نظرية ذروة هوبرت

تقول نظرية ذروة هوبرت إن معدل إنتاج النفط في أي منطقة جغرافية معينة، من منطقة إنتاج النفط الفردية إلى الكوكب ككل، يميل إلى اتباع منحنى جرسي الشكل. وهي واحدة من النظريات الأساسية حول ذروة النفط.

يؤدي اختيار منحنى معين إلى تحديد نقطة الإنتاج الأقصى استنادًا إلى معدلات الاكتشاف ومعدلات الإنتاج والإنتاج التراكمي. في وقت مبكر من المنحنى (ما قبل الذروة)، يزداد معدل الإنتاج بسبب معدل الاكتشاف وإضافة البنية الأساسية. في وقت متأخر من المنحنى (ما بعد الذروة)، ينخفض ​​الإنتاج بسبب استنفاد الموارد .

تعتمد نظرية ذروة هوبرت على ملاحظة أن كمية النفط الموجودة تحت الأرض في أي منطقة محدودة؛ وبالتالي، فإن معدل الاكتشاف، الذي يزداد بسرعة في البداية، يجب أن يصل إلى الحد الأقصى ثم ينخفض. في الولايات المتحدة، اتبع استخراج النفط منحنى الاكتشاف بعد فترة زمنية تتراوح من 32 إلى 35 عامًا. ^{[1] [2]} سميت النظرية على اسم الجيوفيزيائي الأمريكي م. كينج هوبرت ، الذي ابتكر طريقة لنمذجة منحنى الإنتاج مع الأخذ في الاعتبار حجم الاسترداد النهائي المفترض.

يمكن أن يشير مصطلح "ذروة هوبرت" إلى ذروة الإنتاج في منطقة معينة، وهو ما تم ملاحظته الآن في العديد من الحقول والمناطق.

كان يُعتقد أن ذروة هيوبرت قد تحققت في الولايات المتحدة المتجاورة البالغ عددها 48 ولاية (أي باستثناء ألاسكا وهاواي) في أوائل سبعينيات القرن العشرين. بلغ إنتاج النفط ذروته عند 10.2 مليون برميل (1.62 × 10 ⁶  م ³ ) يوميًا في عام 1970 ثم انخفض على مدار السنوات الخمس والثلاثين التالية في نمط يتبع عن كثب النمط الذي توقعه هيوبرت في منتصف الخمسينيات. ومع ذلك، بدءًا من أواخر القرن العشرين، أدت التطورات في تكنولوجيا الاستخراج، وخاصة تلك التي أدت إلى استخراج النفط الصخري والنفط غير التقليدي، إلى زيادة كبيرة في إنتاج النفط في الولايات المتحدة. وبالتالي، تم إنشاء نمط انحرف بشكل كبير عن النموذج الذي تنبأ به هيوبرت للولايات المتجاورة البالغ عددها 48 ولاية ككل. يُظهر الإنتاج من الآبار التي تستخدم تقنيات الاستخراج المتقدمة هذه معدل انخفاض أكبر بكثير من الوسائل التقليدية. في نوفمبر 2017، تجاوزت الولايات المتحدة مرة أخرى حاجز 10 ملايين برميل لأول مرة منذ عام 1970. ^[3]^

يشير مصطلح ذروة النفط كاسم خاص، أو "ذروة هوبرت" عند تطبيقه بشكل عام، إلى حدث متوقع: ذروة إنتاج النفط على مستوى الكوكب بأكمله. بعد ذروة النفط، وفقًا لنظرية ذروة هوبرت، سيدخل معدل إنتاج النفط على الأرض في انحدار نهائي. بناءً على نظريته، في ورقة بحثية ^[4] قدمها إلى معهد البترول الأمريكي في عام 1956، توقع هوبرت بشكل صحيح أن إنتاج النفط من المصادر التقليدية سيبلغ ذروته في الولايات المتحدة القارية حوالي عام 1965-1970. كما توقع هوبرت ذروة عالمية عند "حوالي نصف قرن" من النشر وحوالي 12 جيجا برميل (GB) سنويًا من حيث الحجم. في مقابلة تلفزيونية عام 1976 ^[5] أضاف هوبرت أن تصرفات أوبك قد تسطح منحنى الإنتاج العالمي ولكن هذا لن يؤدي إلا إلى تأخير الذروة لمدة 10 سنوات ربما. لقد وفر تطوير التقنيات الجديدة الوصول إلى كميات كبيرة من الموارد غير التقليدية ، وقد أدى ارتفاع الإنتاج إلى حد كبير إلى إحباط تنبؤ هوبرت. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

في عام 1956، اقترح هوبرت أن إنتاج الوقود الأحفوري في منطقة معينة بمرور الوقت سوف يتبع منحنى على شكل جرس تقريبًا دون إعطاء صيغة دقيقة؛ استخدم لاحقًا منحنى هوبرت ، المشتق من المنحنى اللوجستي ، ^{[6] [7]} لتقدير الإنتاج المستقبلي باستخدام الاكتشافات التي تمت ملاحظتها في الماضي.

افترض هوبرت أنه بعد اكتشاف احتياطيات الوقود الأحفوري ( احتياطيات النفط واحتياطيات الفحم واحتياطيات الغاز الطبيعي)، يزداد الإنتاج في البداية بشكل كبير تقريبًا، مع بدء المزيد من عمليات الاستخراج وتثبيت مرافق أكثر كفاءة. في مرحلة ما، يتم الوصول إلى ذروة الإنتاج، ويبدأ الإنتاج في الانخفاض حتى يقترب من الانخفاض الأسي.

إن منحنى هوبرت يلبي هذه القيود. فضلاً عن ذلك، فهو متماثل، حيث يبلغ ذروة الإنتاج عندما يتم إنتاج نصف الوقود الأحفوري الذي سيتم إنتاجه في النهاية. كما أن له ذروة واحدة.

بالنظر إلى بيانات اكتشاف النفط وإنتاجه في الماضي، يمكن إنشاء منحنى هوبرت الذي يحاول تقريب بيانات الاكتشاف السابقة واستخدامه لتوفير تقديرات للإنتاج المستقبلي. وعلى وجه الخصوص، يمكن تقدير تاريخ ذروة إنتاج النفط أو الكمية الإجمالية للنفط المنتج في النهاية بهذه الطريقة. يعرّف كافالو ^[8] منحنى هوبرت المستخدم للتنبؤ بذروة إنتاج النفط في الولايات المتحدة على أنه المشتق من:

${\displaystyle Q(t)={Q_{\rm {max}} \over {1+ae^{-bt}}}}$

حيث _max هو إجمالي الموارد المتاحة (الاسترداد النهائي للنفط الخام)، والإنتاج التراكمي، و و هي ثوابت. سنة الإنتاج السنوي الأقصى (الذروة) هي: ${\displaystyle س}$${\displaystyle Q(t)}$${\displaystyle أ}$${\displaystyle b}$

${\displaystyle t_{\rm {max}}={1 \over b}\ln \left({a}\right).}$

وبذلك يصل الإنتاج التراكمي الآن إلى نصف إجمالي الموارد المتاحة: ${\displaystyle Q(t)}$

${\displaystyle Q(t)=Q_{\text{الحد الأقصى}}/2}$

تفترض معادلة هوبرت أن إنتاج النفط متماثل حول الذروة. وقد استخدم آخرون معادلات مماثلة ولكنها غير متماثلة والتي قد توفر ملاءمة أفضل لبيانات الإنتاج التجريبية. ^[9]

هذا القسم يحتاج إلى التوسعة . يمكنك المساعدة بإضافة المزيد إليه. ( يونيو 2008 )

إن مجموع منحنيات هوبرت المتعددة، وهي تقنية لم يطورها هوبرت نفسه، يمكن استخدامها من أجل نمذجة سيناريوهات الحياة الواقعية الأكثر تعقيدًا. عندما تم ابتكار طرق إنتاج جديدة، وهي التكسير الهيدروليكي ، على تكوينات الصخر الزيتي غير المنتجة سابقًا، فإن الزيادة المفاجئة والدراماتيكية في الإنتاج استلزمت منحنى مميزًا. إن التقدم في مثل هذه التقنيات محدود، ولكن عندما تؤثر فكرة تحول النموذج على الإنتاج وتتسبب في الحاجة إلى إضافة منحنى جديد إلى المنحنى القديم، أو إعادة صياغة المنحنى بالكامل. تجدر الإشارة إلى أنه موثق جيدًا، أن الإنتاج من آبار الصخر الزيتي لا يشبه إنتاج البئر التقليدية. معدل انحدار بئر النفط التقليدية ضحل، ويظهر معدل انحدار بطيئًا ويمكن التنبؤ به مع سحب الخزان (شرب ميلك شيك). في حين أن الإنتاج من آبار الصخر الزيتي، بافتراض نجاح التكسير، سيشهد ذروة إنتاجه في اللحظة التي يتم فيها إدخال البئر، مع معدل انحدار حاد بعد ذلك بفترة وجيزة. ومع ذلك، فإن أحد الجوانب الثورية لهذه الأنواع من طرق الإنتاج هي القدرة على إعادة كسر البئر. يمكن إعادة الإنتاج إلى مستويات الذروة تقريبًا من خلال إعادة تطبيق تقنية الكسر على التكوين المعني. مرة أخرى، يتم إطلاق الهيدروكربونات المحاصرة بإحكام داخل الصخر الزيتي والسماح لها بالانجراف إلى السطح. تسمح هذه العملية بالتلاعب الخارجي بالمنحنى، ببساطة عن طريق إهمال إعادة العمل في البئر عمدًا حتى تتوفر الظروف السوقية المرغوبة لدى المشغل. ^[10]

^{في بحثه الذي قدمه عام 1956، [4]} قدم هوبرت سيناريوهين لإنتاج النفط الخام في الولايات المتحدة:

• التقدير الأكثر احتمالا: منحنى لوجستي بمعدل نمو لوجستي يساوي 6٪، ومورد نهائي يساوي 150 جيجا برميل (جيجابايت) وذروة في عام 1965. تم أخذ حجم المورد النهائي من تجميع لتقديرات علماء جيولوجيا النفط المشهورين وهيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، والتي حكم عليها هوبرت بأنها الحالة الأكثر احتمالا.
• تقدير الحد الأعلى: منحنى لوجستي بمعدل نمو لوجستي يساوي 6% ومورد نهائي يساوي 200 جيجا برميل وذروة في عام 1970.

لقد تنبأ تقدير الحد الأعلى الذي وضعه هوبرت، والذي اعتبره متفائلاً، بدقة بأن إنتاج النفط في الولايات المتحدة سوف يبلغ ذروته في عام 1970، على الرغم من أن الذروة الفعلية كانت أعلى بنسبة 17% من منحنى هوبرت. وقد انخفض الإنتاج، كما تنبأ هوبرت، وظل في حدود 10% من القيمة المتوقعة لهوبرت من عام 1974 إلى عام 1994؛ ومنذ ذلك الحين، كان الإنتاج الفعلي أكبر بكثير من منحنى هوبرت. وقد أتاح تطوير التقنيات الجديدة الوصول إلى كميات كبيرة من الموارد غير التقليدية، كما أدى تعزيز الإنتاج إلى إحباط تنبؤ هوبرت إلى حد كبير. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

كانت منحنيات إنتاج هوبرت لعام 1956 تعتمد على التقديرات الجيولوجية لموارد النفط القابلة للاستخراج في نهاية المطاف، لكنه كان غير راضٍ عن حالة عدم اليقين التي أحدثها ذلك، نظرًا للتقديرات المختلفة التي تتراوح بين 110 مليار إلى 590 مليار برميل للولايات المتحدة. بدءًا من منشوره لعام 1962، أجرى حساباته، بما في ذلك حساب الاستخراج النهائي، بناءً على التحليل الرياضي فقط لمعدلات الإنتاج والاحتياطيات المؤكدة والاكتشافات الجديدة، بغض النظر عن أي تقديرات جيولوجية للاكتشافات المستقبلية. وخلص إلى أن موارد النفط القابلة للاستخراج في نهاية المطاف في الولايات الأربع والأربعين المتجاورة كانت 170 مليار برميل، مع ذروة الإنتاج في عام 1966 أو 1967. واعتبر أنه نظرًا لأن نموذجه يتضمن التقدم التقني الماضي، فإن أي تقدم مستقبلي سيحدث بنفس المعدل، وسيتم تضمينه أيضًا. ^[11] واصل هوبرت الدفاع عن حساباته التي بلغت 170 مليار برميل في منشوراته لعامي 1965 و1967، على الرغم من أنه بحلول عام 1967 كان قد نقل الذروة إلى الأمام قليلاً، إلى عام 1968 أو 1969. ^{[12] [13]}

وجد تحليل لاحق لآبار النفط والحقول والمناطق والدول التي بلغت ذروتها أن نموذج هوبرت كان "الأكثر فائدة على نطاق واسع" (حيث يوفر أفضل ملاءمة للبيانات)، على الرغم من أن العديد من المناطق التي تمت دراستها كان لديها "ذروة" أكثر حدة من المتوقع. ^[14]

وقد أشارت دراسة أجراها مركز أبحاث الطاقة في المملكة المتحدة في عام 2007 حول استنزاف النفط إلى أنه لا يوجد سبب نظري أو عملي قوي لافتراض أن إنتاج النفط سوف يتبع منحنى لوجستي. كما لا يوجد أي سبب لافتراض أن الذروة سوف تحدث عندما يتم إنتاج نصف الموارد النهائية القابلة للاستخراج؛ وفي الواقع، يبدو أن الأدلة التجريبية تتناقض مع هذه الفكرة. فقد وجد تحليل لخمسة وخمسين دولة بعد الذروة أن متوسط ​​الذروة كان عند 25% من الاسترداد النهائي. ^[15]

كما توقع هوبرت أن يتبع إنتاج الغاز الطبيعي منحنى لوجستي مماثل لمنحنى النفط. يوضح الرسم البياني إنتاج الغاز الفعلي باللون الأزرق مقارنة بإنتاج الغاز المتوقع للولايات المتحدة باللون الأحمر، والذي نُشر في عام 1962. ^[16]

غالبًا ما يشار إلى نسبة الطاقة المستخرجة إلى الطاقة المنفقة في العملية باسم عائد الطاقة على الاستثمار في الطاقة (EROI أو EROEI ). إذا انخفض عائد الطاقة على الاستثمار في الطاقة إلى واحد، أو على نحو مكافئ انخفض صافي مكاسب الطاقة إلى الصفر، فإن إنتاج النفط لم يعد مصدرًا صافيًا للطاقة.

هناك فرق بين برميل النفط، وهو مقياس للنفط، وبرميل مكافئ النفط (BOE)، وهو مقياس للطاقة. العديد من مصادر الطاقة، مثل الانشطار، والطاقة الشمسية، وطاقة الرياح، والفحم، لا تخضع لنفس قيود العرض في الأمد القريب التي يخضع لها النفط. ^{[ بحاجة لمصدر ]} وبالتالي، حتى مصدر النفط الذي يبلغ عائد الطاقة المستثمرة فيه 0.5 يمكن استغلاله بشكل مفيد إذا كانت الطاقة المطلوبة لإنتاج هذا النفط تأتي من مصدر طاقة رخيص ووفير. أدى توافر الغاز الطبيعي الرخيص، ولكن يصعب نقله، في بعض حقول النفط إلى استخدام الغاز الطبيعي لتغذية الاستخلاص المعزز للنفط . وبالمثل، يتم استخدام الغاز الطبيعي بكميات ضخمة لتشغيل معظم مصانع رمال القطران في أثاباسكا . أدى الغاز الطبيعي الرخيص أيضًا ^{[ بحاجة لمصدر ]} إلى إنتاج وقود الإيثانول مع صافي عائد الطاقة المستثمرة فيه أقل من 1، على الرغم من أن الأرقام في هذا المجال مثيرة للجدل لأن طرق قياس عائد الطاقة المستثمرة فيها موضع نقاش.

إن افتراض الانخفاض الحتمي في أحجام النفط والغاز المنتجة لكل وحدة من الجهد يتعارض مع التجربة الأخيرة في الولايات المتحدة. ففي الولايات المتحدة، اعتبارًا من عام 2017، كانت هناك زيادة مستمرة استمرت لعقد من الزمان في إنتاجية حفر النفط والغاز في جميع حقول النفط والغاز الضيقة الرئيسية. على سبيل المثال، أفادت إدارة معلومات الطاقة الأمريكية أنه في منطقة إنتاج باكن شيل في داكوتا الشمالية، كان حجم النفط المنتج يوميًا من وقت الحفر في يناير 2017 أربعة أضعاف حجم النفط يوميًا من الحفر قبل خمس سنوات، في يناير 2012، وحوالي 10 أضعاف حجم النفط يوميًا من عشر سنوات سابقة، في يناير 2007. في منطقة غاز مارسيليس في الشمال الشرقي، كان حجم الغاز المنتج يوميًا من وقت الحفر في يناير 2017 ثلاثة أضعاف حجم الغاز يوميًا من الحفر قبل خمس سنوات، في يناير 2012، و28 ضعف حجم الغاز يوميًا من الحفر قبل عشر سنوات، في يناير 2007. ^[17]

وبما أن النمو الاقتصادي مدفوع بنمو استهلاك النفط، فإن المجتمعات التي تمر بمرحلة ما بعد الذروة لابد وأن تتكيف. ويعتقد هوبرت: ^[18]

إن القيود الرئيسية التي نواجهها ثقافية. فخلال القرنين الماضيين لم نكن نعرف سوى النمو المتسارع، وفي الوقت نفسه تطور لدينا ما يعادل ثقافة النمو المتسارع، وهي ثقافة تعتمد إلى حد كبير على استمرار النمو المتسارع من أجل استقرارها إلى الحد الذي جعلها عاجزة عن التعامل مع مشاكل عدم النمو.

—  م. كينج هوبرت، "النمو الأسّي كظاهرة عابرة في تاريخ البشرية"

يصف بعض خبراء الاقتصاد المشكلة بأنها نمو غير اقتصادي أو اقتصاد زائف . وعلى مستوى اليمين السياسي، حذر فريد إيكل من "المحافظين المدمنين على يوتوبيا النمو الدائم". ^{[19] وقد أدت انقطاعات النفط القصيرة في عامي 1973 و1979 إلى إبطاء نمو} الناتج المحلي الإجمالي العالمي بشكل ملحوظ ـ ولكنها لم توقفه . ^[20]

بين عامي 1950 و1984، ومع تحول الزراعة في مختلف أنحاء العالم بفعل الثورة الخضراء ، زاد إنتاج الحبوب في العالم بنسبة 250%. وتم توفير الطاقة اللازمة للثورة الخضراء من خلال الوقود الأحفوري في هيئة أسمدة (الغاز الطبيعي)، ومبيدات حشرية (النفط)، والري باستخدام الهيدروكربونات . ^[21]

ديفيد بيمينتيل، أستاذ علم البيئة والزراعة في جامعة كورنيل ، وماريو جيامبييترو، الباحث الأول في المعهد الوطني لبحوث الغذاء والتغذية (INRAN)، في دراستهم لعام 2003 بعنوان الغذاء والأرض والسكان والاقتصاد الأمريكي ، وضعوا الحد الأقصى لعدد سكان الولايات المتحدة للاقتصاد المستدام عند 200 مليون (السكان الفعليون حوالي 290 مليونًا في عام 2003، و329 مليونًا في عام 2019). وتقول الدراسة إنه لتحقيق اقتصاد مستدام، يجب خفض عدد سكان العالم بمقدار الثلثين. ^[22] بدون خفض عدد السكان، تتوقع هذه الدراسة أزمة زراعية تبدأ في عام 2020، وتصبح حرجة بحلول عام 2050. قد يؤدي بلوغ النفط العالمي ذروته إلى جانب انخفاض إنتاج الغاز الطبيعي الإقليمي إلى تعجيل هذه الأزمة الزراعية في وقت أقرب مما هو متوقع عمومًا. يزعم ديل ألين فايفر أن العقود القادمة قد تشهد ارتفاعًا حادًا في أسعار المواد الغذائية دون إغاثة ومجاعة هائلة على مستوى عالمي لم نشهدها من قبل. ^{[23] [24]}

على الرغم من أن نظرية الذروة التي وضعها هوبرت تحظى بأكبر قدر من الاهتمام فيما يتعلق بإنتاج ذروة النفط ، فقد تم تطبيقها أيضًا على الموارد الطبيعية الأخرى.

توقع دوج رينولدز في عام 2005 أن ذروة الإنتاج في أمريكا الشمالية سوف تحدث في عام 2007. ^[25] وتوقع بنتلي "انحدارًا عالميًا في إنتاج الغاز التقليدي بدءًا من عام 2020 تقريبًا". ^[26]

على الرغم من اعتقاد المراقبين أن ذروة الفحم أبعد بكثير من ذروة النفط، فقد درس هوبرت المثال المحدد للأنثراسايت في الولايات المتحدة، وهو فحم عالي الجودة، بلغ إنتاجه ذروته في عشرينيات القرن العشرين. وجد هوبرت أن الأنثراسايت يطابق المنحنى عن كثب. ^{[27] كان لدى هوبرت} احتياطيات الفحم القابلة للاستخراج في جميع أنحاء العالم عند 2.500 × 10 ¹² طن متري وبلغت ذروتها حوالي عام 2150 (حسب الاستخدام).

وتشير التقديرات الأحدث إلى ذروة سابقة. فقد وجدت دراسة الفحم: الموارد والإنتاج المستقبلي (PDF 630 كيلوبايت ^{[28] )، التي نشرتها مجموعة مراقبة الطاقة (EWG)، التي ترفع تقاريرها إلى البرلمان الألماني، في 5 أبريل/نيسان 2007، أن إنتاج الفحم العالمي قد يبلغ ذروته في غضون 15 عامًا فقط. [29]} وفي تقريره عن هذا، يلاحظ ريتشارد هاينبرغ أيضًا أن تاريخ ذروة الاستخراج السنوي للطاقة من الفحم من المرجح أن يأتي قبل تاريخ ذروة كمية الفحم (أطنان في السنة) المستخرجة حيث تم استخراج أكثر أنواع الفحم كثافة في الطاقة على نطاق واسع. ^[30] وتوصلت دراسة ثانية بعنوان مستقبل الفحم أجراها ب. كافالوف وإس دي بيتيفز من معهد الطاقة (IFE)، والتي أعدت لمركز الأبحاث المشترك التابع للمفوضية الأوروبية، إلى استنتاجات مماثلة وتنص على أن "الفحم قد لا يكون وفيرًا ومتاحًا على نطاق واسع وموثوقًا به كمصدر للطاقة في المستقبل". ^[29]

يتنبأ العمل الذي أجراه ديفيد روتليدج من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا بأن إجمالي إنتاج الفحم العالمي سوف يبلغ حوالي 450 جيجا طن فقط . ^[31] وهذا يعني أن الفحم ينفد بشكل أسرع مما يُفترض عادة.

في ورقة بحثية عام 1956، ^[32] بعد مراجعة الاحتياطيات الانشطارية للولايات المتحدة، لاحظ هوبرت عن الطاقة النووية:

ولكن هناك وعد، بشرط أن تتمكن البشرية من حل مشاكلها الدولية وعدم تدمير نفسها بالأسلحة النووية، وبشرط أن نتمكن بطريقة ما من السيطرة على سكان العالم (الذين يتوسعون الآن بمعدل قد يتضاعف في أقل من قرن) فإننا ربما نكون قد وجدنا أخيرا إمدادات الطاقة الكافية لتلبية احتياجاتنا على الأقل في القرون القليلة المقبلة من "المستقبل المنظور".

اعتبارًا من عام 2015، أصبحت الموارد المحددة من اليورانيوم كافية لتوفير أكثر من 135 عامًا من العرض بالمعدل الحالي للاستهلاك. ^[33] يمكن لتقنيات مثل دورة وقود الثوريوم وإعادة المعالجة والمولدات السريعة ، من الناحية النظرية، تمديد عمر احتياطيات اليورانيوم من مئات إلى آلاف السنين. ^[33]

صرح ديفيد جودشتاين، أستاذ الفيزياء في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، في عام 2004 ^[34] أن

... سوف يتعين عليك بناء 10 آلاف من أكبر محطات الطاقة التي يمكن تنفيذها وفقًا للمعايير الهندسية من أجل استبدال 10 تيراواط من الوقود الأحفوري الذي نحرقه اليوم ... وهذا مقدار مذهل وإذا فعلت ذلك، فإن الاحتياطيات المعروفة من اليورانيوم ستستمر لمدة 10 إلى 20 عامًا بمعدل الحرق هذا. لذا، فهي في أفضل الأحوال تقنية جسرية ... يمكنك استخدام بقية اليورانيوم لتوليد البلوتونيوم 239 ثم سيكون لدينا ما لا يقل عن 100 ضعف كمية الوقود المستخدمة. ولكن هذا يعني أنك تصنع البلوتونيوم، وهو أمر خطير للغاية في العالم الخطير الذي نعيش فيه.

تنتج كل كميات الهيليوم تقريبًا الموجودة على الأرض عن التحلل الإشعاعي لليورانيوم والثوريوم . ويتم استخراج الهيليوم عن طريق التقطير الكسري من الغاز الطبيعي الذي يحتوي على ما يصل إلى 7% من الهيليوم. وتوجد أكبر حقول الغاز الطبيعي الغنية بالهيليوم في العالم في الولايات المتحدة، وخاصة في هوجوتون وحقول الغاز القريبة في كانساس وأوكلاهوما وتكساس. ويتم تخزين الهيليوم المستخرج تحت الأرض في الاحتياطي الوطني للهيليوم بالقرب من أماريلو بولاية تكساس ، والتي تُعرف باسم "عاصمة الهيليوم في العالم". ومن المتوقع أن ينخفض ​​إنتاج الهيليوم جنبًا إلى جنب مع إنتاج الغاز الطبيعي في هذه المناطق.

الهيليوم، وهو ثاني أخف عنصر كيميائي، سوف يرتفع إلى الطبقات العليا من الغلاف الجوي للأرض ، حيث يمكنه أن يتحرر إلى الأبد من جاذبية الأرض. ^[35] يتم فقدان ما يقرب من 1600 طن من الهيليوم سنويًا نتيجة لآليات الهروب الجوي . ^[36]

طبق هوبرت نظريته على "الصخور التي تحتوي على تركيز مرتفع بشكل غير طبيعي من معدن معين" ^[37] واستنتج أن ذروة الإنتاج للمعادن مثل النحاس والقصدير والرصاص والزنك وغيرها ستحدث في إطار زمني لعقود والحديد في إطار زمني لقرنين من الزمان مثل الفحم. ارتفع سعر النحاس بنسبة 500٪ بين عامي 2003 و 2007 [ ^38] ونسبه البعض [ ^{من ؟ ]} إلى ذروة النحاس . ^{[39] [40]} انخفضت أسعار النحاس لاحقًا، جنبًا إلى جنب مع العديد من السلع الأخرى وأسعار الأسهم، حيث انكمش الطلب بسبب الخوف من الركود العالمي . ^{[41] يعد توفر} الليثيوم مصدر قلق لأسطول من بطاريات الليثيوم أيون التي تستخدم السيارات، لكن ورقة بحثية نُشرت في عام 1996 قدرت أن الاحتياطيات العالمية كافية لمدة 50 عامًا على الأقل. ^[42] يشير تنبؤ مماثل ^[43] لاستخدام البلاتين في خلايا الوقود إلى أنه يمكن إعادة تدوير المعدن بسهولة.

في عام 2009، قال آرون ريجنت رئيس شركة الذهب الكندية العملاقة باريك جولد إن الإنتاج العالمي انخفض بنحو مليون أوقية سنوياً منذ بداية العقد. وانخفض إجمالي المعروض العالمي من المناجم بنسبة 10% مع تآكل جودة الخام، مما يعني أن سوق الصعود الصاخب في السنوات الثماني الماضية قد يستمر لفترة أطول. وقال لصحيفة ديلي تلغراف في مؤتمر الذهب السنوي الذي نظمه بنك رويال بنك أوف كندا في لندن: "هناك حجة قوية يمكن تقديمها بأننا وصلنا بالفعل إلى ذروة الذهب. لقد بلغ الإنتاج ذروته حوالي عام 2000 وكان في انحدار منذ ذلك الحين، ونحن نتوقع أن يستمر هذا الانحدار. لقد أصبح من الصعب بشكل متزايد العثور على الخام". ^[44]

لقد انخفضت جودة الخام من حوالي 12 جرام للطن في عام 1950 إلى ما يقرب من 3 جرام في الولايات المتحدة وكندا وأستراليا. كما انخفض إنتاج جنوب أفريقيا إلى النصف منذ أن بلغ ذروته في عام 1970. كما انخفض الإنتاج بنسبة 14% أخرى في جنوب أفريقيا في عام 2008 حيث اضطرت الشركات إلى الحفر بشكل أعمق - بتكلفة أكبر - لاستبدال الاحتياطيات المستنفدة.

بلغ إنتاج الذهب المستخرج من المناجم في العالم ذروته أربع مرات منذ عام 1900: في أعوام 1912 و1940 و1971 و2001، وكانت كل ذروة أعلى من الذروات السابقة. وكانت أحدث ذروة في عام 2001 عندما وصل الإنتاج إلى 2600 طن متري، ثم انخفض لعدة سنوات. ^[45] وبدأ الإنتاج في الزيادة مرة أخرى في عام 2009، مدفوعًا بأسعار الذهب المرتفعة، وحقق مستويات قياسية جديدة كل عام في أعوام 2012 و2013 و2014، عندما وصل الإنتاج إلى 2990 طنًا متريًا. ^[46]

تعتبر إمدادات الفوسفور ضرورية للزراعة، ويُقدر استنفاد الاحتياطيات في مكان ما من 60 إلى 130 عامًا. ^[47] وفقًا لدراسة أجريت عام 2008، يُقدر إجمالي احتياطيات الفوسفور بحوالي 3200 طن متري، مع ذروة الإنتاج عند 28 طن متري / سنة في عام 2034. ^[48] تتباين إمدادات البلدان الفردية على نطاق واسع؛ بدون مبادرة إعادة التدوير، يُقدر إمداد أمريكا ^[49] بحوالي 30 عامًا. ^[50] تؤثر إمدادات الفوسفور على الناتج الزراعي مما يحد بدوره من الوقود البديل مثل الديزل الحيوي والإيثانول. يمكن أن يؤدي ارتفاع سعره وندرته (ارتفع السعر العالمي لفوسفات الصخور 8 أضعاف في العامين حتى منتصف عام 2008) إلى تغيير الأنماط الزراعية العالمية. قد تحصل الأراضي، التي يُنظر إليها على أنها هامشية بسبب بعدها، ولكنها ذات محتوى فوسفور مرتفع للغاية، مثل جران تشاكو ^[51] على المزيد من التنمية الزراعية، في حين أن المناطق الزراعية الأخرى، حيث تشكل العناصر الغذائية قيدًا، قد تنخفض إلى ما دون خط الربحية.

على عكس الموارد الأحفورية، تستمر الغابات في النمو، وبالتالي لا تنطبق نظرية ذروة هوبرت. كانت هناك ندرة في الأخشاب في الماضي، والتي تسمى Holznot في المناطق الناطقة بالألمانية، ولكن لم يتم الوصول إلى ذروة الأخشاب العالمية بعد، على الرغم من "أزمة الأخشاب " في أوائل عام 2021. علاوة على ذلك، قد تتسبب إزالة الغابات في مشاكل أخرى، مثل التآكل والجفاف من خلال إنهاء تأثير المضخة الحيوية للغابات .

لم ينطبق تحليل هوبرت الأصلي على الموارد المتجددة. ومع ذلك، فإن الإفراط في الاستغلال غالبًا ما يؤدي إلى ذروة هوبرت. ينطبق منحنى هوبرت المعدل على أي مورد يمكن حصاده بسرعة أكبر من إمكانية استبداله. ^[52]

على سبيل المثال، يمكن استخراج احتياطي مثل طبقة المياه الجوفية أوغالالا بمعدل يتجاوز بكثير تجديد المخزون. وهذا يحول الكثير من المياه الجوفية في العالم ^[53] والبحيرات ^[54] إلى موارد محدودة مع وجود مناقشات حول ذروة الاستخدام مماثلة للنفط. وعادة ما تتركز هذه المناقشات حول الزراعة واستخدام المياه في الضواحي، ولكن توليد الكهرباء ^[55] من الطاقة النووية أو تعدين الفحم والرمال القطرانية المذكورة أعلاه يتطلب أيضًا موارد مائية مكثفة. ويُستخدم مصطلح المياه الأحفورية أحيانًا لوصف طبقات المياه الجوفية التي لا يتم إعادة شحن مياهها.

حاول باحث واحد على الأقل إجراء خطية هوبرت ( منحنى هوبرت ) على صناعة صيد الحيتان ، بالإضافة إلى رسم بياني لسعر الكافيار المعتمد بشكل شفاف على استنزاف سمك الحفش. ^[56] كانت مصايد سمك القد في شمال غرب المحيط الأطلسي موردًا متجددًا ، لكن أعداد الأسماك التي تم اصطيادها تجاوزت معدل تعافي الأسماك. إن نهاية مصايد سمك القد تتطابق مع الانخفاض الأسي لمنحنى هوبرت الجرسي. مثال آخر هو سمك القد في بحر الشمال. ^[57]

يتم إنتاج نصف الأكسجين في العالم بواسطة العوالق النباتية . كان يُعتقد ذات يوم أن العوالق انخفضت بنسبة 40% منذ الخمسينيات. ^[58] ومع ذلك، أعاد المؤلفون تحليل بياناتهم باستخدام معايرات أفضل ووجدوا أن وفرة العوالق انخفضت عالميًا بنسبة قليلة فقط خلال هذه الفترة الزمنية (بويس وآخرون 2014)

يزعم الخبير الاقتصادي مايكل لينش ^[59] أن النظرية وراء منحنى هوبرت مبسطة وتعتمد على وجهة نظر مالتوسية مفرطة. ^[60] يزعم لينش أن تنبؤات كامبل لإنتاج النفط العالمي متحيزة بشدة نحو التقليل من التقديرات، وأن كامبل أرجأ التاريخ مرارًا وتكرارًا. ^{[61] [62]}

يزعم ليوناردو ماوجيري، نائب رئيس شركة الطاقة الإيطالية إيني ، أن جميع تقديرات الذروة تقريبًا لا تأخذ في الاعتبار النفط غير التقليدي على الرغم من أن توافر هذه الموارد كبير وأن تكاليف الاستخراج والمعالجة، على الرغم من أنها لا تزال مرتفعة للغاية، آخذة في الانخفاض بسبب التكنولوجيا المحسنة. كما يلاحظ أن معدل الاسترداد من حقول النفط العالمية الحالية قد ارتفع من حوالي 22٪ في عام 1980 إلى 35٪ اليوم بسبب التكنولوجيا الجديدة ويتوقع أن يستمر هذا الاتجاه. تحسنت النسبة بين احتياطيات النفط المؤكدة والإنتاج الحالي باستمرار، حيث انتقلت من 20 عامًا في عام 1948 إلى 35 عامًا في عام 1972 ووصلت إلى حوالي 40 عامًا في عام 2003. ^[63] حدثت هذه التحسينات حتى مع انخفاض الاستثمار في الاستكشاف الجديد وترقية التكنولوجيا بسبب انخفاض أسعار النفط خلال السنوات العشرين الماضية. ومع ذلك، يشعر ماوجيري أن تشجيع المزيد من الاستكشاف سيتطلب أسعار نفط مرتفعة نسبيًا. ^[64]

يزعم إدوارد لوتواك ، الخبير الاقتصادي والمؤرخ، أن الاضطرابات في دول مثل روسيا وإيران والعراق أدت إلى التقليل بشكل كبير من تقدير احتياطيات النفط. ^[65] وترد جمعية دراسة ذروة النفط والغاز (ASPO) بالزعم بأن روسيا وإيران لا تعانيان من الاضطرابات حاليًا، ولكن العراق يعاني منها. ^[66]

قام معهد كامبريدج لأبحاث الطاقة بتأليف تقرير ينتقد التوقعات التي تأثرت بنظرية هوبرت: ^[67]

وعلى الرغم من مساهمته القيمة، فإن منهجية م. كينج هوبرت تفشل لأنها لا تأخذ في الاعتبار النمو المحتمل للموارد، أو تطبيق التكنولوجيا الجديدة، أو العوامل التجارية الأساسية، أو تأثير الجغرافيا السياسية على الإنتاج. والواقع أن نهجه لا ينجح في كل الحالات ـ بما في ذلك في الولايات المتحدة ذاتها ـ ولا يستطيع أن يرسم نموذجاً موثوقاً لتوقعات الإنتاج العالمي. وبعبارة أكثر بساطة، فإن الحجة القائلة بأن ذروة الإنتاج وشيكة هي حجة معيبة. ففي عام 2005 كان الإنتاج في الولايات الأربع والأربعين السفلى في الولايات المتحدة أعلى بنسبة 66% مما توقعه هوبرت.

لا تعتقد منظمة CERA أن هناك وفرة لا نهاية لها من النفط، ولكنها تعتقد بدلاً من ذلك أن الإنتاج العالمي سوف يتبع في نهاية المطاف "هضبة متموجة" لمدة عقد أو أكثر قبل أن ينخفض ​​ببطء، ^[68] وأن الإنتاج سوف يصل إلى 40 مليون برميل يومياً بحلول عام 2015. ^[69]

ورغم أن ألفريد ج. كافالو تنبأ بحدوث نقص في إمدادات النفط التقليدية بحلول عام 2015 على أقصى تقدير، فإنه لا يعتقد أن ذروة هوبرت هي النظرية الصحيحة التي يمكن تطبيقها على الإنتاج العالمي. ^[70]

ورغم أن م. كينج هوبرت نفسه وضع تمييزات رئيسية بين الانحدار في إنتاج البترول مقابل النضوب (أو الافتقار النسبي له) بالنسبة لعناصر مثل اليورانيوم الانشطاري والثوريوم، ^[71] فقد تنبأ آخرون بذروة إنتاج اليورانيوم والفوسفور قريبًا على أساس أرقام الاحتياطي المنشورة مقارنة بالإنتاج الحالي والمستقبلي. ولكن وفقًا لبعض خبراء الاقتصاد، فإن كمية الاحتياطيات المؤكدة التي يتم جردها في وقت ما قد تُعَد "مؤشرًا ضعيفًا على إجمالي العرض المستقبلي من الموارد المعدنية". ^[72]

كما توضح بعض الأمثلة، فإن إنتاج القصدير والنحاس والحديد والرصاص والزنك من عام 1950 إلى عام 2000 واحتياطياته في عام 2000 تتجاوز بكثير احتياطيات العالم في عام 1950، وهو أمر مستحيل باستثناء كيف أن "الاحتياطيات المؤكدة تشبه مخزون السيارات لدى تاجر السيارات" في وقت ما، ولا علاقة لها بالإجمالي الفعلي الذي يمكن استخراجه في المستقبل. ^[72] في مثال ذروة الفوسفور ، توجد تركيزات إضافية متوسطة بين 71000 طن متري من الاحتياطيات المحددة (USGS) ^[73] وحوالي 30000000000 طن متري من الفوسفور الآخر في قشرة الأرض، حيث يبلغ متوسط ​​الصخر 0.1٪ فوسفور، لذا فإن إظهار حدوث انخفاض في إنتاج الفوسفور البشري قريبًا يتطلب أكثر بكثير من مقارنة الرقم السابق بـ 190 طن متري / سنة من الفوسفور المستخرج في المناجم (رقم 2011). ^{[72] [73] [74] [75]}

• "مقالة حول إنتاج النفط في الولايات المتحدة." (نوفمبر 2002) نشرة ASPO رقم 23.
• جرين، دي إل وجيه إل هوبسون. (2003). نفاد النفط والدخول فيه: تحليل النضوب العالمي والانتقال حتى عام 2050، ORNL/TM-2003/259، مختبر أوك ريدج الوطني، أوك ريدج، تينيسي، أكتوبر/تشرين الأول 2003.
• خبراء الاقتصاد يشككون في وجود علاقة سببية بين صدمات النفط والركود الاقتصادي (30 أغسطس/آب 2004). دراسة الحالة الاقتصادية للشرق الأوسط المجلد 47 العدد 35
• هوبرت، إم كيه (1982). تقنيات التنبؤ كما تطبق على إنتاج النفط والغاز، وزارة التجارة الأمريكية، النشرة الخاصة للمكتب الوطني للإحصاء، العدد 631، مايو 1982