Naftas smiltis (bitumens) — definīcija, rezerves un vides ietekme
Naftas smiltis (bitumens): definīcija, rezerves un vides ietekme — visu par ieguvi, enerģijas izmaksām, emisijām un to lomu globālajās naftas rezervēs.
Naftas smiltis jeb darvas smiltis ir netradicionāls naftas avots. Naftas smiltis ir smilšu, mālu un ūdens maisījums, kas kopā ar blīvu un ļoti lipīgu naftas produktu, ko dēvē par bitumenu, ir ļoti blīvs.
Dabiskais bitumens ir sastopams daudzās valstīs, bet lielākais tā daudzums ir Kanādā, Kazahstānā un Krievijā. Tiek lēsts, ka pasaulē ir vairāk nekā 2 triljoni barelu (320 miljardi kubikmetru). Šajās aplēsēs ir iekļautas vēl neatklātās iegulas. Aptuveni 70 % no visām pierādītajām rezervēm atrodas Kanādā.
No bitumena smiltīm iegūto naftu bieži dēvē par netradicionālo naftu, lai to nošķirtu no tradicionālās šķidrā naftas. Ražošanas process ir ļoti energoietilpīgs, tāpēc neto enerģijas ieguvums ir daudz mazāks salīdzinājumā ar tradicionālo naftu. Šķidrā kurināmā ražošana no naftas smiltīm prasa daudz enerģijas un rada par 12 % vairāk siltumnīcefekta gāzu uz vienu barelu gala produkta nekā tradicionālās naftas ražošana. Tāpēc naftas smiltis tikai nesen tika uzskatītas par daļu no pasaules naftas rezervēm. Augstākas naftas cenas tagad ļauj veikt rentablu ieguvi un pārstrādi.
Iegūšanas metode
Bitumena smilšu ieguvei izmanto divas galvenās pieejas, atkarībā no derīgās kārtas dziļuma un ģeoloģiskajiem apstākļiem:
- Virszemes (open-pit) ieguve: piemērota plāniem un seklākiem nogulumiem. Liela mēroga karjers, kur smiltis tiek izraktas, pēc tam bitumens tiek atdalīts ar karstu ūdeni un ķīmiskām metodēm. Šī metode rada lielu zemes izplatību un milzīgu atkritumu daudzumu (tailings).
- In-situ metodes: izmanto dziļākiem nogulumiem. Visplašāk pazīstamas ir tvaika padziļinātās izsūknēšanas metodes, piemēram, SAGD (steam-assisted gravity drainage) un CSS (cyclic steam stimulation). Tvaiks samazina bitumena viskozitāti, ļaujot to izsūknēt. Mūsdienās attīstās arī šķīdinātāju un hibrīdmetodes, lai samazinātu enerģijas patēriņu un emisijas.
Produkti un pārstrāde
Bitumens parasti ir pārāk biezs, lai to pārvadātu pa parastajām naftas caurulēm, tāpēc to bieži pārstrādā vai atšķaida:
- Synthetic crude oil (SCO): bitumens tiek uzlabots un atkārtoti pārstrādāts līdz tādai kvalitātei, kas līdzīga vieglajai eļļai.
- Dilbit (diluted bitumen): bitumens tiek šķidrināts ar dīlenti (parasti naftas frakcijas) pārvadāšanai pa caurulēm vai kuģiem.
Rezerves un ģeogrāfija
Kā minēts, lielākās zināmās bitumena smilšu rezerves atrodas Kanādā (īpaši Albērtas provincē — Athabasca, Cold Lake, Peace River reģioni), kā arī Kazahstānā un Krievijā. Precīzi ģeogrāfiskie izvietojumi atšķiras, un daļa no rezervēm var būt ekonomiski neizgūstamas, ja tās atrodas pārāk lielā dziļumā vai ja ekonomiskie apstākļi (naftas cenas, tehnoloģijas) to nepieļauj.
Vides un veselības ietekme
Naftas smiltis rada virkni specifisku vides un veselības problēmu:
- Siltumnīcefekta gāzu emisijas: ražošana un pārstrāde rada par aptuveni 12 % vairāk emisiju uz vienu gala barelu salīdzinājumā ar tradicionālo naftu (kā minēts), un in-situ procesi prasa lielu enerģijas daudzumu.
- Ūdens patēriņš un piesārņojums: virszemes procesu laikā nepieciešams daudz ūdens, kas rada lielas tailings baseinu platības ar toksiskiem atlieku šķīdumiem. Pastāv risks, ka toksiskās vielas nonāk gruntūdeņos vai apkārtējā ūdenssistēmā.
- Zemes izmantošana un bioloģiskā daudzveidība: plašas teritorijas tiek pārveidotas, iznīcinot mežus un dzīvotņu teritorijas. Rekultivācija ir iespējama, bet dārga un ilgstoša.
- Gaisa piesārņojums un veselības riski: rafinēšanas un degšanas procesi izdala vielas, kas var ietekmēt vietējo iedzīvotāju veselību (piem., sīkie daļiņu izmeši, SVOC, smagie metāli, PAH).
- Sociālās un kultūras sekas: darbības blakus vietējām un vietējiem iedzīvotāju — tostarp pirmiedzīvotāju — kopienām var izraisīt sociālas spriedzes, ietekmēt lauksaimniecību, zveju un tradicionālās dzīvesveida prakses.
Ekonomika un drošība
Naftas smilšu ieguve ir kapitāli intensīva un jūtīga pret naftas cenas svārstībām. Augstas investīcijas infrastruktūrā, pārstrādes iekārtās un vides aizsardzībā nozīmē, ka projekti prasa ilgtermiņa ekonomisko nodrošinājumu. Pārvadāšana (piem., dilbit caurules) un avāriju risks rada arī drošības un regulatīvus izaicinājumus.
Samazināšanas pasākumi un tehnoloģiju attīstība
Lai samazinātu vides ietekmi un emisijas, tiek izmēģinātas un ieviestas vairākas pieejas:
- efektīvāka in-situ tehnoloģiju izmantošana ar mazāku enerģijas patēriņu;
- šķīdinātāju un hibrīdtehnoloģiju attīstība, kas ļauj siltumu un ķīmiju izmantot efektīvāk;
- ūdens atkārtota izmantošana un tailings atkritumu apstrāde;
- oglekļa uztveres un uzglabāšanas (CCS) integrācija, lai samazinātu CO2 emisijas;
- stingrāka vides regulācija, uzraudzība un prasības attiecībā uz rekultivāciju.
Noslēgumā — naftas smiltis ir nozīmīgs enerģijas resurss ar lielām rezervēm, taču to izmantošana prasa lielas enerģijas, finanšu un vides izmaksas. Lēmumi par šo resursu attīstību bieži balstās uz naftas cenu, tehnoloģisko progresu un sabiedrības spiedienu par vides aizsardzību un ilgtspēju.
Kalifornijā atrasts darvas smilšakmens
Vides jautājumi
Naftas smilšu ieguves uzsākšana bieži vien iznīcina lielas zemes platības. Lai atdalītu naftu no smiltīm, tiek patērēts daudz ūdens, kas pēc tam paliek piesārņots. Oglekļa dioksīds un citas ieguves procesā radušās emisijas piesārņo gaisu. Naftas smilšu ieguves radīto vides iznīcināšanu kritizē tādas vides aizsardzības grupas kā Greenpeace, The Climate Reality Project, 350.org, MoveOn.org, Sierra Club un Energy Action Coalition.
2012. gadā Eiropas Savienība (ES) paziņoja, ka tā var pasludināt naftas smilšu naftu par "ļoti piesārņojošu". Tas izraisīja saspīlējumu starp ES un Kanādu.
Naftas smilšu ieguve Fort Makmērrejā, Kanādā
Saistītās lapas
- Naftas rūpniecība
- Slānekļa gāze
Jautājumi un atbildes
J: Kas ir naftas smiltis un no kā tās sastāv?
A: Naftas smiltis ir netradicionāls naftas avots, kas sastāv no smilšu, mālu, ūdens un blīvas un ļoti lipīgas naftas formas, ko sauc par bitumenu.
J: Kur var atrast dabisko bitumenu un kurās valstīs tā ir visvairāk?
A: Dabiskais bitumens ir sastopams daudzās pasaules valstīs, bet lielākais tā daudzums ir Kanādā, Kazahstānā un Krievijā.
Jautājums: Cik daudz naftas smilšu atradņu pasaulē ir aplēsts, un vai šajos aprēķinos ir iekļautas neatklātās atradnes?
A: Tiek lēsts, ka pasaulē ir vairāk nekā 2 triljoni barelu (320 miljardi kubikmetru) naftas smilšu, un šajās aplēsēs ir iekļautas vēl neatklātās iegulas.
J: Kāds procentuālais daudzums no visām pierādītajām naftas smilšu rezervēm atrodas Kanādā?
A: Aptuveni 70 % no visām pierādītajām naftas smilšu rezervēm atrodas Kanādā.
J: Kāpēc naftu, kas iegūta no bitumena smiltīm, bieži dēvē par netradicionālo naftu un kā tās ieguves process ir salīdzināms ar tradicionālās šķidras naftas ieguves procesu?
A: No bitumena smiltīm iegūto naftu bieži dēvē par netradicionālo naftu, jo tās ieguves avots atšķiras no tradicionālās šķidrā naftas. Tās ieguves process ir daudz energoietilpīgāks nekā tradicionālās naftas ieguves process, kā rezultātā neto enerģijas ieguvums ir mazāks.
Jautājums: Kā no naftas smiltīm iegūtā šķidrā kurināmā ražošana ir salīdzināma ar tradicionālās naftas ražošanu siltumnīcefekta gāzu emisiju ziņā?
A: Šķidrā kurināmā ražošana no naftas smiltīm prasa daudz vairāk enerģijas un rada par 12 % vairāk siltumnīcefekta gāzu uz vienu barelu gala produkta nekā tradicionālās naftas ražošana.
J: Kāpēc tikai nesen naftas smiltis tika uzskatītas par daļu no pasaules naftas rezervēm?
A: Naftas smiltis tikai nesen tika uzskatītas par daļu no pasaules naftas rezervēm, jo to ieguve un pārstrāde nebija rentabla pie zemākām naftas cenām. Tomēr nesenā naftas cenu kāpuma dēļ naftas smilšu ieguve un pārstrāde ir kļuvusi rentablāka.
Meklēt