50% tổng sản lượng quốc gia tùy thuộc vào dầu khí, và kể từ khi giá dầu sụt xuống từ trên dưới $100.00/Gallon còn khoảng $50.00, việc điều hành quốc gia trở nên khó khăn như thế nào cho Putin trong những năm trở lại đây!
Một trường hợp khác, xứ Venezuela hoàn toàn tùy thuộc vào việc khai thác và xuất cảng dầu. Hàng năm Hoa Kỳ nhập cảng hơn 10 tỷ Mỹ kim dầu từ xứ nầy cho đến năm 2015. Và, hiện nay Venezuela đang đứng trước khủng hoảng toàn quốc và đang trở thành một quốc gia… phá sản và đi dần vào tình trạng vô chính phủ (2020).
Vì vậy, có thể nói ngày nào Mỹ còn sử dụng món hàng “dầu khô trong đá”, sẽ không còn có những cuộc khủng hoảng dầu như thời thập niên 70 ở thế kỷ trước nữa. Vì Hoa Kỳ có thể hóa giải ngay tức khắc bằng cách sản xuất phụ trội loại dầu nầy mỗi khi OPEC giảm sản xuất để làm “giá” vì cán cân cung – cầu sai lệch.
Và đây mới đích thực là vũ khí của Hoa Kỳ nhằm điều tiết mọi khủng hoảng năng lượng ít ra trong một thời gian dài trong những năm sắp đến.
Thế giới đang thủ đầy bất an và biến động hiện nay, nhưng với giá đầu thô đang bình ổn trong suốt những năm vừa qua nhờ sự khai thác dầu khô trong đá – Oil shale. Việc nầy sẽ giúp Hoa Kỳ giữ được thăng bằng với những đối trọng hay đối thủ bất tận của Hoa Kỳ như Nga và Trung Cộng.
Mai Thanh Truyết
13.08.2017 – Hiệu đính 10-2020
Hội Bảo vệ Môi trường Việt Nam – VEPS