2.3. Нетрадиционные виды ископаемого топлива Сланцевая нефть

При нагреве сланцев без доступа воздуха образуются жидкие и газообразные углеводороды (20-70% от первоначальной массы). Жидкие углеводороды представляют собой сланцевое масло – смолу, которая близка по составу нефтяным углеводородам и, по сути, может считаться нетрадиционной (сланцевой) нефтью.

Добыча сланцевой нефти

Существует два основных способа получения необходимого сырья из горючих сланцев:

1) это добыча сланцевой породы открытым или шахтным способом с ее последующей переработкой на специальных установках-реакторах, где сланцы подвергают пиролизу без доступа воздуха, в результате чего из породы выделяется сланцевая смола. Этот метод активно развивался в СССР. Хорошо известны также проекты по добыче сланцев в провинции Фушунь (Китай), на месторождении Ирати (Бразилия). В целом метод добычи сланцев с последующей его переработкой является весьма затратным способом с высокой себестоимостью конечной продукции. Себестоимость барреля нефти на выходе оказывается 75-90 долл. (в ценах 2005 года).

2) добыча сланцевой нефти непосредственно из пласта. Метод предполагает бурение горизонтальных скважин с последующими множественными гидроразрывами пласта. Часто (хотя, судя по всему не всегда) необходимо проводить термический или химический разогрев пласта. Очевидно, что такого рода добыча существенно сложнее и дороже добычи традиционной нефти вне зависимости от прогресса технологий. Поэтому себестоимость сланцевой нефти, так или иначе, будет заметно выше традиционной. По оценкам самих добывающих компаний, добыча сланцевой нефти рентабельна при минимальном уровне цен на нефть в 50-60 долл. за баррель.

Оба способа страдают теми или иными существенными недостатками. Развитие добычи горючих сланцев с их последующей переработкой в значительной степени сдерживается проблемой утилизации большого количества углекислого газа (СО₂), выделяющегося в процессе извлечения из него сланцевой смолы. Проблема утилизации CO₂ до сих пор не решена, а его выпуск в атмосферу грозит масштабными экологическими катастрофами. Решение этой проблемы недавно предложили ученые из Стэнфордского университета. Новая технология EPICC, сочетающая производство электроэнергии и захват углекислого газа, может сделать доступными ныне закрытые запасы энергоресурсов.

Сланцевый газ — это альтернативный вид топлива, добываемый из горючих сланцев газ. Одни считают сланцевый газ могильщиком нефтегазового сектора российской экономики, а другие — грандиозной аферой планетарного масштаба.

По своим физическим свойствам очищенный сланцевый газ принципиально ничем не отличается от традиционного природного газа. Однако технология его добычи и очистки подразумевает гораздо большие по сравнению с традиционным газом затраты.

Сланцевые газ и нефть содержат огромное количество примесей, которые не только повышают стоимость добычи, но и усложняют процесс обработки. То есть сжимать и сжижать сланцевый газ дороже, чем добытый традиционными методами. Сланцевые породы могут содержать от 30 % до 70 % метана, что приводит к значительному снижению теплоемкости (примерно в два раза) по сравнению с природным газом.

Выгодность разработки месторождений характеризуется затратами энергии на то, чтобы получить единицу топлива. По этому показателю сланцевый газ превышает природный не менее, чем в 6 раз.

Кроме того, технология гидроразрывов с применением химических реагентов является экологически небезопасной. При ее использовании не только наносится вред почвенному покрову Земли, но и приводлт к порче водных ресурсов, особенно питьевой воды из-за попадания в нее вредных для человека и живой природы химических веществ. Понастоящему безопасной и экономически приемлемой технологии добычи сланцевого газа в настоящее время не разработано.

К числу нетрадиционных видов топлива относят попутный и угольный газ, а также топливные водородные таблетки.