Dal picco di Hubbert alle sommosse in Nord Africa

Dal picco di Hubbert della produzione di petrolio alle sommosse in Nord Africa

Paola Confalonieri

Liceo scientifico “Galileo Galilei”, Trieste

Anno scolastico 2010/2011

Mappa concettuale

• Teorema di Weierstrass
• Picco di Hubbert
• Origine geologica del petrolio
• Storia del petrolio: importanza del Medio Oriente ed Egitto
• Rapporto tra petrolio prodotto e consumo interno
• Conseguenze socio-economiche

La produzione di petrolio, risorsa energetica importantissima, ma limitata, prevede un massimo di produzione, il picco di Hubbert, seguito da una riduzione progressiva. La sovrapposizione della curva di produzione del petrolio, curva di Hubbert, con la curva di consumo di petrolio in uno stesso Paese può aiutare a predire l’insorgere di una “perfetta” tempesta socio-politica, secondo l’ipotesi sviluppata dal Prof. Renzo Rosei, ordinario di fisica all’Università di Trieste ed esperto di questioni energetiche.

La “tempesta perfetta” può verificarsi allorché la produzione non riesce più a coprire il fabbisogno petrolifero, con conseguenze sul costo della vita che hanno portato alle recenti sommosse in Nord Africa, e in particolare in Egitto. Ovviamente, considerazioni geografiche, economico-sociali e storiche devono integrare i dati puramente energetici di produzione e consumo.

Matematica: teorema di Weierstrass e sua applicazione

Il teorema di Weierstrass è un importante teorema sulle funzioni continue.

Ipotesi: sia f(x) una funzione continua in un intervallo chiuso e limitato [a,b].

Tesi: allora f(x) ammette massimo M e minimo m in [a,b], ossia esistono x₁, x₂ ∈ [a,b] tali che

f(x₁) ≤ f(x) ≤ f(x₂) ∀ x ∈ [a,b].

(Diapositiva) Su tale teorema si basa il picco di Hubbert, teoria scientifica proposta nel 1956 dal geofisico americano Marion King Hubbert, riguardante l’evoluzione temporale della produzione di una qualsiasi risorsa minerale o fonte fossile esauribile.

Applicata ai giacimenti di petrolio, tale teoria è densa di importanti conseguenze dal punto di vista geopolitico ed economico. Si propone infatti di prevedere, a partire dai dati relativi alla “storia estrattiva” di un giacimento petrolifero, la data di produzione massima della risorsa estratta nel giacimento, così come per un insieme di giacimenti o per un’intera regione.

Hubbert per primo già nel 1956 predisse correttamente che la produzione di petrolio degli Stati Uniti avrebbe raggiunto un picco nel 1971 e che, da quella data in poi, avrebbe cominciato a declinare inesorabilmente. La concomitanza di questi eventi con le crisi petrolifere del 1973 e del 1979 rese Hubbert il geofisico più famoso del mondo.

Basandosi sull’ipotesi di Weierstrass, si consideri come funzione continua la produzione della risorsa in funzione del tempo, la quale descrive una particolare curva a campana detta appunto curva di Hubbert. Quest’ultima è prima crescente, poi, superato il punto di massimo della funzione previsto dalla tesi del teorema, diventa decrescente.

Tale punto di massimo viene detto picco di Hubbert e rappresenta il momento in cui la produzione petrolifera raggiunge il suo apice.

Tuttavia l’analisi analizza dati puramente empirici, poiché non considera possibili salti o discontinuità nella produzione di petrolio, dovuti alla variabile di prezzo e tecnologica, o ancora ad incidenti imprevedibili, come quello verificatosi nel 2010 alla piattaforma nel Golfo del Messico.

A ogni modo, dopo il picco di produzione del petrolio, la disponibilità di petrolio nei giacimenti interessati non può che diminuire.

Storia estrattiva di un giacimento

Illustro ora la storia estrattiva di un giacimento:

• Espansione rapida: nella prima fase, subito dopo la scoperta del giacimento, la risorsa è abbondante e si ha un alto EROEI, rapporto tra energia ricavata ed energia spesa; di conseguenza la crescita della produzione è esponenziale.
• Inizio dell’esaurimento: successivamente le riserve facilmente estraibili, ovvero le meno costose, si esauriscono e di conseguenza comincia a essere necessario sfruttare risorse più difficili, le quali però richiedono investimenti sempre maggiori. Si ha quindi un EROEI più basso e la produzione continua a crescere, ma non più esponenzialmente come nella prima fase.
• Picco e declino: il momento cruciale si raggiunge quando il graduale esaurimento rende talmente elevati gli investimenti necessari che questi non sono più sostenibili; la produzione raggiunge così un massimo, il picco di Hubbert, e poi comincia a declinare.
• Declino finale: nella fase finale non si fanno più investimenti significativi e la produzione procede in declino.