Нефть после нефти

Проблема исчерпаемости углеводородов является давней темой ожесточенных дискуссий политиков, экономистов и геологов. «Полит.ру» публикует статью известного ученого, профессора Казимиры Ионе, возглавляющей научно-инженерный центр «Цеосит» Сибирского отделения РАН. Она является сторонницей гипотезы о небиологическом происхождении запасов нефти и газа, а значит, и более легкой их возобновляемости, которая вновь стала активно обсуждаться наряду с более распространенной биологической гипотезой.

Сейчас много спорят о достоинствах и недостатках отечественной науки. А ведь если посмотреть правде в глаза, проблема в том, что существующей на сегодня российской экономике наука практически не нужна. Пока что пользуются спросом не принципиально новые технологии, а некоторые усовершенствования, помогающие выжать максимум из старого, изношенного оборудования. Но уже недалек час, когда технологическое наследство Советского Союза, на котором базируется российская промышленность, полностью исчерпает свой ресурс. Кто-то должен думать о будущем, искать выход из тяжелой ситуации - мы, ученые, и пытаемся по мере сил это делать. Причем существуют научно-технологические направления, на которых не надо никого догонять, где мы сами являемся первопроходцами и лидерами. Развитие этих направлений может позитивно повлиять на будущее макроэкономики нашей страны.

Два последних года мне в рамках финансирования , выделенного Отделением Наук о Земле РАН, довелось быть научным руководителем академического проекта «Геокатализ как фактор влияния на скорость накопления и состав природных углеводородных скоплений». Мы с новых позиций проверяли известную спорную гипотезу об абиогенном происхождении нефти и природного газа. Дело в том, что проблема происхождения углеводородных месторождений в земной коре до сих пор не решена. Превалирует точка зрения, что залежи нефти – это продукт уникальных геофизических условий определенного периода в геологической истории Земли, когда биоорганические остатки превратились в жидкие углеводородные смеси. Больше таких условий не было, поэтому запасы нефти уникальны и конечны. Но есть и другой взгляд, основанный на знаниях процессов катализа. В своей исследовательской практике мы научились успешно получать нефтеподобные продукты из не биогенного сырья – смеси углекислого газа, окиси углерода и водорода с применением в качестве катализаторов природных руд различных возрастов и месторождений.

Можно предположить, что похожие процессы протекают в земной коре, то есть сама Земля является постоянно действующим каталитическим реактором. Эта гипотеза находит все больше подтверждений. Известно, что типичные земные породы являются дисперсными системами с высокоразвитыми метафазными границами, что характерно и для промышленных гетерогенных катализаторов. Многие природные руды по своему химическому составу аналогичны катализаторам синтеза углеводородов. Наконец, физические условия в глубинах земли – высокие значения температуры и давления – также наводят на мысль о том, что там должны происходить достаточно интенсивные каталитические процессы. Гипотеза хорошо подкрепляется некоторыми уже известными науке фактами: доказано существование интенсивного потока газов из мантии к поверхности Земли; обнаружены запасы глубинных углеводородов, имеющих явно не осадочное, а коровое или даже мантийное происхождение; изучен изотопный состав углерода в некоторых нефтяных залежах, не укладывающийся в диапазон, характерный для органических соединений биологического происхождения. Наконец, тот факт, что известным нефтяным и газовым залежам обязательно сопутствует мощная водяная оторочка, свидетельствует о наличии химических реакций, продуктом которых являются углеводородные смеси и вода. Это характерно для процессов абиогенного каталитического синтеза углеводородов из субстратов, имеющихся в природных газовых флюидах.

Начальные этапы исполнения крупного междисциплинарного научного проекта, а именно изучение каталитических свойств различных руд и минералов в синтезе нефтеподобных смесей углеводородов, уже показали, что мы на верном пути.

Новые знания и полученные результаты могут быть основой как для изменения подходов к оценке запасов углеводородного сырья, так и для существенной корректировки методов прогнозирования, поиска и добычи нефти и газа.

Но есть и другое важнейшее следствие нашей работы, достойное особого внимания. Известные данные о количестве водорода, который постоянно выделяется из мантии к поверхности Земли, позволяют рассчитывать на перспективу прямой добычи этого газа – по аналогии с добычей других полезных ископаемых. Этот процесс в некоторых случаях может быть гораздо менее энергоемким, а значит – менее затратным, чем традиционные способы производства водорода. А дешевый водород – это новая энергетика и новая экология больших городов. К примеру, имея доступный водород, мы с помощью уже разработанной «Цеоситом» технологии могли бы очистить крупнейшие мегаполисы от миллионов тонн отходов человеческой жизнедеятельности, которые накапливаются в очистных сооружениях, снизить себестоимость переработки угля, торфа и древесины в высококачественный бензин и биогаз.

Фундаментальные междисциплинарные исследования проблемы происхождения углеводородов необходимо продолжить, поэтому мы и решились выступить в авторитетном общеполитическом издании.

Новосибирск