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2012-02-23 20:39

World needs better alternatives to oil (2010-02-24)


Exploration and production of crude oil is briskly underway around the world, like off the eastern coasts of Vietnam (pictured) but there is increasing need for the development of more alternative energy sources. / Korea Times file

‘The Oil Age will end long before the world runs out of oil. It will end when renewable alternatives fall to a level where oil cannot compete.’

By Martin Kruse

It’s hard to understate the importance of petroleum production for the 20th century. Oil forms the backbone of our society. Without oil, the world’s largest industry, the tourist industry, would not have existed as we know it today. The process of globalization would have been limited and the many 100 million that have been lifted out of poverty into the global middle class would have remained in poverty.

Oil is unlike every other energy source. It permeates the global economy: transport, military, construction and manufacturing depend on it. It is used in the pharmaceutical industry, agriculture and by industry to produce plastic. It is an ingredient in products as different as pharmaceutical drugs, DVDs and asphalt. Oil lubricates the gears of the world’s economy. It is at the heart of manufacturing. Without it, the free movement of goods as we know it would grind to a halt.

It is easy to pick on fossil fuels in these climate-changing times, but we must also recognize that without them society would have been radically different. But that is precisely why it is a challenge to switch to other types of fuel. Oil is an integral part of the society. Over 95 percent of national transport systems are dependent on it in one form or another. One of the advantages of oil in the transport sector is its high energy value. Oil is thus difficult to replace as many alternatives do not have sufficiently high energy value.

Glimpse of possible future

A lack of oil is the worst thing imaginable. So maybe that is why we have been warned time and time again of a shortage since the 1970s, without actually experiencing one. However with the 2008 spike in prices where oil hit $147 a barrel, suddenly we had a first glimpse of a possible future.

Are things changing? Many petroleum geologists think so and increasingly whistleblowers from inside the International Energy Agency (IEA) have called the IEA’s estimates for future oil production unrealistic. A continued write-down of the IEA’s productions estimates have not helped. So what is going on?




Books and documentaries such as “The Coming Oil Crisis” and “The End of Suburbia” have conjured up a somber picture of the future when oil production peaks. “Peak oil” refers to the moment when oil production peaks, not when oil runs out. As Sheikh Zaki Yamani, the Saudi oil minister, said three decades ago,“The Stone Age did not end for lack of stone, and the Oil Age will end long before the world runs out of oil.” What he referred to is the violent price increases that will occur when oil resources are reduced. There is no disagreement about if peak oil will happen, only when.

But when is not an absolute point in time, but dependent on investment. What differentiates the oil production of the near future from that of the 1970s is not just the amount of oil, but the type of oil fields from which it is extracted. We are not running out of oil, but we are running out of cheap, easy-to find oil. Earlier, we had access to large fields with high-quality oil, which were relatively new, since the largest ones had been discovered before 1970. Today, many of these fields are aging. In other words, they approach or have passed production maximum. Because of geological conditions, oil production becomes increasingly expensive after half of a field’s reserves are extracted. Thus, new fields must be found to meet increasing demand or new technology must be put in place to extract more oil. However, these technologies are expensive and the new fields being discovered are smaller than those discovered many years ago

Security of supply

Peak oil is not a future catastrophic event, where oil will hit $200 a barrel or more. Peak oil is now. The peak oil discussion often overlooks the fact that increased oil prices make increased oil investment and thus enhanced oil recovery possible. Worldwide, the average recovery rate from oil fields is 35 percent, yet in some places on the Norwegian shelf, it’s between 50-67 percent, one of the highest in the world. For every 1 percent we manage to increase the global recovery rate we delay peak oil by six years

IEA has time and time again pointed to a need for more investment in oil in order to avert a supply crunch, however there are nations, notably Russia and several OPEC countries, who have incentives to maintain high oil prices to finance their state budgets. In other words, the oil prices hikes we see are a question of strong demand from developing countries, but that has just as much to do with a lack of investment, creating a tight market for oil.

Security of supply is a major problem for the future political world situation. Countries are committed domestically but also internationally, such as those of the European Union, to withstand a short stop in supplies. The crisis in the 1970s showed with all clarity how much power resource rich countries may have on resource-poor nations.

The increase in prices we witnessed in between 2006 and 2008, which culminated with an oil price of $147, has been a contributing factor to putting oil dependence on the agenda. Nearly 80 percent of the expected increase in production of both oil and gas is expected to come from national companies, primarily from the Middle East.

The oil price increase alone during the 2005-2008 price hike meant that the United States had to transfer $100 billion extra to the Middle East. That is more than half of the first stimulus package, which was put in place in 2008 to put the U.S. economy back on its feet.

It’s money the United States has an interest in keeping within its borders, especially considering its economy and the fact that the Middle East regimes aren’t the most stable. The same goes for the European Union, which has a strong interest in minimizing energy supplies from Russia. Since Russia has repeatedly shown its willingness to use energy supplies as a political weapon, Korea being a resource poor country has the same issues and needs to adopt policies that make it less dependent on foreign countries’ energy supply.

Special role of China

The developing world is moving into an industrialization phase of ever-increasing GDP, and with this comes a higher need for commodities, especially energy. Dependent on how you measure this, China entered this phase 10 years ago and has seen a GDP-doubling four times faster than the United Kingdom saw during its industrialization phase. In this decade, India will follow. This will create an insatiable need for commodities of all kinds. This will fuel frustration and may contribute to riots and revolutions like those witnessed in the Middle East or fuel military conflict and contribute to a less secure world.

China has become the world’s biggest emitter of carbon dioxide, which is a serious problem if we are to curb greenhouse gases. Indeed, as more companies outsource productions to low-wage countries, we see a decline in carbon dioxide intensity in the production sector in various Western countries, yet a strong increase in output, primarily in China. Since China’s carbon dioxide emissions per $1,000 GDP created is roughly double the average of OECD nations, the world’s total output from production is increasing. Scandinavian countries like Denmark and Norway are looking to employ measures to decrease emissions by as much as 30 percent, but in the great scheme of thing it means nothing. China’s monthly carbon dioxide emission increases roughly equal those of Norway for a whole year.

China alone uses more coal than the United State, Europe and Japan combined, so even though it has the world’s third biggest coal reserves it will suffer from coal depletion in the future. With 16 of the 20 most polluted cities in the world located in China, with acid rain in 50 percent of the cities and 17 percent of rivers not meeting the lowest standards for irrigation, health problems related to air pollution are on the rise. China is aware of her problems. It will suffocate in pollution and economic growth will decline. But all it not lost. Chinese demand for oil has been elevating world prices. As oil prices go up so does the market for renewable energy. China has now passed the United States in government spending on clean technology research and development. The Chinese green powerhouse has meant a rapid fall in solar cells and China heavily invested in wind and other renewable energies and countries like Korea and India have joined in. Prices of renewable energy are falling rapidly, so even though in many respects China in particular seems to be the problem, it is where we can increasingly look for solutions as well.

Oil as dominant energy

Sheikh Zaki Yamani was right when three decades ago he said that “The Oil Age will end long before the world runs out of oil.” It will end when renewable alternatives fall to a level where oil cannot compete. And that time is approaching fast. Yet oil will be with us for a long time, particularly in the transport sector, because the demand for energy for cars will grow some 3 percent a year in non-OECD countries. Already in 2009, the Chinese car market overtook the U.S. in the number of vehicle sales. Today transport accounts for 20 percent of the world’s energy consumption and 15 percent of carbon dioxide emissions, a figure which is expected to increase to 60 percent by 2030 in the “business as usual” scenario. However, the reduction potential when using renewable energy is 31 percent and unlike many other areas, we can save money in the long run by investing in an efficient fleet of vehicles and infrastructure.

As renewable energy will enter the market and replace oil either in the form of electricity created by renewable sources or nuclear, or in the form of biofuels, oil prices will fall and a new price equilibrium will appear. Cars will still be on the road 20 years from now consuming oil, but they will use only a fraction of what cars do today. This marks the end of an era for oil as the dominant source of energy and a new era where green alternatives will thrive.

Martin Kruse is a senior researcher at the Copenhagen Institute for Futures Studies (CIFS). Kruse has extensive experience in advising top management on issues of strategic concerns in various industries including retail, financial services, manufacturing and energy, as well as in the public sector. He primarily works with innovation and strategic issues concerning the water-energy-food-climate nexus. Kruse has published several articles on innovation topics, focusing on trends affecting the need for green innovation and barriers to green innovation.




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석유 시대의 종말과 대체 에너지

마르틴 크루제 글

20세기를 위한 석유 생산의 중요성은 강조하지 않을래야 않을 도리가 없다. 석유는 우리 사회의 척추를 형성한다. 석유가 없었다면 세계 최대의 산업인 관광 산업은 오늘 우리가 알고 있는 형태로 존재할 수 없었을 것이다. 세계화 과정은 제한적이었을 테고, 빈곤을 벗어나 중산층으로 편입한 수십억 인구는 그냥 빈곤 상태에 남겨졌을 것이다.

석유는 여타 에너지원과는 다르다. 전세계 경제에 퍼져 있어, 교통, 군사, 건설, 제조업 등이 모두 이것에 의존한다. 제약과 DVD에서 아스팔트에 이르기까지 서로 다른 온갖 제품의 원료가 되기도 한다. 석유는 세계 경제의 기어에 윤활유 구실을 한다. 제조업의 심장을 차지하고 있다. 이것이 없이는 오늘 우리가 알고 있는 것과 같은 상품의 자유로운 이동이 단번에 멈추고 만다.

기후 변화로 골치 아픈 시대에 살면서 화석 연료를 나무라기는 쉽다. 그러나 이것이 없었다면 우리 사회가 오늘과는 완전히 다른 모습을 하게 되었을 것이란 점은 인정해야 한다. 그러나 바로 그 점 때문에 다른 유형의 연료로 바꾸기가 여간 어려운 것이 아니다. 석유는 우리 사회의 핵심적 부분을 구성한다. 국가 교통 체계의 95% 이상이 이런저런 형태로 석유에 기대고 있다. 교통 부문에서 석유의 이점 중 하나는 높은 에너지 가치에 있다. 따라서 석유는 대체하기가 어렵다. 대체 연료들이 그처럼 높은 에너지 가치를 갖지 못하기 때문이다.

가능한 미래 엿보기

석유의 부족은 상상할 수 있는 것으로는 최악의 상황이다. 어쩌면 그 때문에 우리는 1970년대 이래 계속 석유 부족에 대한 경고를 들어야 했던 것인지 모르겠다. 비록 그런 경험을 실지로 하지는 못했지만 말이다. 그런데 2008년 들어 물가의 변동폭이 급격히 커지고 석유가 배럴 당 147달러를 기록하면서 우리는 처음으로 미래의 우리 모습을 흘깃 엿보게 되었다.

세상 천지가 변하고 있는 걸까? 석유 지질학자들의 상당수는 그렇게 보고 있고, 국제에너지기구(IEA)의 내부 고발자들도 미래의 석유 생산에 대한 이 기구의 예측을 비현실적이라 말한다. 계속되는 IEA의 생산 예측도 별 도움이 되지 못했다. 대체 무슨 일이 벌어진 걸까?

“석유 위기의 도래”나 “교외의 종말” 같은 책이나 다큐멘터리는 석유 생산이 정점에 이른 어느 미래의 음산한 풍경을 불러낸다. “피크 오일”이란 석유가 고갈되었을 때가 아니라 석유 생산이 정점에 오른 순간을 말한다. 사우디 석유 장관 셰이크 자키 야마니가 30여년 전에 한 말대로 “석기 시대는 돌이 부족해서 끝난 것이 아니다. 마찬가지로 석유 시대도 세상에 석유가 고갈되기 훨씬 전에 끝날 것이다.” 그가 한 말의 뜻은 석유 자원이 줄어들 때 발생하게 되는 급격한 유가 상승이었다. 피크 오일이 발생하리라는 데 이의를 다는 사람은 없다. 다만 문제는 그 때가 언제냐 하는 것이다.

그런데 그 “언제”란 시간 속의 어떤 절대적인 점이 아니라 투자하기에 따라 달라지는 것이다. 가까운 장래의 석유 생산과 1970년대의 그것을 구별하는 것은 단지 석유의 양만이 아니라 거기서 석유를 뽑아 올리는 유전의 유형 또한 그렇다. 석유는 아직 떨어지지 않았지만, 값싸고 찾기 쉬운 석유가 떨어지고 있는 것이다. 예전에는 양질의 석유가 있는 커다란 유전에 접근할 수 있었다. 가장 큰 유전들은 1970년대 이전에 발견되었기 때문에 비교적 새 것들이었다. 오늘날 이들 유전은 노쇠해지고 있다. 다시 말해, 최대치 생산에 가까이 왔거나 이미 그 단계를 지나갔다. 지질 조건상 석유를 생산할 때 유전에 저장된 양의 절반 이상을 뽑아낸 뒤에는 생산가가 점점 높아지게 된다. 따라서 갈수록 커지는 수요를 맞추기 위해서는 새로운 유전을 찾아내거나 더 많은 석유를 뽑아낼 수 있는 신기술이 나와야 한다. 그러나 이런 기술은 으레 돈이 많이 들기 마련이고, 새로운 유전 역시 앞서 발견된 것들에 비하면 규모가 작다.

공급의 확보

피크 오일은 유가가 배럴 당 200 달러 혹은 그보다 비싼 미래의 어느 재난 상황을 말하는 것이 아니다. 피크 오일은 바로 지금이다. 피크 오일에 관한 논의는 유가의 상승이 석유에 대한 투자의 상승으로 이어지고 급기야 석유 회수량의 증가를 가능케 한다는 사실을 종종 간과한다. 유전에서 석유를 회수하는 평균 비율은 전세계에 걸쳐 35% 정도인데, 노르웨이 대륙붕 위 일부 장소에서는 세계 최고 수준인 50-67%에 이른다. 전세계의 회수율을 1%씩 늘릴 수 있을 때마다 피크 오일은 6년 정도 늦출 수 있다.

석유 공급의 위기를 막으려면 석유에 대한 투자를 더 늘려야 한다고 IEA는 누차 강조해왔다. 그러나 러시아와 일부 오펙 회원국 같은 산유국들은 국가 예산을 지탱하기 위해 고유가를 유지하려는 동기를 갖고 있다. 다시 말해, 오늘 우리가 마주하고 있는 유가의 대폭 인상은 개발도상국의 수요가 강한 데서 그 원인을 찾을 수 있겠는데, 또 석유 시장을 긴축시키는, 부족한 투자와도 크게 연관되어 있다.

공급의 확보는 미래의 정치적 상황을 고려할 때 무척 중요한 문제이다. 나라마다 공급이 잠시 멈춘 상황을 견디기 위해 국내적으로는 물론 EU 회원국에서 볼 수 있듯이 국제적으로도 큰 관심을 기울인다. 1970년대의 위기는 자원 부국들이 자원 빈국들에게 얼마나 큰 힘을 휘두를 수 있는지를 여실히 보여주었다.

우리가 2006-2008년 사이에 목도한 유가 상승(배럴당 147달러로 정점을 찍었다)은 석유 의존도를 의제에 올리는 요인이 되었다. 석유와 가스 생산에서 예측할 수 있는 인상분의 80% 정도가 주로 중동에 있는 국영 회사에서 나왔다.

2005-2008년 유가 인상기에 발생한 유가 인상은 미국에게는 1,000억 달러를 중동에 별도로 더 건네야 하는 상황을 뜻했다. 이는 2008년에 미국이 국내경제를 되살리려고 처음 쏟아 부은 돈꾸러미의 절반을 훌쩍 넘는 액수이다.

이 돈은 미국이 자국의 경제 상황과 중동의 정부들이 안정된 상태가 아니라는 사실을 고려할 때 결코 국경선 밖으로 내보내고 싶지 않은 돈이었다. 러시아로부터 받는 에너지 공급을 최소화하는데 관심이 큰 EU 역시 마찬가지였다. 그 동안 러시아는 에너지 공급을 정치적 무기로 쓰는데 거리낌이 없음을 거듭 보여주었다. 에너지 빈곤국인 한국 역시 이런 문제에 관심을 더 기울이고, 외국의 에너지 공급에 덜 의존하는 정책을 채택할 필요가 있다.

중국의 특별한 역할

개발 도상의 세계는 바야흐로 GDP의 끊임없는 증가를 동반한 산업화 단계로 들어서도 있고, 이와 더불어 상품, 그 중에서도 특히 에너지에 대한 요구가 커지고 있다. 생각하기 나름이겠지만, 중국은 10여년 전에 이 단계에 들어선 뒤 해마다 영국보다 네 배나 빠른 속도로 GDP를 늘려가고 있다. 앞으로 10년간은 인도가 그 뒤를 따를 것이다. 이는 온갖 종류의 상품에 대해 만족할 줄 모르는 요구로 이어질 것이다. 그 결과 좌절하는 사람들이 생겨나고, 어쩌면 최근 중동 지역에서 볼 수 있었던 것과 같은 폭동이나 혁명의 발발, 또는 군사적 충돌이 일어나도록 부추겨 이 세상을 더 불안하게 할지도 모르겠다.

중국이 세계에서 가장 많은 양의 이산화탄소를 배출하는 국가가 된 지금, 만일 우리가 온실가스를 통제하려 한다면 심각한 문제를 일으키게 될 것이다. 사실 갈수록 많은 회사들이 생산 거점을 임금 수준이 낮은 국가로 옮기고 있는데, 그러다 보니 여러 서구권 국가의 생산 부문에서 발생하는 이산화탄소의 강도는 떨어지는 한편 중국과 같이 생산을 맡은 나라의 것은 크게 높아지고 있다. GDP 1,000달러를 기준으로 중국이 배출하는 이산화탄소의 양은 대략 OECD 국가 평균의 배에 달하고, 또 전세계가 생산활동에서 배출하는 온실가스 총량은 지금도 느는 추세에 있다. 덴마크나 노르웨이 같은 스칸디나비아 반도 국가들은 크게는 30%까지 배출량을 줄이려는 조치를 취하려 하고 있지만, 이는 사실 전체 그림에 놓고 보면 별 의미가 없는 수치이다. 한 예로, 중국의 월간 이산화탄소 배출 증가량은 대략 노르웨이가 일년 동안 배출하는 양과 맞먹는다.

석탄의 사용에서 중국은 미국과 유럽, 일본을 합친 것보다 더 많은 양을 소비한다. 따라서 석탄 매장량이 세계에서 세 번째로 큰 나라이면서도 머잖아 석탄 고갈에 시달리게 될 것이다. 세계에서 오염도가 가장 심한 20개 도시 중 16개가 있고, 도시의 절반 정도에서 산성비가 내리며, 하천의 17% 정도가 관개용수의 최저 기준도 충족시키지 못하고, 대기오염과 관련된 건강 문제가 나날이 늘어나고 있는 곳이 중국이다. 이 나라도 그 사실을 잘 알고 있다. 그러나 오염을 줄이려면 경제 성장이 뒷걸음질 칠 것이다. 그러나 잃기만 하는 것은 아니다. 중국의 석유 수요는 전세계에서 유가를 올려놓았다. 유가가 오르면서 재생 에너지에 대한 시장의 관심도 커졌다. 중국은 지금 청정기술 연구개발에 들이는 정부 비용 면에서 미국을 추월했다. 중국의 녹색 발전소 덕에 태양전지에 드는 비용이 급격히 떨어졌고, 중국이 풍력을 비롯한 재생에너지에 대한 투자를 늘리기 시작하자 한국이나 인도 같은 나라도 여기에 뛰어들었다. 그 결과 재생에너지 가격이 급격히 떨어지고 있다. 결국 중국이라는 특정 국가가 여러 면에서 문제를 일으키는 것 같지만, 해결책을 찾으려는 눈길 역시 이곳을 향하고 있다.

지배적 에너지로서의 석유

셰이크 자키 야마니는 30년 전에 다음과 같은 말을 남겼다. “석유 시대는 세상에 석유가 고갈되기 훨씬 전에 끝날 것이다.” 석유 시대는 재생 가능한 대체에너지가 석유가 경쟁이 되지 않는 수준까지 떨어질 때 종말을 고할 것이다. 그리고 그 때는 점점 빠르게 우리에게 다가오고 있다. 그럼에도 석유는 앞으로도 오랫동안 우리 곁에 있게 될 것이다. 비OECD 국가에서 자동차용 에너지에 대한 수요가 해마다 3%씩 늘어날 것이라는 점을 고려한다면 특히 교통 부문에서 그러할 것이다. 중국의 자동차 시장은 자동차 판매대수 면에서 2009년에 벌써 미국을 앞질렀다. 오늘에 와서는 교통이 세계 에너지 소비의 20%와 이산화탄소 배출량의 15%를 차지하고 있는데, 이 수치는 “모든 것이 평소대로 굴러간다”는 시나리오대로 간다면 2030년에 60%까지 오를 것으로 보인다. 그러나 재생 가능한 에너지를 사용할 때 감축할 수 있는 가능성은 31%에 불과하다. 따라서 다른 여러 분야에서와 달리 효율적인 자동차와 인프라에 투자해야 장기적으로 돈을 절약할 수 있게 될 것이다.

재생 가능한 자원이나 핵으로 만들어낸 전기의 형태를 취하던가 아니면 바이오연료라는 형태를 취해서 재생에너지가 시장에 진출하여 석유를 대체하게 되면, 유가가 떨어지고 새로운 가격의 균형이 등장할 것이다. 앞으로 20년 뒤에도 자동차들이 석유를 소비하며 거리를 누비고 있겠지만, 그 양은 오늘의 자동차들에 비하면 몇 분의 일 수준에 그칠 것이다. 이 때가 되어야 비로소 석유가 지배적인 에너지원 구실을 하던 시대는 끝났고, 녹색 대체연료들이 번성하는 새로운 시대가 시작되었음을 알리게 되는 것이다.

마르틴 크루제는 코펜하겐 미래학 연구소(CIFS)의 선임 연구원으로 일하고 있다. 공공 부문은 물론 소매업, 금융 서비스, 제조업, 에너지 등 다양한 산업계에서 최고 경영자들을 상대로 그들의 전략적 관심사에 대해 조언한 경험이 풍부하다. 그는 주로 물-에너지-식량-기후 집합체와 관련하여 혁신과 전략적 이슈를 논하는데 관심이 많다. 아울러 녹색 혁신에 대한 요구에 영향을 미치는 경향과 그런 혁신을 가로막는 장애에 초점을 맞춘 글을 여러 편 썼다.


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