صنعت پتروشیمی بر انرژی‌های حاصله از گاز طبیعی استوار است که نه تنها برای گرمایش به‌کار می‌روند بلکه خود ماده اولیه یا «خوراک» است که باعث تولید هزاران محصول شیمیایی و پتروشیمیایی می‌شود که زندگی بشر را بهتر، سالم‌تر و امن‌تر می‌سازند.
دسترسی به منابع عظیم گاز شیل که منبعی بکر برای تولید گاز طبیعی هستند، یکی از شگفت‌انگیزترین منابع توسعه در 50 سال اخیر هستند. قیمت گاز طبیعی در طول سالیان دراز بسیار بالا و پرنوسان بوده است و به همین دلیل اقتصاد گاز شیل خود به نوعی کل بازی را به هم زده است و مزیت رقابتی قابل توجهی را برای تولیدکنندگان محصولات پتروشیمیایی در کشورهایی همچون آمریکا فراهم آورده است. نمودار 1 نشان می‌دهد که چگونه تولید گاز شیل بیشتر به عرضه بیشتر و ارزان‌تر گاز طبیعی منجر می شود. در این نمودار منحنی سبز رنگ نشان‌دهنده تقاضای بازار و منحنی S1 نشان دهنده میزان عرضه اولیه در سال 2005 (3/60 میلیارد متر مکعب در روز ) است که بر اساس آن قیمت هر هزار مترمکعب گاز طبیعی 33/7 دلار بوده است. در سال 2010 با افزایش عرضه به رقم 66 میلیارد مترمکعب در روز قیمت گاز طبیعی به 14/4 دلار به ازای هر هزار مترمکعب گاز طبیعی کاهش یافته است.
به این ترتیب انتظار می‌رود که میزان سرمایه‌گذاری در تولید گاز شیل در این کشورها به شدت افزایش یافته که خود منجر به رشد اقتصادی بیشتر این کشورها خواهد شد. بنابراین به نظر می‌رسد که عقب ماندن از این قافله برای کشورهای صاحب منابع نفتی عظیم در بلندمدت خسارات جبران ناپذیری را به بار آورد.
نمودار 1- تولید گاز شیل بیشتر منجر به افزایش عرضه گاز طبیعی با قیمت پایین‌تر می‌شود
منبع: EIA
اکثر شرکت‌های تولیدکننده محصولات شیمیایی از اتان، گاز طبیعی مایع که از گاز شیل بدست آمده است، به عنوان خوراک در تولید محصولات مختلف استفاده می‌کنند. قیمت بسیار اندک اتان که از این روش بدست می‌آید مزیت رقابتی قابل توجهی برای تولیدکنندگان آن به حساب می‌آید، زیرا رقبای آنها متکی به نفتا هستند که در مقایسه با اتان بسیار گران است زیرا منبع تامین آن نفت خام است. قیمت نفتا، گازوئیل و سایر فرآورده‌های سبک نفتی وابسته به قیمت نفت هستند، کالایی که قیمت آن بر اساس میزان عرضه و تقاضای جهانی تغییر می‌کند. قیمت نفتا (برای مثال در اروپای شرقی) وابستگی بسیار زیادی به قیمت نفت خام (برنت) دارد. این وابستگی به وضوح در نمودار 2 قابل مشاهده است. در نتیجه قیمت نفتا هم عرض قیمت نفت نوسان خواهد کرد.
از سوی دیگر، بازارهای گاز طبیعی ماهیتا محلی هستند، به عنوان مثال بازار ایالات متحده آمریکا و کانادا را می‌توان یک بازار محلی ادغام شده در نظر گرفت. بر اساس نتایج تحقیقاتی که توسط هنری هاب[1] صورت گرفته است، قیمت اتان با قیمت گاز طبیعی در آمریکا وابستگی بالایی دارد. این وابستگی در نمودار 3 قابل مشاهده است. بنابراین نوسانات قیمت اتان متناسب با نوسانات قیمت گاز طبیعی خواهد بود. اگرچه این وابستگی در سال‌های اخیر کاهش یافته است و در عوض قیمت سایر خوراک‌های جایگزین (مانند پروپان، بوتان و نفتا) اهمیت یافته‌اند. هانطور که پیشتر گفته شد قیمت نفتا نیز وابسته به قیمت نفت است.
بنابراین، هزینه خوراک (و رقابت پذیری نسبی آنها) اتان و نفتا به طور متناسب با هزینه‌های گاز طبیعی و نفتا تغییر خواهد کرد. به صورت تاریخی، سایر عوامل (قیمت محصولات مشترک، نرخ‌های ارز، میزان بهره‌برداری از ظرفیت و غیره) نیز نقش مهمی داشته‌اند. این مساله باعث حرکت به سمت افزایش عرضه و کاهش قیمت گاز طبیعی خواهد شد (و باعث قطع رابطه با قیمت نفت خواهد شد) که در نهایت منجر ره انتفاع صنایع شیمیایی خواهد شد زیرا هزینه نهایی تولید آنها کاسته خواهد شد. چنین نتیجه‌ای باعث افزایش رقابت پذیری و افزایش تقاضا برای صادرات خواهد شد. نکته مهمی که نباید مغفول بماند این است که این تحلیل در مورد کشورهای واردکننده گاز طبیعی صحت دارد چون هزینه تمام شده تولید با استفاده از گاز طبیعی وارد شده در این کشورها بسیار بالاست. بنابراین در مورد صحت این موضوع در کشورهایی که صاحب منابع عظیم گازی هستند و می‌توانند از گاز طبیعی ارزان تولید داخل استفاده کنند باید احتیاط کرد. ضمن اینکه ناآگاهی نسبت به چنین چشم‌اندازی در کشورهای متقاضی گاز طبیعی می‌تواند در بلندمدت به شدت اقتصادهای متکی به صادرات نفت و گاز را تحت تاثیر قرار دهد.
نمودار 2- وابستگی مثبت بسیار قوی بین قیمت نفت و قیمت نفتا در اروپای شرقی
منبع: EIA, Chemical Week Associates, Hover Analytics
نمودار 3- وابستگی مثبت بین قیمت اتان و گاز طبیعی در آمریکا
منبع: EIA, Chemical Week Associates, Hover Analytics
نمودار 4 تغییر دینامیک گاز طبیعی نسبت به نفت خام را در یک چشم‌انداز نسبتا طولانی ترسیم می‌کتد. این نمودار قیمت واقعی نفت (بر اساس قیمت‌های ثابت سال 2009) را در مقایسه با نسبت نفت به گاز در طول سال‌های 1974 و 2010 نشان می‌دهد. میانگین متحرک پنج‌ساله برای توضیح بهتر این روندها مورد استفاده قرار گرفته‌اند. زمانی که نسبت نفت به گاز بسیار بالاست، صنایع تولید محصولات پتروشیمی منتفع می‌شوند، همانگونه که این اتفاق برای صنایع پتروشیمی آمریکا در بین سال‌های 1974 تا اواخر دهه 1990 رخ داد. اما با تقویت تقاضای گاز طبیعی و محدودیت‌‌های عرضه، این وضعیت در دهه اخیر خیلی بدتر شد. علاوه بر این، قیمت واقعی نفت در طول 10 سال گذشته (تا سال 2014) افزایش یافته و منجر به ایجاد مزیت به دلیل فراوانی منابع گاز طبیعی (به خصوص در منطقه خاور میانه) شد. با کشف گاز شیل، موقعیت رقابتی صنعت پتروشیمی آمریکا بار دیگر دچار تحول شد و به وضعیت دهه 1980 برگشت، زمانی که قیمت نفت نسبت به گاز طبیعی بسیار بالاتر بود.
نمودار 4- قیمت واقعی نفت و نسبت نفت به گاز
منبع: ACC Shale Report
نمودار 5 منحنی هزینه صنعت پتروشیمی جهان را در سال 2010 نشان می‌دهد. این منحنی، که در ترسیم آن از آمار مربوط به 26 کشور و مناطق اصلی استفاده شده است، ظرفیت تولید محصولات پتروشیمی و میزان استفاده از خوراک را مقایسه می‌کند و نشان می‌دهد که چگونه آمریکا به سمت یک موقعیت رقابتی در صنعت پتروشیمی جهان حرکت کرده است. معیار مورد استفاده در این نمودار نمایش داده نشده است، زیرا قرار بوده که این نمودار فقط منحنی عرضه کوتاه‌مدت را نشان دهد. منحنی هزینه بر اساس ظرفیت تجمعی صنعت پتروشیمی از کم‌هزینه‌ترین تولیدکنندگان (در خاورمیانه) تا پرهزینه‌ترین تولیدکنندگان (در آسیای شمال شرقی). در حالی که تولیدکنندگان آسیای شمال شرقی در مقایسه با تولیدکنندگان نهایی به طور قابل توجهی از امکانات و تسهیلات بسیار مناسبی برخوردار هستند، میزان رقابت پذیری آنها قابل مقایسه با تولیدکنندگان محصولات پتروشیمی با خوراک اتان در آمریکا است. در سال 2010، تولیدکنندگان آسیای شمال شرقی و اروپای غربی به نسبت از رقابت پذیری اندکی برخوردار بوده‌اند. کشورهای اروپای غربی نه تنها هزینه‌های بسیار بالایی دارند بلکه امکانات بسیار ضعیفی دارند که عمر آنها در حدود 35 سال است و همین باعث می‌شود که هزینه تعمیرات و نگهداری آنها بسیار بالاتر از متوسط جهانی باشد. در حدود سال 2005 آمریکا عقب‌تر از کشورهای اروپای غربی بود، اما با انقلابی که کشف گاز شیل ایجاد کرد، منحنی هزینه تولید تولیدکنندگان آمریکایی به سمت پایین حرکت کرد و در حال حاضر تنها عقب‌تر از کشورهای خاور میانه و کاناداست.
مزایای اقتصادی تولید محصولات پتروشیمی با استفاده از اتان حاصل از گاز شیل
انجمن تولید مواد و محصولات شیمیایی آمریکا[1] در مطالعه جامعی که نتایج آن را اخیرا منتشر کرده است، سرمایه‌گذاری در تولید گاز شیل را باعث تقویت تولید محصولات پتروشیمی، افزایش تولید ناخالص داخلی و ایجاد مشاغل بسیار زیاد معرفی کرده است.
این انجمن تاثیر افزایش 25 درصدی در عرضه اتان را بر روی رشد بخش پتروشیمی به شرح زیر تحلیل کرده است:
17000 شغل جدید دانش‌بر و پر درآمد در صنعت تولید مواد شیمیایی ایجاد خواهد شد.
395000 شغل جدید نیز در سایر بخش‌ها ایجاد خواهد شد (165000 شغل در سایر صنایع وابسته به صنایع شیمیایی ایجاد خواهد شد و 230000 شغل نیز با استفاده از سرمایه‌گذاری در صنایع شیمیایی)
درآمدهای مالیاتی دولت فدرال، دولت ایالتی و دولت محلی نیز به سالانه به میزان 4/4 میلیارد دلار آمریکا افزایش خواهد یافت (که در طول 10 سال بالغ بر 9/43 میلیارد دلار آمریکا خواهد بود.
ارزش تولید محصولات شیمیایی در آمریکا تیز به میزان 8/32 میلیارد دلار آمریکا افزایش خواهد یافت.
سرمایه‌گذاری در کالاهای سرمایه‌ای در صنایع شیمیایی به میزان 2/16 میلیارد دلار آمریکا افزایش خواهد یافت تا از آن برای ایجاد ظرفیت‌های جدید در تولید مشتقات پتروشیمی استفاده شود.
تولید ناخالص داخلی آمریکا نیز بالغ بر 4/132 میلیارد دلار آمریکا خواهد شد (که 4/83 میلیارد دلار آن مربوط به افزایش تویلد محصولات شیمیایی است که به نوبه خود دربرگیرنده تاثیرات مضاعف نیز خواهد بود، به علاوه 49 میلیارد دلار آمریکا که مربوط به سرمایه‌گذاری در کالاهای سرمایه‌ای در صنعت مواد شیمیایی آمریکا است.)
[1] The American Chemistry Council (ACC)
[1] Henry Hub.