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Para la revista científico-técnica, consulte Oil Shale (revista) .
No confundir con Shale Oil o Tight Oil .

Esquisto bituminoso
Roca sedimentaria
Oilshale.jpg
Combustión de pizarra bituminosa
Composición
Primario
Secundario

La pizarra bituminosa es una roca sedimentaria de grano fino rica en materia orgánica que contiene kerógeno (una mezcla sólida de compuestos químicos orgánicos ) a partir de la cual se pueden producir hidrocarburos líquidos , denominada aceite de pizarra . El petróleo de esquisto es un sustituto del petróleo crudo convencional; sin embargo, extraer petróleo de esquisto bituminoso es más costoso que la producción de petróleo crudo convencional tanto desde el punto de vista financiero como en términos de su impacto ambiental . [1] Depósitos de esquisto bituminoso se encuentran en todo el mundo, incluidos los principales depósitos en los Estados Unidos. Una estimación de 2016 de los depósitos mundiales estableció los recursos mundiales totales de esquisto bituminoso equivalente a 6,05 billones de barriles (962 mil millones de metros cúbicos) de petróleo en su lugar . [2]

Calefacción pizarra de aceite a una temperatura suficientemente alta hace que el proceso químico de la pirólisis para producir un vapor . Al enfriar el vapor, el petróleo de esquisto líquido, un petróleo no convencional, se separa del gas combustible de esquisto bituminoso (el término gas de esquisto también puede referirse al gas que se encuentra naturalmente en las lutitas). La pizarra bituminosa se puede quemar directamente en hornos como combustible de baja calidad para la generación de energía y calefacción urbana o se puede utilizar como materia prima en el procesamiento de materiales químicos y de construcción. [3]

El esquisto bituminoso gana atención como una fuente potencial abundante de petróleo cada vez que sube el precio del crudo. [4] [5] Al mismo tiempo, la minería del esquisto bituminoso y procesar plantean una serie de problemas ambientales, tales como el uso del suelo , eliminación de residuos , el uso del agua , la gestión de las 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 constituye una matriz inorgánica, betunes y kerógeno. Las lutitas bituminosas se diferencian de las lutitas petrolíferas, depósitos de lutitas que contienen petróleo ( petróleo compacto ) que a veces se produce a partir de pozos perforados. Ejemplos de petróleo de cojinete esquistos son la Formación Bakken , Pierre Shale , formación Niobrara , y Formación Eagle Ford .

Geología [ editar ]

Artículo principal: geología de la pizarra bituminosa
Afloramiento de esquisto bituminoso del Ordovícico ( kukersita ), en el norte de Estonia

La pizarra bituminosa, una roca sedimentaria rica en materia orgánica, pertenece al grupo de los combustibles 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 depósitos, 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 , las lutitas bituminosas 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 cannel . [14]

La lutita bituminosa se diferencia de las rocas impregnadas de betún ( arenas bituminosas y rocas de yacimiento de petróleo), los carbones húmicos y las lutitas carbonáceas . Si bien las arenas bituminosas se originan a partir de la biodegradación del petróleo, el calor y la presión no han transformado (todavía) el kerógeno de la pizarra bituminosa en petróleo, lo que significa que su maduración no excede la mesocagenética temprana . [13] [15] [16]

La composición general de las lutitas bituminosas constituye una matriz inorgánica, betunes y kerógeno. Mientras que la porción de betún de las lutitas bituminosas es soluble en disulfuro de carbono , la porción de kerógeno es insoluble en disulfuro de carbono y puede contener hierro , vanadio , níquel , molibdeno y uranio . [17] El esquisto bituminoso contiene un porcentaje menor de materia orgánica que el carbón . En los grados comerciales de pizarra bituminosa, la proporción de materia orgánica a materia mineral se encuentra aproximadamente entre 0,75: 5 y 1,5: 5. Al mismo tiempo, la materia orgánica de la lutita bituminosa tiene una relación atómicade hidrógeno a carbono (H / C) aproximadamente 1,2 a 1,8 veces menor que para el petróleo crudo y aproximadamente 1,5 a 3 veces mayor que para el carbón. [9] [18] [19] Los componentes orgánicos de la lutita bituminosa derivan de una variedad de organismos, como los restos de algas , esporas , polen , cutículas de plantas y fragmentos corchosos de plantas herbáceas y leñosas, y desechos celulares de otras plantas acuáticas. y plantas terrestres. [18] [20] Algunos depósitos contienen fósiles importantes ; El pozo Messel de Alemania tiene el estatus de Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO. La materia mineral en la pizarra bituminosa incluye varios silicatos y carbonatos de grano fino . [3] [9] La matriz inorgánica puede contener cuarzo , feldespato , arcilla (principalmente illita y clorita ), carbonato ( calcita y dolomita ), pirita y algunos otros minerales. [17]

Otra clasificación, conocida como diagrama de van Krevelen, asigna tipos de kerógeno, según el contenido de hidrógeno , carbono y oxígeno de la materia orgánica original de las lutitas bituminosas. [11] La clasificación más utilizada de lutitas bituminosas, desarrollada entre 1987 y 1991 por Adrian C. Hutton, adapta los términos petrográficos de la terminología del carbón. Esta clasificación designa las lutitas bituminosas como terrestres, lacustres (depositadas en el fondo del lago) o marinas (depositadas en el fondo del océano), según el entorno del depósito de biomasa inicial . [3] [21] Las lutitas bituminosas conocidas son predominantemente de origen acuático (marino, lacustre). [13] [21] El esquema de clasificación de Hutton ha demostrado ser útil para estimar el rendimiento y la composición del aceite extraído. [22]

Recurso [ editar ]

Artículo principal: Reservas de esquisto bituminoso
Fósiles en esquisto bituminoso del Ordovícico (kukersita), en el norte de Estonia

Como rocas generadoras de la mayoría de los yacimientos de petróleo convencionales , los depósitos de esquisto bituminoso se encuentran en todas las provincias petroleras del mundo, aunque la mayoría de ellos son demasiado profundos para ser explotados económicamente. [23] Como ocurre con todos los recursos de petróleo y gas, los analistas distinguen entre recursos de esquisto bituminoso y reservas de esquisto bituminoso. Los "recursos" se refieren a todos los depósitos de esquisto bituminoso, mientras que las "reservas" representan aquellos depósitos de los cuales los productores pueden extraer el esquisto bituminoso de forma económica utilizando la tecnología existente. Dado que las tecnologías de extracción se desarrollan continuamente, los planificadores solo pueden estimar la cantidad de kerógeno recuperable. [1] [3] Aunque los recursos de esquisto bituminoso se encuentran en muchos países, solo 33 países poseen depósitos conocidos de valor económico potencial. [24] [25]Los depósitos bien explorados, potencialmente clasificables como reservas, incluyen los depósitos de Green River en el oeste de los Estados Unidos , los depósitos terciarios en Queensland , Australia, los depósitos en Suecia y Estonia, el depósito El-Lajjun en Jordania y los depósitos en Francia, Alemania. Brasil, China, sur de Mongolia y Rusia. Estos depósitos han dado lugar a expectativas de producir al menos 40 litros de petróleo de esquisto por tonelada de esquisto bituminoso, utilizando el ensayo de Fischer . [3] [11]

Una estimación de 2016 estableció los recursos mundiales totales de esquisto bituminoso equivalente a un rendimiento de 6,05 billones de barriles (962 mil millones de metros cúbicos) de petróleo de esquisto, con los mayores depósitos de recursos en los Estados Unidos que representan más del 80% del recurso total mundial. [2] A modo de comparación, al mismo tiempo, las reservas probadas de petróleo del mundo se estiman en 1.6976 billones de barriles (269.90 mil millones de metros cúbicos). [26] Los depósitos más grandes del mundo se encuentran en los Estados Unidos en la Formación Green River, que cubre partes de Colorado , Utah y Wyoming ; Aproximadamente el 70% de este recurso se encuentra en terrenos de propiedad o administrados por el gobierno federal de los Estados Unidos. [27]Los depósitos en los Estados Unidos constituyen más del 80% de los recursos mundiales; otros importantes poseedores de recursos son China, Rusia y Brasil. [2]

Historia [ editar ]

Artículo principal: Historia de la industria de la pizarra bituminosa.
Producción de esquisto bituminoso en millones de toneladas métricas, de 1880 a 2010. Fuente: Pierre Allix, Alan K. Burnham. [28]

Los seres humanos han utilizado el esquisto bituminoso como combustible desde tiempos prehistóricos, ya que generalmente se quema sin ningún procesamiento. [29] Alrededor del 3000 a. C., el "aceite de roca" se utilizó en Mesopotamia para la construcción de carreteras y la fabricación de adhesivos arquitectónicos. [30] Los británicos de la Edad del Hierro solían pulirlo y darle forma de adornos. [31]

En el siglo X, el médico árabe Masawaih al-Mardini (Mesue el Joven) describió un método de extracción de petróleo de "una especie de pizarra bituminosa". [32] La primera patente para extraer petróleo de esquisto bituminoso fue la Patente de la Corona Británica 330 otorgada en 1694 a Martin Eele, Thomas Hancock y William Portlock, quienes habían "encontrado una manera de extraer y producir grandes cantidades de brea, tar y oyle de una especie de piedra ". [30] [33] [34]

Minas de esquisto bituminoso de Autun

La minería industrial moderna de pizarra bituminosa comenzó en 1837 en Autun , Francia, seguida de la explotación en Escocia, Alemania y varios otros países. [35] [36] Las operaciones durante el siglo XIX se centraron en la producción de queroseno , aceite para lámparas y parafina ; Estos productos ayudaron a abastecer la creciente demanda de iluminación que surgió durante la Revolución Industrial . [37] También se produjeron fuelóleo, aceites y grasas lubricantes y sulfato de amonio . [38] La industria europea del esquisto bituminoso se expandió inmediatamente antes de la Primera Guerra Mundial. por el acceso limitado a los recursos petrolíferos convencionales y la producción masiva de automóviles y camiones, lo que acompañó a un aumento en el consumo de gasolina.

Aunque las industrias de esquisto bituminoso de Estonia y China siguieron creciendo después de la Segunda Guerra Mundial , la mayoría de los demás países abandonaron sus proyectos debido a los altos costos de procesamiento y la disponibilidad de petróleo más barato. [3] [36] [39] [40] Tras la crisis del petróleo de 1973 , la producción mundial de pizarra bituminosa alcanzó un pico de 46 millones de toneladas en 1980 antes de caer a unos 16 millones de toneladas en 2000, debido a la competencia del petróleo convencional barato en la década de 1980 . [6] [24]

El 2 de mayo de 1982, conocido en algunos círculos como "Domingo Negro", Exxon canceló su proyecto de petróleo de esquisto de colonia de 5.000 millones de dólares cerca de Parachute, Colorado , debido a los bajos precios del petróleo y al aumento de los gastos, despidiendo a más de 2.000 trabajadores y dejando un rastro de ejecuciones hipotecarias de viviendas y quiebras de pequeñas empresas. [41] En 1986, el presidente Ronald Reagan promulgó la Ley Ómnibus Consolidada de Reconciliación del Presupuesto de 1985 , que entre otras cosas abolió el Programa de Combustibles Líquidos Sintéticos de los Estados Unidos . [42]

La industria mundial del esquisto bituminoso comenzó a revivir a principios del siglo XXI. En 2003, se reinició un programa de desarrollo de esquisto bituminoso en los Estados Unidos. Las autoridades introdujeron un programa de arrendamiento comercial que permite la extracción de esquisto bituminoso y arenas bituminosas en tierras federales en 2005, de conformidad con la Ley de Política Energética de 2005 . [43] [44]

Industria [ editar ]

Artículo principal: industria de la pizarra bituminosa
Instalación experimental de esquisto bituminoso in situ de Shell , Piceance Basin, Colorado, EE. UU.

A partir de 2008 , la pizarra bituminosa se utiliza principalmente en Brasil, China, Estonia y, hasta cierto punto, en Alemania y Rusia. Varios países adicionales comenzaron a evaluar sus reservas o habían construido plantas de producción experimentales, mientras que otros habían eliminado su industria de esquisto bituminoso. [8] El esquisto bituminoso sirve para la producción de petróleo en Estonia, Brasil y China; para la generación de energía en Estonia, China y Alemania; para la producción de cemento en Estonia, Alemania y China; y para uso en industrias químicas en China, Estonia y Rusia. [8] [40] [45] [46]

A partir de 2009 , el 80% del esquisto bituminoso utilizado a nivel mundial se extrae en Estonia , principalmente porque Estonia utiliza varias centrales eléctricas alimentadas con esquisto bituminoso , [45] [47] que tiene una capacidad instalada de 2.967  megavatios (MW). En comparación, las plantas de energía de esquisto bituminoso de China tienen una capacidad instalada de 12 MW y las de Alemania tienen 9,9 MW. [24] [48] Una planta de energía de esquisto bituminoso de 470 MW en Jordania está en construcción a partir de 2020. [49] Israel, Rumania y Rusia en el pasado han operado plantas de energía alimentadas por esquisto bituminoso pero las han cerrado o cambiado fuentes de combustible como el gas natural . [8] [24][50] Otros países, como Egipto, han tenido planes para construir plantas de energía alimentadas con esquisto bituminoso, mientras que Canadá y Turquía tenían planes para quemar esquisto bituminoso junto con carbón para la generación de energía. [24] [51] El esquisto bituminoso sirve como principal combustible para la generación de energía solo en Estonia, donde el 90,3% de la generación eléctrica del país en 2016 se produjo a partir del esquisto bituminoso. [52]

Según el Consejo Mundial de Energía , en 2008 la producción total de petróleo de esquisto a partir de esquisto bituminoso fue de 930.000 toneladas, lo que equivale a 17.700 barriles por día (2.810 m 3 / d), de los cuales China produjo 375.000 toneladas, Estonia 355.000 toneladas y Brasil 200.000. toneladas. [53] En comparación, la producción de líquidos convencionales de petróleo y gas natural en 2008 ascendió a 3 955 millones de toneladas o 82,1 millones de barriles por día (13,1 × 10 6  m 3 / d). [54]^

Extracción y procesamiento [ editar ]

Artículo principal: extracción de aceite de esquisto
Descripción general de la extracción de aceite de esquisto.
Minería de pizarra bituminosa. VKG Ojamaa .

La mayor parte de la explotación de la pizarra bituminosa implica la minería seguida del envío a otros lugares, después de lo cual la pizarra se quema directamente para generar electricidad o se realiza un procesamiento adicional. Los métodos de minería más comunes incluyen minería a cielo abierto y minería a cielo abierto . Estos procedimientos eliminan la mayor parte del material superpuesto para exponer los depósitos de esquisto bituminoso y se vuelven prácticos cuando los depósitos ocurren cerca de la superficie. La minería subterránea de esquisto bituminoso , que elimina menos material superpuesto, emplea el método de habitación y pilar . [55]

La extracción de los componentes útiles de la lutita bituminosa generalmente se lleva a cabo sobre el suelo ( procesamiento ex situ ), aunque varias tecnologías más nuevas lo realizan bajo tierra ( procesamiento in situ o in situ ). [56] En cualquier caso, el proceso químico de pirólisis convierte el kerógeno del esquisto bituminoso en petróleo de esquisto ( crudo sintético ) y gas de esquisto bituminoso. La mayoría de las tecnologías de conversión implican calentar la lutita en ausencia de oxígeno a una temperatura en la que el kerógeno se descompone (pirolisis) en gas, petróleo condensable y un residuo sólido. Esto generalmente ocurre entre 450  ° C (842  ° F ) y 500  ° C (932  ° F ).[1] El proceso de descomposición comienza a temperaturas relativamente bajas (300 ° C o 572 ° F) pero avanza más rápida y completamente a temperaturas más altas. [57]

El procesamiento in situ implica calentar la lutita bituminosa bajo tierra. Estas tecnologías pueden extraer potencialmente más petróleo de un área determinada de tierra que los procesos ex situ , ya que pueden acceder al material a mayores profundidades que las minas superficiales. Varias empresas han patentado métodos de retorta in situ . Sin embargo, la mayoría de estos métodos permanecen en fase experimental. Se podrían utilizar dos procesos in situ : el verdadero procesamiento in situ no implica la extracción de la lutita bituminosa, mientras que el procesamiento in situ modificado implica la eliminación de parte de la lutita bituminosa y llevarla a la superficie para su modificación in situ.retorta para crear permeabilidad para el flujo de gas en una chimenea de escombros. Explosivos pulverizan el depósito de esquisto bituminoso. [58]

Existen cientos de patentes para tecnologías de retorta de esquisto bituminoso; [59] sin embargo, solo unas pocas docenas se han sometido a pruebas. En 2006, solo cuatro tecnologías seguían en uso comercial: Kiviter , Galoter , Fushun y Petrosix . [60]

Aplicaciones y productos [ editar ]

La pizarra bituminosa se utiliza como combustible para centrales térmicas, quemándola (como el carbón) para impulsar turbinas de vapor ; algunas de estas plantas emplean el calor resultante para la calefacción urbana de hogares y negocios. Además de su uso como combustible, la pizarra bituminosa también puede servir en la producción de fibras de carbono especiales , carbonos adsorbentes , negro de humo , fenoles , resinas, colas, agentes curtientes, masilla, betún para carreteras, cemento, ladrillos, bloques de construcción y decorativos. , aditivos para suelos, fertilizantes, aislamiento de lana de roca , vidrio y productos farmacéuticos. [45] Sin embargo, el uso de esquisto bituminoso para la producción de estos artículos sigue siendo pequeño o solo está en desarrollo experimental. [3] [61] Algunas lutitas bituminosas producen azufre , amoníaco , alúmina , carbonato de sodio , uranio y nacolita como subproductos de la extracción de petróleo de lutita. Entre 1946 y 1952, un tipo marino de esquisto Dictyonema sirvió para la producción de uranio en Sillamäe , Estonia, y entre 1950 y 1989 Suecia utilizó esquisto de alumbre para los mismos fines. [3] El gas de esquisto bituminoso ha servido como sustituto del gas natural , pero a partir de 2009, la producción de gas de esquisto bituminoso como sustituto del gas natural seguía siendo económicamente inviable. [62] [63]

El aceite de esquisto derivado del esquisto bituminoso no sustituye directamente al petróleo crudo en todas las aplicaciones. Puede contener concentraciones más altas de olefinas , oxígeno y nitrógeno que el petróleo crudo convencional. [42] Algunos aceites de esquisto pueden tener un mayor contenido de azufre o arsénico . En comparación con West Texas Intermediate , el estándar de referencia para el petróleo crudo en el mercado de contratos de futuros , el contenido de azufre del petróleo de esquisto de Green River varía de cerca de 0% a 4.9% (en promedio 0.76%), donde el contenido de azufre de West Texas Intermediate tiene un máximo de 0,42%. [64] El contenido de azufre en el petróleo de esquisto de las lutitas bituminosas de Jordania puede llegar al 9,5%. [sesenta y cinco] El contenido de arsénico, por ejemplo, se convierte en un problema para el esquisto bituminoso de la formación de Green River. Las concentraciones más altas de estos materiales significan que el petróleo debe someterse a una mejora considerable ( hidrotratamiento ) antes de servir como materia prima para refinerías de petróleo . [66] Los procesos de retorta por encima del suelo tendían a producir un aceite de esquisto de menor gravedad API que los procesos in situ . El aceite de esquisto sirve mejor para producir destilados medios como queroseno , combustible para aviones y combustible diesel . La demanda mundial de estos destilados medios, en particular de combustibles diésel, aumentó rápidamente en las décadas de 1990 y 2000. [42] [67] Sin embargo, los procesos de refinación apropiados equivalentes al hidrocraqueo pueden transformar el petróleo de esquisto en un hidrocarburo de rango más ligero ( gasolina ). [42]

Economía [ editar ]

Artículo principal: Economía de la lutita bituminosa

Se desconoce la cantidad de pizarra bituminosa económicamente recuperable. [23] Los diversos intentos de desarrollar depósitos de esquisto bituminoso sólo han tenido éxito cuando el costo de producción de petróleo de esquisto en una región determinada es inferior al precio del petróleo crudo o sus otros sustitutos. Según una encuesta realizada por RAND Corporation , el costo de producir un barril de petróleo en un complejo de retorta de superficie en los Estados Unidos (que comprende una mina, una planta de retorta, una planta de mejora , servicios públicos de apoyo y recuperación de esquisto gastado) oscilaría entre USD 70-95 (USD 440-600 / m 3, ajustado a valores de 2005). Esta estimación considera diferentes niveles de calidad de kerógeno y eficiencia de extracción. Para ejecutar una operación rentable, el precio del petróleo crudo debería mantenerse por encima de estos niveles. El análisis también analiza la expectativa de que los costos de procesamiento disminuyan después del establecimiento del complejo. La unidad hipotética vería una reducción de costos de 35 a 70% después de producir sus primeros 500 millones de barriles (79 millones de metros cúbicos). Suponiendo un aumento en la producción de 25 mil barriles por día (4.0 × 10 3  m 3 / d) durante cada año después del inicio de la producción comercial, RAND predice que los costos disminuirían a $ 35-48 por barril ($ 220-300 / m 3^) dentro de los 12 años. Después de alcanzar el hito de mil millones de barriles (160 millones de metros cúbicos), sus costos bajarían aún más a $ 30–40 por barril ($ 190–250 / m 3 ). [45] [55] Algunos comentaristas comparan la industria norteamericana de esquisto bituminoso con la industria de arenas bituminosas de Athabasca (esta última empresa generó más de 1 millón de barriles (160.000 metros cúbicos) de petróleo por día a finales de 2007), afirmando que "la La instalación de primera generación es la más difícil, tanto técnica como económicamente ”. [68] [69] Para aumentar la eficiencia en la retorta de esquisto bituminoso, los investigadores han propuesto y probado varios procesos de co-pirólisis. [70] [71] [72] [73] [74]

En 2005, Royal Dutch Shell anunció que su proceso in situ podría volverse competitivo para precios del petróleo superiores a 30 dólares por barril (190 dólares / m 3 ). [75] Un informe de 2004 del Departamento de Energía de los Estados Unidos declaró que tanto la tecnología Shell como la tecnología utilizada en el Proyecto Stuart Oil Shale podrían ser competitivas a precios superiores a $ 25 por barril, y que Viru Keemia Grupp esperaba que la producción a gran escala ser económico a precios superiores a 18 dólares por barril (130 dólares / m 3 ). [58] [76]

Una publicación de 1972 en la revista Pétrole Informations ( ISSN  0755-561X ) comparó desfavorablemente la producción de petróleo de esquisto con la licuefacción de carbón . El artículo describía la licuefacción del carbón como menos costosa, generaba más petróleo y creaba menos impactos ambientales que la extracción de la pizarra bituminosa. Citó una relación de conversión de 650 litros (170 gal EE.UU.; 140 gal imp.) De petróleo por una tonelada de carbón, en comparación con 150 litros (40 gal EE.UU.; 33 gal imp.) De petróleo de esquisto por tonelada de esquisto bituminoso. [36]

Una medida crítica de la viabilidad de la lutita bituminosa como fuente de energía radica en la relación entre la energía producida por la lutita y la energía utilizada en su extracción y procesamiento, una relación conocida como " retorno energético de la inversión " (EROI). Un estudio de 1984 calculó que el EROI de los diversos depósitos de esquisto bituminoso conocidos varía entre 0,7 y 13,3, [77] aunque los proyectos de desarrollo de extracción de esquisto bituminoso conocidos afirman un EROI de entre 3 y 10. Según World Energy Outlook 2010, el EROI del procesamiento ex-situ es típicamente de 4 a 5 mientras que del procesamiento in-situ puede ser incluso tan bajo como 2. Sin embargo, según la IEA, la mayor parte de la energía utilizada se puede obtener quemando el gas de esquisto o el gas de esquisto bituminoso gastado. [78]

El agua necesaria en el proceso de retorta de lutita bituminosa ofrece una consideración económica adicional: esto puede plantear un problema en áreas con escasez de agua.

Consideraciones ambientales [ editar ]

Artículo principal: Impacto ambiental de la industria de la pizarra bituminosa.

La minería de pizarra bituminosa implica numerosos impactos ambientales, más pronunciados en la minería a cielo abierto que en la minería subterránea. [79] Estos incluyen el drenaje ácido inducido por la exposición rápida y repentina y la oxidación subsiguiente de materiales anteriormente enterrados; la introducción de metales, incluido el mercurio [80], en aguas superficiales y subterráneas; aumento de la erosión , emisiones de gas de azufre; y contaminación del aire causada por la producción de partículas durante el procesamiento, transporte y actividades de apoyo. [6] [7] En 2002, aproximadamente el 97% de la contaminación del aire, el 86% de los residuos totales y el 23% de la contaminación del agua en Estonia procedían de la industria energética, que utiliza el esquisto bituminoso como principal recurso para su producción de energía.[81]

La extracción de lutitas bituminosas puede dañar el valor biológico y recreativo de la tierra y el ecosistema en el área minera. La combustión y el procesamiento térmico generan material de desecho. Además, las emisiones atmosféricas del procesamiento y la combustión de esquisto bituminoso incluyen dióxido de carbono , un gas de efecto invernadero . Los ambientalistas se oponen a la producción y el uso de esquisto bituminoso, ya que genera aún más gases de efecto invernadero que los combustibles fósiles convencionales. [82] Los procesos experimentales de conversión in situ y las tecnologías de captura y almacenamiento de carbono pueden reducir algunas de estas preocupaciones en el futuro, pero al mismo tiempo pueden causar otros problemas, incluida la contaminación de las aguas subterráneas . [83] Entre los contaminantes del agua comúnmente asociados con el procesamiento de esquisto bituminoso se encuentran los hidrocarburos heterocíclicos de oxígeno y nitrógeno. Los ejemplos comúnmente detectados incluyen derivados de quinolina , piridina y varios homólogos de alquilo de piridina, tales como picolina y lutidina . [84]

Las preocupaciones por el agua son temas delicados en las regiones áridas, como el oeste de Estados Unidos y el desierto de Negev en Israel , donde existen planes para expandir la extracción de esquisto bituminoso a pesar de la escasez de agua. [85] Dependiendo de la tecnología, la retorta aérea utiliza entre uno y cinco barriles de agua por barril de petróleo de esquisto producido. [55] [86] [87] [88] Una declaración de impacto ambiental programática de 2008 emitida por la Oficina de Administración de Tierras de EE. UU . Declaró que las operaciones de minería a cielo abierto y de retorta producen de 2 a 10 galones estadounidenses (7,6 a 37,9 l; 1,7 a 8,3 imp gal ) de aguas residuales por 1 tonelada corta (0,91 t) de pizarra bituminosa procesada. [86] In situel procesamiento, según una estimación, utiliza aproximadamente una décima parte de la cantidad de agua. [89]

Los activistas ambientales , incluidos miembros de Greenpeace , han organizado fuertes protestas contra la industria del esquisto bituminoso. En uno de los resultados, Queensland Energy Resources suspendió en 2004 el Proyecto Stuart Oil Shale propuesto en Australia. [6] [90] [91]

Esquisto bituminoso extraterrestre [ editar ]

Algunos cometas contienen cantidades masivas de un material orgánico casi idéntico al esquisto bituminoso de alta ley, el equivalente a kilómetros cúbicos de dicho material mezclado con otro material; [92] por ejemplo, se detectaron los correspondientes hidrocarburos en un vuelo de sonda a través de la cola del cometa Halley en 1986. [93]

Ver también [ editar ]

  • Core Research Center : una instalación del Servicio Geológico de los Estados Unidos dedicada a preservar valiosas muestras de rocas amenazadas de eliminación o destrucción, incluidas las lutitas bituminosas.
  • Kukersite : una pizarra bituminosa marina bien analizada que se encuentra en la cuenca del mar Báltico
  • Mitigación del pico del petróleo : debate sobre los intentos de retrasar y minimizar el impacto del " pico del petróleo " (el momento de máxima producción mundial de petróleo), incluido el desarrollo de recursos petrolíferos no convencionales.
  • Reservas de petróleo  - reservas probadas de petróleo en el suelo - discusión sobre los suministros mundiales de petróleo crudo
  • Arenas petrolíferas  : tipo de depósito petrolífero no convencional
  • Tasmanita : una pizarra bituminosa marina que se encuentra en Tasmania
  • Torbanita : una pizarra bituminosa lacustre encontrada en Escocia
  • Consumo mundial de energía  : energía total producida y utilizada por los seres humanos

Referencias [ editar ]

  1. ↑ a b c Youngquist, Walter (1998). "Shale Oil - La energía esquiva" (PDF) . Boletín del Centro Hubbert . Escuela de Minas de Colorado (4) . Consultado el 17 de abril de 2008 .
  2. ↑ a b c WEC (2016) , pág. dieciséis
  3. ↑ a b c d e f g h Dyni, John R. (2006). "Geología y recursos de algunos depósitos mundiales de esquisto bituminoso" (PDF) . Informe de investigaciones científicas 2005–5294 . Informe de investigaciones científicas. Departamento del Interior de los Estados Unidos , Servicio Geológico de Estados Unidos . doi : 10.3133 / sir29955294 . Consultado el 9 de julio de 2007 .
  4. ^ Seguridad energética de Estonia (PDF) (Informe). Instituto de Política Exterior de Estonia. Septiembre de 2006. Archivado desde el original (PDF) el 8 de enero de 2012 . Consultado el 20 de octubre de 2007 .
  5. ^ "Esquisto bituminoso y otras actividades de combustibles no convencionales" . Departamento de Energía de Estados Unidos . Consultado el 9 de febrero de 2014 .
  6. ↑ a b c d Burnham, AK (20 de agosto de 2003). "Procesamiento lento de radiofrecuencia de grandes volúmenes de esquisto bituminoso para producir petróleo de esquisto similar al petróleo" (PDF) . Laboratorio Nacional Lawrence Livermore . UCRL-ID-155045. Archivado desde el original (PDF) el 16 de febrero de 2017 . Consultado el 28 de junio de 2007 .
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  8. ↑ a b c d Dyni (2010) , págs. 103-122
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