Катранени пясъци или битумни пясъци — определение, запаси и екологични ефекти

Нефтените пясъци или катранените пясъци са неконвенционален източник на петрол. Те представляват естествена смес от пясък, глина и вода, в която е капсулирана гъста и лепкава форма на въглеводороди, наречена битум. Битумът е твърд до вискозен при нормална температура и трябва да бъде отделен или разреден, за да може да се преработи в течни горива.

Разпространение и запаси

Естественият битум се среща в множество страни, като най-големи количества се намират в Канада, Казахстан и Русия. Световните залежи се оценяват на повече от 2 трилиона барела (около 320 милиарда кубични метра). Тези оценки често включват и субективни прогнози за находища, които все още не са напълно проучени. Около 70 % от всички доказани запаси се намират в Канада, главно в провинция Алберта.

Методи на добив и технологични стъпки

Добивът на нефт от битумни пясъци се извършва по два основни подхода, в зависимост от дълбочината и геологията на пластовете:

• Открит (повърхностен) добив – използва се когато залежите са близо до повърхността (обикновено до ~75 м). Материалът се изкопава и битумът се отделя в инсталации чрез механични и химични процеси (например отмиване с гореща вода и флотация).
• In-situ методи – при по-дълбоки находища битумът се извлича на място чрез инжектиране на пара или разредители, за да се намали вискозитетът и да може да се изпомпва. Най-разпространени са методи като steam-assisted gravity drainage (SAGD) и циклично инжектиране на пара (CSS).

След извличането, битумът рядко е годен за директна преработка и обикновено се подлага на дообработка, като уплътняване с разредители (diluent) или термична обработка, за да се превърне в синтетичен суров нефт, който може да постъпи в рафинерии.

Енергийна рентабилност и емисии

Нефтът, добиван от битумни пясъци, обикновено се означава като неконвенционален нефт, за да се отличи от традиционния течен нефт. Производственият процес е значително по-енергоемък, което води до по-нисък нетен енергиен добив. В рамките на целия жизнен цикъл производството на течни горива от битумни пясъци генерира приблизително 12 % повече парникови газове на барел краен продукт в сравнение с традиционния нефт — в голяма степен заради използваната енергия за загряване, инжектиране и преработка.

Водни ресурси, отпадъци и земеползване

Производството на петрол от битумни пясъци е интензивно по отношение на водопотреблението и създава големи количества отпадъчни води и твърди остатъци (хвостове). Повърхностният добив оставя значителни обезлюдени площи и често изисква дългосрочни язовири за хвостови води, които представляват екологичен риск при течове или неизправности. In-situ методите използват по-малко повърхностна земя, но изискват големи количества пара и енергия, като също пораждат подземни и повърхностни въздействия.

Въздействие върху околната среда и здравето

• Повърхностна деградация на местообитания и загуба на горски участъци.
• Риск от замърсяване на повърхностни и подземни води чрез хвостови ями и разливи.
• Повишени емисии на парникови газове и локално замърсяване на въздуха (фино прах, летливи органични съединения).
• Здравни и социални проблеми за местни общности и коренни народи, включително промяна на традиционните поминъци и риск за качеството на питейната вода.

Икономически и социални аспекти

Цената на петрола е ключов фактор за рентабилността на добива от битумни пясъци — при по-високи цени тези проекти стават икономически жизнеспособни. Добивът създава работни места и приходи за регионите, но често предизвиква спорове относно земеползването, правата на коренните общности и дългосрочната устойчивост на локалните екосистеми.

Мерки за смекчаване и регулация

За ограничаване на вредните ефекти се използват и развиват различни мерки:

• Подобряване на енергийната ефективност в процесите и преминаване към по-чисти източници на енергия (напр. намаляване на въглеродния интензитет чрез използване на възобновяема енергия или когенерация).
• Усъвършенстване на технологиите за рециклиране и третиране на отпадъчни води, наред с намаляване на обемите на хвостовете.
• Строги екологични норми и мониторинг, изисквания за рекултивация и финансови гаранции за възстановяване на терените.
• Консултация и споразумения с местни и коренни общности, оценка на въздействието и справедливо разпределение на ползите.

Заключение

Катранените пясъци представляват значителен, но контроверзен енергиен ресурс. Те могат да допринесат за енергийния баланс на страните, които ги използват, но това става с високи екологични и социални разходи. Решението дали и в какъв мащаб да се използват тези ресурси зависи от комбинация от икономически фактори, регулаторни изисквания, технологични подобрения и обществена оценка на въздействията. По-нататъшните иновации в добивните и преработвателни технологии, както и строгият контрол и рекултивацията, са ключови за намаляване на вредните ефекти.

Въпроси на околната среда

При добива на нефтени пясъци често се унищожават големи площи земя. За отделянето на нефта от пясъка се използва много вода, която след това остава замърсена. Въглеродният диоксид и други емисии от процеса на добив замърсяват въздуха. Унищожаването на околната среда, причинено от добива на нефтен пясък, се критикува от екологични групи като Greenpeace, The Climate Reality Project, 350.org, MoveOn.org, Sierra Club и Energy Action Coalition.

През 2012 г. Европейският съюз (ЕС) заяви, че може да обяви петрола от нефтени пясъци за "силно замърсяващ". Това предизвика напрежение между ЕС и Канада.

Добив на нефтен пясък във Форт Макмъри, Канада

Въпроси и отговори

Въпрос: Какво представляват нефтените пясъци и от какво са направени?

Въпрос: Къде може да се намери природен битум и в кои държави има най-големи количества?

Въпрос: Колко световни находища на нефтени пясъци се оценяват и включват ли тези оценки неоткритите находища?

В: Какъв процент от всички доказани запаси от нефтени пясъци се намират в Канада?

Въпрос: Защо нефтът, добиван от битумни пясъци, често се нарича неконвенционален нефт и как процесът на производството му се сравнява с този на традиционния течен нефт?

Въпрос: Как производството на течни горива от нефтени пясъци се сравнява с производството на традиционен нефт по отношение на емисиите на парникови газове?

Въпрос: Защо едва наскоро нефтените пясъци бяха признати за част от световните запаси от нефт?

Търсене по буква