El esquisto bituminoso es una roca sedimentaria de grano fino rica en materia orgánica que contiene querógeno (una mezcla sólida de compuestos químicos orgánicos ) a partir de la cual se pueden producir hidrocarburos líquidos , denominados aceite de esquisto bituminoso . El petróleo de esquisto es un sustituto del petróleo crudo convencional; sin embargo, la extracción de petróleo de esquisto es más costosa que la producción de petróleo crudo convencional, tanto financieramente como en términos de su impacto ambiental . [1] Depósitos de esquisto bituminoso se producen en todo el mundo, incluidos los principales depósitos en los Estados Unidos. Una estimación de 2016 de los depósitos globales estableció los recursos mundiales totales de esquisto bituminoso equivalentes a 6,05 billones de barriles (962 mil millones de metros cúbicos) de petróleo en su lugar . [2]
Calentar el esquisto bituminoso a una temperatura suficientemente alta hace que el proceso químico de pirólisis produzca un vapor . Al enfriar el vapor, el petróleo de esquisto líquido, un petróleo no convencional, se separa del gas de esquisto bituminoso combustible ( el término gas de esquisto también puede referirse al gas que se encuentra naturalmente en los esquistos). El esquisto bituminoso se puede quemar directamente en hornos como combustible de baja calidad para la generación de energía y la calefacción urbana o se puede utilizar como materia prima en el procesamiento de materiales de construcción y químicos. [3]
El esquisto bituminoso gana atención como fuente potencial abundante de petróleo cada vez que sube el precio del crudo. [4] [5] Al mismo tiempo, la extracción y el procesamiento de esquisto bituminoso plantean una serie de preocupaciones ambientales, como el uso de la tierra , la eliminación de desechos , el uso del agua , la gestión de aguas residuales , las emisiones de gases de efecto invernadero y la contaminación del aire . [6] [7] Estonia y China tienen industrias de esquisto bituminoso bien establecidas, y Brasil, Alemania y Rusia también utilizan esquisto bituminoso. [8]
La composición general de las lutitas bituminosas se compone de matriz inorgánica, betunes y kerógeno. Las lutitas bituminosas difieren de las lutitas petrolíferas, depósitos de lutitas que contienen petróleo (petróleo de arenas compactas ) que a veces se produce a partir de pozos perforados. Ejemplos de lutitas que contienen petróleo son la formación Bakken , la lutita Pierre , la formación Niobrara y la formación Eagle Ford .
El esquisto bituminoso, una roca sedimentaria rica en materia orgánica, pertenece al grupo de los combustibles de sapropel . [9] No tiene una definición geológica definida ni una fórmula química específica, y sus vetas no siempre tienen límites discretos. Las lutitas bituminosas varían considerablemente en su contenido mineral, composición química, edad, tipo de kerógeno e historial de depósito, y no todas las lutitas bituminosas se clasificarían necesariamente como lutitas en sentido estricto. [10] [11] Según el petrólogo Adrian C. Hutton de la Universidad de Wollongong , los esquistos bituminosos no son "rocas geológicas ni geoquímicamente distintivas, sino un término 'económico'". [12] Su característica definitoria común es la baja solubilidad en disolventes orgánicos de bajo punto de ebullición y la generación de productos orgánicos líquidos por descomposición térmica . [13] Los geólogos pueden clasificar las lutitas bituminosas sobre la base de su composición como lutitas ricas en carbonato , lutitas silíceas o lutitas de canal . [14]
El esquisto bituminoso se diferencia de las rocas impregnadas de betún ( arenas petrolíferas y rocas de yacimiento de petróleo), los carbones húmicos y el esquisto carbonáceo . Si bien las arenas bituminosas se originan a partir de la biodegradación del petróleo, el calor y la presión no han transformado (todavía) el querógeno de la pizarra bituminosa en petróleo, lo que significa que su maduración no supera la mesocatogenética temprana . [13] [15] [16]