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 del cual se pueden producir hidrocarburos líquidos . Además del kerógeno, la composición general de las lutitas bituminosas está formada por sustancias inorgánicas y betunes . Según su entorno de deposición, las lutitas bituminosas se clasifican en lutitas bituminosas marinas, lacustres y terrestres. [1] [2] 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 lutitas petrolíferas son la Formación Bakken , la Formación Pierre Shale , la Formación Niobrara y la Formación Eagle Ford . [3] En consecuencia, el petróleo de esquisto producido a partir de esquisto bituminoso no debe confundirse con el petróleo de aguas compactas, que también se denomina frecuentemente petróleo de esquisto bituminoso. [3] [4] [5]
Los 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 globales estableció que los recursos mundiales totales de esquisto bituminoso equivalen a 6,05 billones de barriles (962 mil millones de metros cúbicos) de petróleo . [6] El esquisto bituminoso ha ganado atención como una fuente potencial abundante de petróleo. [7] [8] Sin embargo, los diversos intentos de desarrollar depósitos de esquisto bituminoso han tenido un éxito limitado. Sólo Estonia y China tienen industrias de esquisto bituminoso bien establecidas, y Brasil, Alemania y Rusia utilizan el esquisto bituminoso en cierta medida. [9]
El esquisto bituminoso puede quemarse directamente en hornos como combustible de baja calidad para la generación de energía y calefacción urbana o usarse como materia prima en el procesamiento de materiales químicos y de construcción. [1] 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 líquido no convencional , llamado petróleo de esquisto , se separa del gas combustible de esquisto bituminoso . El petróleo de esquisto bituminoso es un sustituto del petróleo crudo convencional; sin embargo, extraer petróleo de esquisto es más costoso que la producción de petróleo crudo convencional, tanto desde el punto de vista financiero como en términos de su impacto ambiental . [10] La extracción y el procesamiento de esquisto bituminoso plantean una serie de preocupaciones ambientales, como el uso de la tierra , la 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 . [11] [12]
La pizarra bituminosa, una roca sedimentaria rica en materia orgánica, pertenece al grupo de los combustibles sapropel . [13] 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 el sentido estricto. [14] [15] Según el petrólogo Adrian C. Hutton de la Universidad de Wollongong , las lutitas bituminosas no son "rocas geológicas ni geoquímicamente distintivas, sino más bien un término 'económico'". [16] Su característica definitoria común es la baja solubilidad en disolventes orgánicos de bajo punto de ebullición y la generación de productos orgánicos líquidos en la descomposición térmica . [17] Los geólogos pueden clasificar las lutitas bituminosas según su composición en lutitas ricas en carbonatos , lutitas silíceas o lutitas de canal . [18]
El esquisto bituminoso se diferencia de las rocas impregnadas de betún (otros recursos denominados no convencionales , como arenas bituminosas y rocas yacimientos de petróleo), carbones húmicos y esquisto carbonoso . 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 del esquisto bituminoso en petróleo, lo que significa que su maduración no excede la mesocatagenética temprana . [17] [19] [20] Las lutitas bituminosas también se diferencian de las lutitas petrolíferas, depósitos de lutitas que contienen petróleo compacto que a veces se produce a partir de pozos perforados. Ejemplos de lutitas petrolíferas son la Formación Bakken , la Formación Pierre , la Formación Niobrara y la Formación Eagle Ford . [3] Por lo tanto, el petróleo de esquisto producido a partir de esquisto bituminoso no debe confundirse con el petróleo de aguas compactas, también llamado frecuentemente petróleo de esquisto bituminoso. [3] [4] [5]
La composición general de las lutitas bituminosas constituye matriz inorgánica, betunes y kerógeno. Mientras que la porción bituminosa 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 . [21] [22] La pizarra bituminosa contiene un porcentaje menor de materia orgánica que el carbón . En las calidades comerciales de esquisto bituminoso, 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 del esquisto bituminoso tiene una proporción atómica de hidrógeno a carbono (H/C) aproximadamente de 1,2 a 1,8 veces menor que la del petróleo crudo y aproximadamente de 1,5 a 3 veces mayor que la del carbón. [13] [23] [24] Los componentes orgánicos del esquisto bituminoso derivan de una variedad de organismos, como restos de algas , esporas , polen , cutículas de plantas y fragmentos corchosos de plantas herbáceas y leñosas, y restos celulares de otras especies acuáticas. y plantas terrestres. [23] [25] Algunos depósitos contienen fósiles importantes ; El pozo de Messel en Alemania está declarado Patrimonio de la Humanidad por la UNESCO . La materia mineral del esquisto bituminoso incluye varios silicatos y carbonatos de grano fino . [1] [13] La matriz inorgánica puede contener cuarzo , feldespato , arcilla (principalmente ilita y clorita ), carbonato ( calcita y dolomita ), pirita y algunos otros minerales. [22]
Otra clasificación, conocida como diagrama de van Krevelen, asigna tipos de kerógenos, dependiendo del contenido de hidrógeno , carbono y oxígeno de la materia orgánica original de las lutitas bituminosas. [15] La clasificación más comúnmente utilizada de lutitas bituminosas, desarrollada entre 1987 y 1991 por Adrian C. Hutton, adapta términos petrográficos de la terminología del carbón. Esta clasificación designa las lutitas bituminosas como terrestres, lacustres (depositadas en el fondo de un lago) o marinas (depositadas en el fondo del océano), según el entorno del depósito de biomasa inicial . [1] [2] Las lutitas bituminosas conocidas son predominantemente de origen acuático (marino, lacustre). [17] [2] El esquema de clasificación de Hutton ha demostrado ser útil para estimar el rendimiento y la composición del aceite extraído. [26]
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. [27] Como ocurre con todos los recursos de petróleo y gas, los analistas distinguen entre recursos de esquisto bituminoso y reservas de esquisto bituminoso. "Recursos" se refiere a todos los depósitos de esquisto bituminoso, mientras que "reservas" representan aquellos depósitos de los cuales los productores pueden extraer esquisto bituminoso de manera económica utilizando la tecnología existente. Dado que las tecnologías de extracción se desarrollan continuamente, los planificadores sólo pueden estimar la cantidad de kerógeno recuperable. [10] [1] Aunque los recursos de esquisto bituminoso se encuentran en muchos países, sólo 33 países poseen depósitos conocidos de valor económico potencial. [28] [29] 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 yacimientos en Francia, Alemania, Brasil, China, el 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 . [1] [15]
Una estimación de 2016 estableció que los recursos mundiales totales de esquisto bituminoso equivalen a un rendimiento de 6,05 billones de barriles (962 mil millones de metros cúbicos) de petróleo de esquisto, y los mayores depósitos de recursos en los Estados Unidos representan más del 80% del recurso total mundial. [6] A modo de comparación, al mismo tiempo se estima que las reservas probadas de petróleo en el mundo ascienden a 1,6976 billones de barriles (269,90 mil millones de metros cúbicos). [30] 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 ; Alrededor del 70% de este recurso se encuentra en tierras de propiedad o administradas por el gobierno federal de los Estados Unidos. [31] Los depósitos en los Estados Unidos constituyen más del 80% de los recursos mundiales; Otros poseedores importantes de recursos son China, Rusia y Brasil. [6] Se desconoce la cantidad de esquisto bituminoso económicamente recuperable. [27]
El hombre utiliza el esquisto bituminoso como combustible desde tiempos prehistóricos, ya que generalmente se quema sin ningún procesamiento. [33] Alrededor del 3000 a. C., el "aceite de roca" se utilizaba en Mesopotamia para la construcción de carreteras y la fabricación de adhesivos arquitectónicos. [34] Los británicos de la Edad del Hierro usaban lutitas bituminosas manejables para crear cistas para el entierro, [35] o simplemente pulirlas para crear adornos. [36]
En el siglo X, el médico árabe Masawaih al-Mardini (Mesue el Joven) describió un método de extracción de petróleo de "una especie de esquisto bituminoso". [37] La primera patente para extraer petróleo de esquisto bituminoso fue la Patente 330 de la Corona Británica concedida en 1694 a Martin Eele, Thomas Hancock y William Portlock, quienes habían "encontrado una manera de extraer y producir grandes cantidades de brea, alquitrán y ole". de una especie de piedra". [34] [38] [39]
La minería industrial moderna de esquisto bituminoso comenzó en 1837 en Autun , Francia, seguida de la explotación en Escocia, Alemania y varios otros países. [40] [41] Las operaciones durante el siglo XIX se centraron en la producción de queroseno , aceite para lámparas y parafina ; Estos productos ayudaron a satisfacer la creciente demanda de iluminación que surgió durante la Revolución Industrial , suministrada a partir de pizarras bituminosas escocesas. [42] También se produjeron fueloil, aceite y grasa lubricantes y sulfato de amonio . [43] La producción escocesa alcanzó su punto máximo alrededor de 1913, operando 120 plantas de esquisto bituminoso, [44] produciendo 3.332.000 toneladas de esquisto bituminoso, generando alrededor del 2% de la producción mundial de petróleo. [45] La industria escocesa del esquisto bituminoso se expandió inmediatamente antes de la Primera Guerra Mundial, en parte debido al acceso limitado a los recursos petroleros convencionales y a la producción en masa de automóviles y camiones, que acompañaron a un aumento en el consumo de gasolina; pero sobre todo porque el Almirantazgo británico necesitaba una fuente confiable de combustible para su flota mientras se avecinaba la guerra en Europa.
Aunque las industrias de esquisto bituminoso de Estonia y China continuaron 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. [1] [41] [46] [47] Tras la crisis del petróleo de 1973 , la producción mundial de esquisto bituminoso alcanzó un máximo 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 los años 1980 . [11] [28]
El 2 de mayo de 1982, conocido en algunos círculos como "Domingo Negro", Exxon canceló su proyecto Colony Shale Oil de 5 mil millones de dólares cerca de Parachute, Colorado , debido a los bajos precios del petróleo y el aumento de los gastos, despidiendo a más de 2.000 trabajadores y dejando un rastro de ejecuciones hipotecarias y quiebras de pequeñas empresas. [48] En 1986, el presidente Ronald Reagan promulgó la Ley Ómnibus Consolidada de Reconciliación Presupuestaria de 1985 , que entre otras cosas abolió el Programa de Combustibles Líquidos Sintéticos de los Estados Unidos . [49]
La industria mundial del esquisto bituminoso comenzó a reactivarse a principios del siglo XXI. En 2003, se reinició en Estados Unidos un programa de desarrollo de esquisto bituminoso. Las autoridades introdujeron en 2005 un programa de arrendamiento comercial que permite la extracción de esquisto bituminoso y arenas bituminosas en tierras federales, de conformidad con la Ley de Política Energética de 2005 . [50] [51]
Desde 2008 [actualizar], el esquisto bituminoso se utiliza principalmente en Brasil, China, Estonia y, hasta cierto punto, en Alemania y Rusia. Varios países más comenzaron a evaluar sus reservas o habían construido plantas de producción experimentales, mientras que otros habían abandonado gradualmente su industria de esquisto bituminoso. [9] 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. [9] [47] [52] [53]
En 2009 [actualizar], el 80% del esquisto bituminoso utilizado a nivel mundial se extrae en Estonia , principalmente porque Estonia utiliza varias centrales eléctricas alimentadas con esquisto bituminoso , [52] [54] que tiene una capacidad instalada de 2.967 megavatios (MW). En comparación, las centrales eléctricas de esquisto bituminoso de China tienen una capacidad instalada de 12 MW y las de Alemania tienen 9,9 MW. [28] [55] En 2020 se está construyendo una planta de energía de esquisto bituminoso de 470 MW en Jordania . [56] En el pasado, Israel, Rumania y Rusia han operado plantas de energía alimentadas con esquisto bituminoso, pero las han cerrado o cambiado a otras fuentes de combustible como el gas natural . [9] [28] [57] Otros países, como Egipto, han tenido planes de construir plantas de energía alimentadas con esquisto bituminoso, mientras que Canadá y Turquía tenían planes de quemar esquisto bituminoso junto con carbón para generar energía. [28] [58] 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 de esquisto bituminoso. [59]
Según el Consejo Mundial de la Energía , en 2008 la producción total de petróleo de esquisto bituminoso fue de 930.000 toneladas, equivalentes 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. [60] En comparación, la producción de líquidos de petróleo y gas natural convencionales en 2008 ascendió a 3,95 mil millones de toneladas o 82,1 millones de barriles por día (13,1 × 10 6 m 3 /d). [61]
La mayor parte de la explotación de esquisto bituminoso implica minería seguida de envío a otros lugares, después de lo cual el esquisto bituminoso se quema directamente para generar electricidad o se lleva a cabo un procesamiento adicional. Los métodos de minería más comunes implican la minería a cielo abierto y la minería a cielo abierto . Estos procedimientos eliminan la mayor parte del material superpuesto para exponer los depósitos de esquisto bituminoso y resultan prácticos cuando los depósitos se producen cerca de la superficie. La minería subterránea de esquisto bituminoso , que elimina menos material suprayacente, emplea el método de habitación y pilar . [62]
La extracción de los componentes útiles del esquisto bituminoso suele realizarse en la superficie ( procesamiento ex situ ), aunque varias tecnologías más nuevas lo realizan bajo tierra (procesamiento in situ o in situ ). [63] En cualquier caso, el proceso químico de pirólisis convierte el kerógeno de la pizarra bituminosa en petróleo de esquisto bituminoso ( petróleo crudo sintético ) y gas de esquisto bituminoso. La mayoría de las tecnologías de conversión implican calentar el esquisto en ausencia de oxígeno a una temperatura a la que el kerógeno se descompone (piroliza) en gas, petróleo condensable y un residuo sólido. Esto suele ocurrir entre 450 °C (842 °F ) y 500 °C (932 °F ). [10] El proceso de descomposición comienza a temperaturas relativamente bajas (300 °C o 572 °F), pero avanza más rápidamente y de forma más completa a temperaturas más altas. [64]
El procesamiento in situ implica calentar la pizarra bituminosa bajo tierra. Estas tecnologías pueden potencialmente extraer más petróleo de una determinada superficie de tierra que los procesos ex situ , ya que pueden acceder al material a mayores profundidades que las minas a cielo abierto. Varias empresas han patentado métodos para el autoclave in situ . Sin embargo, la mayoría de estos métodos permanecen en la fase experimental. Se podrían utilizar dos procesos in situ : el verdadero procesamiento in situ no implica extraer la pizarra bituminosa, mientras que el procesamiento in situ modificado implica retirar parte de la pizarra bituminosa y llevarla a la superficie para una retorta in situ modificada con el fin de Crear permeabilidad para el flujo de gas en una chimenea de escombros. Los explosivos destruyen el yacimiento de esquisto bituminoso. [sesenta y cinco]
Existen cientos de patentes para tecnologías de autoclave de esquisto bituminoso; [66] sin embargo, sólo unas pocas docenas han sido sometidas a pruebas. En 2006, sólo cuatro tecnologías permanecían en uso comercial: Kiviter , Galoter , Fushun y Petrosix . [67]
El esquisto bituminoso se utiliza como combustible para centrales térmicas, quemándolo (como el carbón) para impulsar turbinas de vapor ; Algunas de estas plantas emplean el calor resultante para la calefacción urbana de hogares y empresas. Además de su uso como combustible, el esquisto bituminoso también puede servir en la producción de fibras de carbono especiales , carbonos adsorbentes , negro de humo , fenoles , resinas, pegamentos, agentes curtientes, masilla, betún para carreteras, cemento, ladrillos, bloques de construcción y decorativos. , aditivos para el suelo, fertilizantes, aislamientos de lana de roca , vidrio y productos farmacéuticos. [52] Sin embargo, el uso de esquisto bituminoso para la producción de estos artículos sigue siendo pequeño o sólo se encuentra en desarrollo experimental. [1] [68] Algunas lutitas bituminosas producen azufre , amoníaco , alúmina , carbonato de sodio , uranio y nahcolita como subproductos de la extracción de petróleo de lutitas. Entre 1946 y 1952, un tipo marino de esquisto de Dictyonema sirvió para la producción de uranio en Sillamäe , Estonia, y entre 1950 y 1989 Suecia utilizó esquisto de alumbre para los mismos fines. [1] El gas de esquisto bituminoso ha servido como sustituto del gas natural , pero a partir de 2009 [actualizar], producir gas de esquisto bituminoso como sustituto del gas natural seguía siendo económicamente inviable. [69] [70]
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. [49] 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 oscila entre cerca del 0% y el 4,9% (en promedio, 0,76%), mientras que el contenido de azufre del West Texas Intermediate tiene un máximo del 0,42%. [71] El contenido de azufre en el petróleo de esquisto bituminoso de Jordania puede llegar al 9,5%. [72] El contenido de arsénico, por ejemplo, se convierte en un problema para el esquisto bituminoso de la formación 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 . [73] Los procesos de retorta sobre el suelo tendieron a producir un petróleo de esquisto de gravedad API más bajo que los procesos in situ . El petróleo de esquisto bituminoso sirve mejor para producir destilados medios como queroseno , combustible para aviones y combustible diésel . La demanda mundial de estos destilados medios, en particular de combustibles diésel, aumentó rápidamente en los años 1990 y 2000. [49] [74] Sin embargo, los procesos de refinación apropiados equivalentes al hidrocraqueo pueden transformar el petróleo de esquisto en un hidrocarburo de rango más liviano ( gasolina ). [49]
Los diversos intentos de desarrollar yacimientos de esquisto bituminoso sólo han tenido éxito cuando el coste de producción del petróleo de esquisto en una región determinada es inferior al precio del petróleo crudo o de sus otros sustitutos ( precio de equilibrio ). Según una encuesta de 2005, 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 mejoramiento , servicios públicos de apoyo y recuperación de esquisto gastado) sería oscilan entre 70 y 95 dólares (entre 440 y 600 dólares/m 3 , ajustados a los valores de 2005). Esta estimación considera distintos niveles de calidad del kerógeno y eficiencia de extracción. Para llevar a cabo una operación rentable, el precio del petróleo crudo tendría que mantenerse por encima de estos niveles. El análisis también discutió la expectativa de que los costos de procesamiento bajarían después del establecimiento del complejo. La unidad hipotética vería una reducción de costos de entre 35% y 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 predijo que los costos disminuirían a 35-48 dólares por barril (220-300 dólares/m 3 ) dentro de 12 años. Después de alcanzar el hito de mil millones de barriles (160 millones de metros cúbicos), sus costos disminuirían aún más a 30-40 dólares por barril (190-250 dólares/m 3 ). [52] [62] En 2010, la Agencia Internacional de Energía estimó, basándose en los diversos proyectos piloto, que los costos de inversión y operación serían similares a los de las arenas petrolíferas canadienses , es decir, serían económicos a precios superiores a 60 dólares por barril en la actualidad. costos. Esta cifra no tiene en cuenta el precio del carbono , lo que añadirá un coste adicional. [27] Según el Escenario de Nuevas Políticas presentado en su World Energy Outlook 2010 , un precio de 50 dólares por tonelada de CO 2 emitido añade un costo adicional de 7,50 dólares por barril de petróleo de esquisto. [27] En noviembre de 2021, el precio de la tonelada de CO 2 superó los 60 dólares.
Una publicación de 1972 en la revista Pétrole Informations ( ISSN 0755-561X) comparaba desfavorablemente la producción de petróleo de esquisto con la licuefacción del carbón . El artículo describía la licuefacción del carbón como menos costosa, generando más petróleo y creando menos impactos ambientales que la extracción de esquisto bituminoso. Citó una relación de conversión de 650 litros (170 gal EE.UU.; 140 gal imp.) de petróleo por una tonelada de carbón, frente a 150 litros (40 gal EE.UU.; 33 gal imp.) de petróleo de esquisto bituminoso por una tonelada de esquisto bituminoso. [41]
Una medida crítica de la viabilidad del esquisto bituminoso como fuente de energía reside en la relación entre la energía producida por el esquisto y la energía utilizada en su extracción y procesamiento, una relación conocida como " retorno energético de la inversión " (TRE). Un estudio de 1984 estimó que la TRE de los diversos depósitos conocidos de esquisto bituminoso oscilaba entre 0,7 y 13,3, [75] aunque los proyectos de desarrollo de extracción de esquisto bituminoso conocidos afirman una TRE de entre 3 y 10. Según World Energy Outlook 2010, la TRE El procesamiento ex situ suele ser de 4 a 5, mientras que el procesamiento in situ puede ser incluso tan bajo como 2. Sin embargo, según la AIE, la mayor parte de la energía utilizada puede obtenerse quemando el esquisto gastado o el gas de esquisto bituminoso. [27] Para aumentar la eficiencia en la retorta de esquisto bituminoso, los investigadores han propuesto y probado varios procesos de copirolisis. [76] [77] [78]
La minería de esquisto bituminoso implica numerosos impactos ambientales, más pronunciados en la minería a cielo abierto que en la subterránea. [79] Estos incluyen el drenaje ácido inducido por la exposición rápida y repentina y la posterior oxidación de materiales anteriormente enterrados; la introducción de metales, incluido el mercurio [80] , en las aguas superficiales y subterráneas; aumento de la erosión , emisiones de gases de azufre; y la contaminación del aire causada por la producción de partículas durante el procesamiento, el transporte y las actividades de apoyo. [11] [12]
La extracción de esquisto bituminoso puede dañar el valor biológico y recreativo de la tierra y el ecosistema en la zona minera. La combustión y el procesamiento térmico generan material de desecho. Además, las emisiones atmosféricas procedentes del procesamiento y la combustión del 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 incluso más gases de efecto invernadero que los combustibles fósiles convencionales. [81] 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 . [82] 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 alquilo de piridina, como picolina y lutidina . [83]
Las preocupaciones sobre el agua son temas delicados en 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. [84] Dependiendo de la tecnología, el autoclave sobre el suelo utiliza entre uno y cinco barriles de agua por barril de petróleo de esquisto producido. [62] [85] [86] [87] Una declaración de impacto ambiental programática de 2008 emitida por la Oficina de Administración de Tierras de EE. UU . declaró que la minería a cielo abierto y las operaciones 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 esquisto bituminoso procesado. [85] El procesamiento in situ , según una estimación, utiliza aproximadamente una décima parte de agua. [88]
Activistas medioambientales , incluidos miembros de Greenpeace , han organizado fuertes protestas contra la industria del esquisto bituminoso. Como resultado, Queensland Energy Resources suspendió en 2004 el proyecto Stuart Oil Shale propuesto en Australia. [11] [89]
Algunos cometas contienen cantidades masivas de material orgánico casi idéntico al esquisto bituminoso de alta calidad, el equivalente a kilómetros cúbicos de ese material mezclado con otro material; [90] por ejemplo, los hidrocarburos correspondientes se detectaron en un sobrevuelo de la sonda a través de la cola del cometa Halley en 1986. [91]
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