Kas põlevkivi teeb Ameerikast naftaeksportiva riigi?

Põlevkivi kõrge kerogeeni sisaldus võimaldab seda tegelikult põletada. Foto: Drexeli ülikool

Määratlus: Põlevkivi on kerogeenirikas rohke settekivim. See aine ei ole vedel nafta, vaid eelajalooliste mere taimede ja loomade orgaaniline aine. Kerogen võib olla piisavalt pikk kuumutatud õliks. Põlevkivi ei tohiks segi ajada põlevkiviõliga , mis on põlevkivi kihtidega püütud tegelik õli.

Põlevkivi pole veel majanduslikult elujõuline. Siiski tegi Kongress põlevkivi uurimise riikliku prioriteedina aastal 2005 "Põlevkivi, tõrvalõhna ja muude strateegiliste tavajäätmete kütuste seadus". Selle tulemusena kõrvaldatakse uutest tehnoloogiatest kerogeenirikka põlevkiviõli tootmine.

Sellel on potentsiaal muuta USA naftat eksportiv riik, kaotades seeläbi oma sõltuvuse välismaistest naftadest.

Põlevkivivarud

Kuigi põlevkivi leitakse kogu maailmas, on USA-l Colorado, Utah ja Wyomingi suurim reserv 1,3-3 triljonit barrelit. Isegi kui ainult 800 miljardit barrelit on tegelikult võimalik taastada, on see siiski kolm korda suurem kui Saudi Araabia naftavarudest 262,6 miljardit barrelit. USA põlevkivivarud suudaksid 100 aasta jooksul tarnida Ameerika naftavajadusi, umbes 20 miljonit barrelit päevas. (Allikas: "American Oil Find omab rohkem õli kui OPEC", ABC News, 13. november 2012. "Põlevkivi juhend", US Land Management büroo.)

Ligi kolmveerand põlevkivivarudest kuulub USA valitsuse omandisse, tänu Pickett'i 1910. aasta seadusele. See jätab kõrvale California ja Wyomingi varud, et tarnida õli USA mereväe jaoks, kes vahetas söest naftale oma laevade võimsuseks.

1925. aastaks töötas merevägi välja mereväe nafta- ja põlevkivivarude programm. Seda laiendas president Roosevelt II maailmasõja jaoks. Riigi esimene strateegiline reserv Elk Hillsi Californias toodi nafta mereväe jaoks ja seejärel müüdi Occidental Petroleum'ile 1998. aastal 3,65 miljardi dollarini - suurim erastamine USA ajaloos.

Kuid ka põlevkivivarud kuuluvad USA juhatuse liidritele (allikas: "Põlevkivi reservid", "Daily Reckoning").

Põlevkivi kaevandamine

Tavaliselt võtab Loodus miljoneid aastaid rõhku ja soojust, et muuta kerogeen põlevkivil toornaftaks. Inimene võib seda protsessi kiirendada, avardades põlevkivi kaevandustes. Seejärel soojendatakse protsessis, mida nimetatakse retortinguks. Õli tuleb seejärel kivist eraldada ja koguda. See protsess on kallis, loob avasid, mida saab kosmosest näha, ning tekitab tonni toksilist liiva, mis tuleb ohutult ladestuda.

Shell on välja töötanud protsessi maa-aluseks põlengu soojendamiseks, mis kiirendab seda looduslikku protsessi. See kohapealne ümberkorraldusprotsess kuumeneb kaks kuni kolm aastat kivisse 650- 750 kraadi Fahrenheiti kohta. See vabastab kerogeeniõli ja gaasi, mis seejärel pumbatakse pinnale. (Allikas: "Põlevkivi ülevaade", Energeetikainstituut.)

Põlevkivi kaevandamine on tavalisest nafta tootmiseks kallim, kuid praegustel naftahindadel on see ikkagi tasuv. See maksab 40-80 dollarit barreli tagasi, muutes selle peaaegu väärtuseks umbes 100 dollarit barreli eest. See on energiamahukas, kuid mitte rohkem kui põlevkiviõli ja muu "tihe" õli ekstraheerimine.

On tõsi, et järgmise barre väljavõtmiseks tuleb kasutada 25% toodetud energiast. Kuid seda suhet kasutatakse juba tavapärase "raske" õli auruga ekstraheerimisel. Lisaks on lõpptoode palju kergem ja puhtam kui enamik toornafta .

Keskkonnarühmad on rohkem mures põlevkivi tootmiseks vajaliku vee hulga pärast. See on Läänes eriti murettekitav. Üks põlevkivi ühiku tootmiseks on vahemikus üks kuni kolm ühikut vett. Siiski on see ligikaudu kümnendik biokütuste tootmiseks vajalik vesi, mis selle baasmaterjalina vajab põhjalikult niisutatavat maisit (Allikas: Jeremy Boak, Colorado Mountains School of Oil Shale Technology and Research Center)

Kuigi paljutõotav, peab insitu kaevandamine lahendama massilisi tehnoloogilisi probleeme. Suurim veendub, et õli leostub ümbritsevasse veetasemesse.

Parim viis seda teha on külmutada vett kaevandamise koha lähedal. Näete, et hoida vett, mis on külmutatud umbes 750 kraadi kuumutatud ala ümber, on tehniline ja kulukas väljakutse.

Viimane, kuid mitte vähem oluline, võib põlevkiviõli kaevandamine ohustada elupaikade elupaika, suurendada õhusaastet ja tekitada toksilisi jäätmeid. Globaalne soojenemine on ka probleem. Iga toodetud põlevkivi toodab kuni 20 ühikut süsinikdioksiidi, võrreldes 4 ühikuga C02 iga toornafta kohta. Seetõttu on kõige olulisem tegur pigem ekstraheerimistehnoloogiate kui naftahinna paranemine. (Allikad: loodusvarade kaitsmise nõukogu, põlevkivide arv numbrite kaupa , august 2008); intervjuu Gavin Longmuiriga, Consultant International Petroleum Consultants Association'iga. Ta on üle 25 aastane kogemus naftainsenerina ülemaailmses naftatööstuses, mis on spetsialiseerunud tulevaste naftaväljade arendamine, uurimisvõimaluste majanduslik hindamine ja uute tehnoloogiate hindamine).