bélyegkép|350px|jobbra|Az Egyesült Államok kőolajtermelése Hubbert előrejelzései (piros görbe) és a 2021-es tényleges számítások (zöld görbe) alapján millió hordó/év egységben feltüntetve. Jól látható, hogy a nem hagyományos technológiák (kőzetrepesztéses illetve olajpala-kitermelés) megjelenésével Hubbert jóslata nem pontos. Az olajhozamcsúcs vagy röviden olajcsúcs egy vitatott elmélet a kőolaj kitermelésének időbeli tetőzéséről. Az olajhozamcsúcsot az úgynevezett Hubbert-féle csúcselmélet jósolja meg, amelyet M. King Hubbert, a Shell Oil Kutatólaboratórium geofizikusa 1956-ban alkotott meg. Az elmélet az Egyesült Államok kőolaj-kitermelésének maximumát 1965-1970 időszakra jósolta meg. Korábban úgy vélték hogy ezzel mindössze egy évet tévedett, mivel az Egyesült Államok olajkitermelési csúcsa 1971-ben volt. Az új kitermelési technológiák okán azonban az USA kőolaj kitermelése újra meredeken növekszik, ezért az olajhozamcsúcs-elmélet legerősebb bizonyítéka megdőlni látszik.Peak Oil Is Dead - Business Insider Az első hasonló feltételezéseken alapuló, a világ kőolaj-kitermelésére vonatkozó, széles körben is ismert elméletet Colin J. Campbell amerikai geofizikus publikálta a Scientific American tudományos folyóirat 1998. márciusi számában.
Az 1980-as évektől kezdve mind több kutató foglalkozott a készletek kimerülésének gondolatával, ezt nevezik olajhozamcsúcs-elméletnek, vagy röviden olajcsúcselméletnek (angolul: peak oil theory).Minden bizonnyal az angol peak oil megfelelő fordítása az olajcsúcs lenne, csakhogy a jelenség lényegét sokkal jobban kifejezi az olajhozamcsúcs elnevezés. Az elmélet szerint a Föld növekvő népessége és az egy főre jutó növekvő energiaigény hatása a hatványozódó (exponenciális) erőforrás-felhasználás. Jelenleg (2008-ban) az ősmaradványi (fosszilis) erőforrások – úgymint kőolaj, földgáz és kőszén – az erőforrás-felhasználás 87%-át teszik ki, ezért az emberiség függése tőlük rendkívüli. Ám a készletek végesek, ezért szükségképpen elérünk egy csúcsot, amin túl az olajkitermelés a véges készletek miatt már nem növelhető. Ez az olajcsúcs.Bármely véges erőforrás – a kőolaj mellett a földgáz, kőszén, urán (atomenergia), ivóvíz és gabona – kitermelése az idő függvényében egy haranggörbét eredményez, amely egy adott időpontban a csúcsához érkezik. Több lelőhely, készletezési hely stb. esetén egymásra rakódó haranggörbékről van szó, de az eredő csúcs ilyenkor is létezik, legfeljebb plató is lesz a görbében. Tágabb értelemben az olajcsúcs a kőolaj és földgáz tetőzését egyaránt jelenti.A szén- és az uránkészletek egyaránt tetőzni fognak (szén: 2030, urán: 2020 – feltéve ha az olaj tetőzik 2011-ig. Referencia: Coal: Resources and Future Production, Energy Watch Group, 2007.; Red Book of the Nuclear Energy Agency (NEA 2006)
Az olajcsúcs időpontjának meghatározása Hubbertnek az Egyesült Államok kőolajtetőzésére vonatkozó jóslatát követően, tartva attól, hogy hasonló tetőzés állhat be a világ összes olajkészletében is, az energiakutatók megpróbálták felbecsülni a világ összes tartalékát. Az első becslések nem voltak biztatóak, az összes maradék készletet 1,3 milliárd hordónak jósolták, ami – az akkori fogyasztást tekintve – nem tartott volna az ezredfordulónál tovább. Az ESSO és a Brit Energiaügyi Minisztérium 2000-re, a Shell pedig 2005-re jósoltaPaul Roberts: Az olajkorszak vége, Budapest 2004. HVG könyvek a tetőzést. Az egyetlen akkori optimista becslés, egy abszurd szovjet elmélet híveitől származott, ami szerint a kőolaj folyamatosan keletkezik a Föld mélyében.Ez a nem szerves kőolaj keletkezésének elmélete. A szakértők ezért rendkívül pesszimista jövőt vázoltak fel, világméretű recesszióról, politikai káoszról, kétségbeesett országok Közel-Kelet elleni háborújáról.
1973-ban az arab olajembargó miatt az olajvállalatok nem fértek hozzá a közel-keleti olajhoz, ezért olyan, addig kitermelhetetlennek vélt lelőhelyeket kezdtek fokozottan használni, mint az Északi-tenger és Alaszka északi partvidéke. Az olajipar óriási fejlődésnek indult, aminek eredményeként az olajcsúcs feltételezett jövőbeli időpontja is kitolódott. A mai fúrógépek akár 10-12 kilométerre is képesek lehatolni a földfelszín alá, vízszintesen is beirányozhatók, elektronikusan tudják jelezni a kőolaj és a földgáz jelenlétét. A fúrások hatékonysága számítógépek segítségével modellezhető. Mostanra csaknem bármilyen környezetben és éghajlaton lehetséges fúrásokat végezni a fagyos tundrától az óceánok fenekére lehorgonyzott olajfúró tornyokig, olyan területeken, amelyek korábban gazdaságilag ill. technikailag kiaknázhatatlanok voltak, mint például a Kaszpi-tenger, Szibéria, a venezuelai olajhomok, vagy az albertai kátrányos homok. Emellett megnövekedett az egy adott helyről kitermelhető olaj hányada. Míg a hetvenes évekbeli technikával egy mezőn a teljes készletek 30%-át tudták kitermelni, a maradék 70%-ot kibányászhatatlannak tartották, addig az újabb megoldásokkal a felszínre hozható hányad már 80%. Ez nem csak az új mezők olajhozamát növelte meg, hanem a korábban kimerültnek nyilvánított lelőhelyek további kiaknázását is lehetővé tette. Az olajkutatás terén is történtek előrelépések: a geológia fejlődése magával hozta az újabb lelőhelyek felfedezését. A geológusok felismerték, hogy olajkészlet előfordulása bármelyik folyó deltatorkolatában lehetséges (pl. Mexikói-öböl, Afrika és Brazília partjai, Kanada, Grönland). Emellett a mélyvízi kutatásokat is célravezetőnek tartják.
Hubbert eredeti előrejelzése szerint a világ olajtermelésének 2000 körül kellett volna tetőznie. Kutatásai nagy érdeklődést váltottak ki, és 1970 után több más természettudós és közgazdász is elkezdte kutatni a világ olaj- és más energiaforrásainak a termelését. R. C. Duncan 2000-ben kibővítette a tanulmányt az egy főre eső energia-felhasználás fogalmának bevezetésével, majd ennek segítségével kimutatta, hogy bár a világ energiatermelése 1979-től 1999-ig emelkedett, a világ népessége is kb. ugyanilyen mértékben nőtt. Ezek után felbecsülte az 1999-et követő évek termelését. Duncan 1979-et jelölte meg csúcsévként, és egy termelési lejtőt vélt látni 1999-ig. Ezután 1999-től egy meredek csúszást, majd 2012-től egy hirtelen esést jósolt meg a világ energiatermelésében, amit Olduvai-szurdoknak nevezett el, azért mert szerinte ugyanolyan kőkor követi az ipari társadalmat, mint amilyen az olduvai kultúra idején létezett. Duncan ugyancsak feltételezte, hogy az OPEC és nem-OPEC olajtermelő országok kitermelési görbéi keresztezni fogják egymást 2008-ban. Duncan az ipari civilizáció kezdetét abban az évben jelöli meg, amikor az olajekvivalens energia hordó/fő-ben eléri a maximumérték 30%-át (1930), míg a végét abban az évben látja, amikor a csökkenő érték ismét 30%-ra süllyed (kb. 2030-ra). Duncan próbára tette a 2000-es előjelzését és új adatokat használt 2003-ig. A megjósolt lejtő és csúszás nem valósult meg, helyette egy hosszan elnyúló plató látszik 1979-től máig. Duncan legújabb cikkeiben előrehozta az egy főre jutó erőforrások csökkenésének kezdetét 2012-ről 2008-ra. bélyegkép|350px|jobbra|A EWG 2004-es előrejelzése alapján az olajhozam csúcsa 2006-2007-ben várható. Az ábrából az is látszik, hogy 2006-ra a jelentős lelőhelyek közül már csak a közel-keleti olaj áll saját tetőzése előtt. Az Energy Watch Group által 2004-ben készített előrejelzés alapján a Föld olajtermelése 2050-ig a következőképpen alakul. (Jobb oldali ábra) A geofizikusok egybehangzó becslése alapján könnyen kitermelhető (azaz 1 hordó erőforrás ráfordításával 5-8 kitermelt hordót eredményező) olajból már nincs több a Földön; illetve annak esélye, hogy nagy mezők (mint például a szaúdi Ghawar, mely a világtermelés tizedét adja) már nincsenek feltáratlanul, 90%.The Independent http://environment.independent.co.uk/climate_change/article2790960.ece , http://www.oildecline.com/index.htm Ezt Dale Allan Pfeiffer geológus ún. megamezőkről (amelyekben több mint 500 millió hordó olaj van és amelyekből több mint a 100 ezer hordó olaj termelhető ki naponta) szóló tanulmánya is alátámasztja. Ezek a megaprojektek – amellett, hogy biztosítják a világ kőolaj-kitermelésének jelentős részét – sokkal jövedelmezőbbek, hatékonyabbak, mint a kisebb projektek. Pfeiffer tanulmánya szerint 2000-ben 16, 2001-ben 8 nagy mezőt fedeztek fel, 2002-ben pedig már csak 3-at, és azóta egyet sem. (A felfedezéstől a beinduló kitermelésig általában hat év telik el. Amennyiben egy új projekt a már meglévő infrastruktúrát használhatja, akkor már esetleg négy év alatt megindulhat a termelés.) 2003-ban 7, 2004-ben 14 új megaprojekt kezdett termelni. A 2005-ös év volt a csúcs év, mert ekkor kezdett el termelni a legtöbb előkészületi folyamatban lévő projekt, szám szerint tizennyolc. 2006-ra ez a tempó tizenegyre lassult le. 2007-ben mindössze három új, előre megtervezett projekt indult, további másik hármat terveznek a 2008-as évre. A 2009 és 2010-es évekre pedig már egyetlen új nagy projekt sincs betervezve.
A tanulmány emellett rámutatott arra, hogy jelenleg az olajkészletek harmada már kimerülő mezőkről származik, amelyekre nagyjából állandó 4%-os csökkenés jellemző. Ennek eredményeképpen a világméretű termelés minden évben több mint egymillió hordóval csökken évente.
Egyes tanulmányok szerint a legnagyobb olajmező, a szaúdi Ghawar kútjaiban 55%-os a vízhányad. Ez azt jelenti, hogy a naponta kitermelt anyag 55%-ban abból a tengervízből áll, amit a mélybe sajtoltak, hogy kiszorítsa az olajat. A tapasztalatok szerint amikor a vízhányad eléri a 70-80%-ot, a mező összeomlik. A sietség, hogy minél előbb, minél több olajat termeljenek ki, így gyorsítja meg a mező végzetét, ami egyébként kevésbé feszített tempóban jóval tovább adna olajat. A Ghawart, a leghatalmasabb óriásmezőt több mint hatvan évvel ezelőtt fedezték fel. Önmagában százmilliárd hordóra becsülték az ott lelt olajkincset. Michael Klare tudós számításai alapján a világ kőolajigényének folyamatos biztosításához három új Ghawar felfedezésére van szükség az elkövetkező 10-15 év során.
Lehetséges a nehezen kitermelhető mezők felhasználása (olajpala- és olajhomok-lelőhelyek), de ez távolról sem olcsó (1 hordónak megfelelő erőforrás befektetése 2-3 hordó olajat eredményez). A visszaesés kezdetét a legtöbb szakértői csoport 2005 és 2012 közé tette, a legvalószínűbbnek 2008-at és 2009-et tekintik.
A Hubbert-görbe bélyegkép|350px|balra|A Hubbert-görbe vázlata A világ kőolaj-kitermelésének időbeli változását mutató Hubbert-görbe M. King Hubbert geofizikusról kapta nevét és az alábbi képlettel írható le:
A görbének van egy felszálló és egy leszálló ága. A felszálló ág vége és egyben a leszálló ág kezdete a görbe maximuma, az ún. „Hubbert-csúcs”. A függvény matematikai elemzése szerint mind a felszálló, mind a leszálló ág két részre osztható. A kitermelés kezdetén, amikor a rendelkezésre álló készletek korlátlan lehetőséget adnak a növekvő igények kielégítésére, a kitermelés exponenciálisan növekszik mindaddig, ameddig az igények és a kitermelés növekedése egyensúlyba nem kerül (ez az inflexiós pont). Ezt követően az igények kielégítését csak további, nehezebben kitermelhető lelőhelyek felfedezése biztosíthatja. Ezt egyre nehezebben és egyre drágábban lehet megvalósítani, így a kitermelés növekedése fokozatosan csökkenni kezd, és a növekedés a Hubbert-pontban válik nullává. A leszálló ág ismét két részre osztható, az első szakaszban a csökkenés mértéke kezdetben lassú, majd egyre intenzívebb lesz, és az inflexiós pontban éri el maximumát. Az utolsó szakaszban a kereslet is egyre jobban mérséklődik (az emberiség fokozatosan más energiahordozóra áll át), a mérséklődés üteme csökken, és a kitermelés mennyisége fokozatosan nullává válik.Amint az az alábbiakból kiderül az egyes mezők esetén igaz lehet, hogy a görbe vége ellaposodik, mert másra tér át a felhasználó (értsd más mezőre), ám a világméretű kitermelési görbe inkább éles levágást fog tartalmazni.