Kerogen: Ορισμός, αποθέματα, εξόρυξη

Το Kerogen είναι μια οργανική ύλη που μπορεί να μετατραπεί σε λάδι αν θερμαίνεται αρκετά καιρό. Αυτή η ουσία δεν είναι υγρό πετρέλαιο, αλλά οργανική ύλη προϊστορικών θαλάσσιων φυτών και ζώων. Είναι θαμμένος ανάμεσα σε στρώματα βράχου. Δεν είναι λάδι σχιστολίθου, το οποίο είναι πραγματικό πετρέλαιο παγιδευμένο σε στρώματα από σχιστόλιθο.

Η Kerogen δεν είναι ακόμα εμπορικά βιώσιμη. Όμως, το Κογκρέσο διεξήγαγε εξερεύνηση του Kerogen ως εθνικής προτεραιότητας στο "Kerogen, Tar Sands και άλλα στρατηγικά μη συμβατικά καύσιμα νόμου του 2005" Ως αποτέλεσμα, οι προκλήσεις στην παραγωγή πετρελαίου από τον πλούσιο σε kerogen σχιστόλιθο ξεπερνούν τις νέες τεχνολογίες. Αυτό έχει τη δυνατότητα να καταστήσει τις Ηνωμένες Πολιτείες μια χώρα εξαγωγής πετρελαίου και να εξαλείψει την εξάρτησή της από το ξένο πετρέλαιο.

Kerogen Reserves

Ενώ η kerogen βρίσκεται σε όλο τον κόσμο, οι Ηνωμένες Πολιτείες έχουν το μεγαλύτερο απόθεμα στο σχηματισμό του Green River στο Κολοράντο, τη Γιούτα και το Ουαϊόμινγκ. Το αποθεματικό αυτό εκτιμάται ότι ανέρχεται μεταξύ 1,3 και 3 τρισεκατομμυρίων βαρελιών. Ακόμα και αν μόνο 800 δισεκατομμύρια βαρέλια μπορούν πραγματικά να ανακτηθούν, αυτό είναι ακόμα τρεις φορές μεγαλύτερο από τα 262,6 δισεκατομμύρια βαρέλια στα αποθέματα πετρελαίου της Σαουδικής Αραβίας. Τα αμερικανικά αποθέματα kerogen θα μπορούσαν να παράσχουν αμερικανικές ανάγκες πετρελαίου, περίπου 20 εκατομμύρια βαρέλια την ημέρα, για 100 χρόνια.

Σχεδόν τα τρία τέταρτα των αποθεμάτων kerogen ανήκουν στην κυβέρνηση των ΗΠΑ, χάρη στην Πράξη Pickett του 1910. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την αποθεματοποίηση στην Καλιφόρνια και το Ουαϊόμινγκ για την προμήθεια πετρελαίου για το Πολεμικό Ναυτικό των Η.Π.Α., το οποίο άλλαζε από άνθρακα σε πετρέλαιο για να τροφοδοτεί τα πλοία του Το Πολεμικό Ναυτικό ανέπτυξε το Naval Petroleum και Kerogen Reserves Program μέχρι το 1925. Επεκτάθηκε από τον Πρόεδρο Ρούσβελτ για τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Το πρώτο στρατηγικό απόθεμα του έθνους, Elk Hills στην Καλιφόρνια, παρήγαγε πετρέλαιο για το Πολεμικό Ναυτικό. Στη συνέχεια πωλήθηκε στην Occidental Petroleum για 3,65 δισεκατομμύρια δολάρια το 1998.

Αυτή ήταν η μεγαλύτερη ιδιωτικοποίηση στο ιστορικό των ΗΠΑ. Αλλά τα αποθέματα σχιστόλιθου εξακολουθούν να ανήκουν στο αμερικανικό γραφείο διαχείρισης γης.

Εξαγωγή κερογόνου

Η φύση παίρνει εκατομμύρια χρόνια πίεσης και θερμότητας για να μετατρέψει το kerogen σε αργό πετρέλαιο. Ο άνθρωπος μπορεί να επιταχύνει αυτή τη διαδικασία εξάγοντας το σχιστόλιθο σε ανοιχτές κοιλότητες. Στη συνέχεια θερμαίνεται σε μια διαδικασία που ονομάζεται απόκριση. Το λάδι πρέπει να διαχωριστεί από το βράχο και να συλλεχθεί. Αυτή η διαδικασία είναι δαπανηρή, δημιουργεί ανοικτές κοιλότητες που μπορεί να δει κανείς από το διάστημα και έχει ως αποτέλεσμα τόνους τοξικής άμμου που πρέπει να αποτίθεται με ασφάλεια.

Η Shell έχει αναπτύξει μια διαδικασία για τη θέρμανση του υπόγειου πετρώματος σχιστόλιθου που επιταχύνει αυτή τη φυσική διαδικασία. Αυτή η διαδικασία μετατροπής επί τόπου θερμαίνει το σχιστόλιθο από 650 έως 750 βαθμούς Φαρενάιτ για δύο έως τρία χρόνια. Αυτό απελευθερώνει το έλαιο και το αέριο κερογόνου, το οποίο στη συνέχεια αντλείται στην επιφάνεια.

Η εξόρυξη Kerogen είναι πιο ακριβή από το συμβατικό πετρέλαιο, αλλά εξακολουθεί να είναι οικονομικά αποδοτική στις σημερινές τιμές του πετρελαίου. Κοστίζει $ 40- $ 80 το βαρέλι για να ανακάμψει, καθιστώντας το σχεδόν αξίζει τον κόπο όταν το πετρέλαιο πωλεί σε $ 100 το βαρέλι. Είναι έντονη ενέργεια, αλλά όχι περισσότερο από την εξόρυξη σχιστολιθικού πετρελαίου και άλλων "σφιχτών" ελαίων. Είναι αλήθεια ότι το 25 τοις εκατό της παραγόμενης ενέργειας πρέπει να χρησιμοποιηθεί για την εξαγωγή του επόμενου βαρελιού. Αυτή η αναλογία όμως χρησιμοποιείται ήδη με τη συμβατική εξάτμιση ατμού "βαρύ" πετρελαίου. Το τελικό προϊόν είναι πολύ ελαφρύτερο και καθαρότερο από το μεγαλύτερο μέρος του αργού πετρελαίου.

Οι περιβαλλοντικές ομάδες ανησυχούν περισσότερο για την ποσότητα νερού που απαιτείται για την παραγωγή κερογόνου. Αυτό προκαλεί ιδιαίτερη ανησυχία στη Δύση. Μεταξύ 1 και 3 μονάδων νερού χρειάζονται για την παραγωγή μιας μονάδας kerogen.Αλλά ο Jeremy Boak, Διευθυντής του Κέντρου Τεχνολογίας και Έρευνας Kerogen της Σχολής Μεταλλείων του Κολοράντο, λέει ότι αυτό είναι περίπου το ένα δέκατο του νερού που απαιτείται για την παραγωγή βιοκαυσίμων, που απαιτούν βαριά αρδευόμενο καλαμπόκι ως βασικό υλικό.

Αν και πολλά υποσχόμενα, η εξόρυξη in-situ πρέπει να επιλύσει μαζικά τεχνολογικά προβλήματα. Το μεγαλύτερο είναι να βεβαιωθείτε ότι το πετρέλαιο δεν διεισδύει στο γύρω υδάτινο τραπέζι. Ο καλύτερος τρόπος για να γίνει αυτό είναι το πάγωμα του νερού γύρω από τον τόπο εξόρυξης. Μπορείτε εύκολα να διαπιστώσετε ότι η διατήρηση του νερού που καταψύχεται γύρω από μια περιοχή που έχει θερμανθεί σε 750 μοίρες είναι μια τεχνική και δαπανηρή πρόκληση.

Τελευταίο αλλά εξίσου σημαντικό, η εξόρυξη σχιστολιθικού πετρελαίου θα μπορούσε να απειλήσει το οικοσύστημα άγριας ζωής, να αυξήσει την ατμοσφαιρική ρύπανση και να δημιουργήσει τοξικά απόβλητα Η υπερθέρμανση του πλανήτη είναι επίσης ένα ζήτημα. Κάθε μονάδα παραγωγής κερογόνου παράγει μέχρι και 20 μονάδες CO2, σε σύγκριση με 4 μονάδες CO2 για κάθε μονάδα αργού πετρελαίου. Ο σημαντικότερος καθοριστικός παράγοντας είναι η βελτίωση των τεχνολογιών εξόρυξης και όχι η τιμή του πετρελαίου. (Πηγές: Συμβούλιο Άμυνας Φυσικών Πόρων, Kerogen από τους Αριθμούς, Αύγουστος 2008, Συνέντευξη με τον Gavin Longmuir, σύμβουλο της International Petroleum Consultants Association, Inc.

Έχει πάνω από 25 χρόνια εμπειρίας ως μηχανικός πετρελαίου στην παγκόσμια πετρελαϊκή βιομηχανία, ειδικευμένος στην ανάπτυξη μελλοντικών πετρελαϊκών πεδίων, οικονομικές αξιολογήσεις των ευκαιριών εξερεύνησης και αξιολόγηση των νέων τεχνολογιών).