Hvad er oliesand?

Luk øjnene og forestil dig en tjæregrav. Hvad tænker du på? For mange af os er det sort, melasse-lignende sø med bevarede sabeltandede tigre.

Tjæregrave er bedre kendt som oliesand , tjæresand og bituminøst sand , og de er ikke kun af interesse for forskere - de er også af stor interesse for energiselskaber. Men ligesom navnet antyder, dette sorte guld kommer ikke fra en gejser; det er faktisk i selve sandet.

Oliesand er en blanding af omtrent 90 procent ler, sand og vand, med 10 procent bitumen [kilde:Grist]. Mørket, klæbrigt sand ligner muldjord, er tyktflydende, når de er varme og fryser lige så fast som beton ved kolde temperaturer. Men at kalde dem "tjære" gruber eller "tjære" sand er vildledende - det tykke sorte stof er ikke tjære, men hellere bitumen . Bitumen består af en blanding af kulbrinter. Det er råolie, der findes naturligt i fast eller halvfast tilstand, men i modsætning til konventionel petroleum, som er i naturlig flydende form, bitumen skal adskilles fra sandet, før det kan bruges.

Mere end 2 billioner tønder af verdens råolie ligger i oliesand, selvom de fleste aldrig vil blive gravet og behandlet, fordi det er for dybt [kilde:Grist]. Oliesand findes på verdensplan, fra Canada til Venezuela og som du måske forestiller dig, i Mellemøsten. Alberta, Canada, har en blomstrende oliesandindustri-da der produceres mange 1 million tønder syntetisk olie der hver dag, 40 procent af dem kommer fra oliesand [kilde:Oil Shale &Tar Sands Programmatic EIS Information Center].

Det anslås, at Alberta kan have op til 300 milliarder tønder nyttiggørbar olie, samt eksponentielt mere, der ikke kan tappes før udviklingen af ​​nye teknologier til hentning. Denne mængde betyder, at Canada er en af ​​de største olieproducenter i verden, anden til Saudi -Arabien [kilde:Wired].

Hvordan går man frem for at sile olie fra sand? Dernæst ser vi på, hvordan bitumen udvindes, forarbejdet og omdannet til nogle overraskende produkter, du bruger hver dag.

Klem olie fra sand

Det meste bitumen er raffineret til brug i benzin, jetbrændstof og fyringsolie til hjemmet, men olie finder også vej til mere end 3, 000 produkter, du måske ikke forventer:kuglepenne, læbestift, flyvende diske, endda T-shirts. Inden den kan bruges til noget, selvom, det skal først ekstraheres fra sandet og derefter behandles.

Der er et par forskellige måder at udvinde bitumen på.

Lavvandede reserver, som udgør omkring 20 procent af oliesand, genvindes igennem overflade minedrift , som mines gennem åbne gruber [kilde:Grist]. Processen med overflademining adskiller sig lidt fra virksomhed til virksomhed, men inkluderer generelt konditionering, adskillelse og skumbehandling.

Conditioning starter processen med at adskille sand og bitumen og bryder alle store stykker oliesand fra hinanden. Oliesandet blandes med varmt vand - kaldet a gylle - og transporteres med rørledning til et ekstraktionsanlæg. Her, gyllen sættes gennem en adskillelse proces, hvor sand synker til bunden og urent bitumenskum stiger til toppen. Skummet dampes, afluftes og fortyndes med naphtha for at fjerne eventuelle dvælende faste stoffer og fremme strømning. Fortyndet bitumen forarbejdes i skrånende tallerkenbosættere ( IPS ) og centrifuger - begge metoder renser bitumen yderligere. Og efter alt det, ekstraktion er afsluttet.

Dybt deponerede bitumenreserver kan ikke nås gennem gravning i åbent hul og genvindes ved hjælp af in situ teknikker, den mest succesfulde kendt som SAG-D. SAG-D er dampassisteret tyngdekraft dræning , en metode, der involverer indsprøjtning af damp i brønde i oliesandet. Den intense temperatur og tryk adskiller bitumen og vand fra sandet, og bitumen - gjort blødt med varmen - overflader, mens sandet bliver liggende. Andre in situ -teknikker omfatter tå til hæl luftinjektion ( THAI ), en relativt ny proces, der kombinerer både lodrette og vandrette luftindsprøjtninger i underjordiske brønde, og a dampekstraktionsproces ( VAPEX ), ligner SAG-D, men med opløsningsmiddelindsprøjtninger i stedet for damp.

Raffineret bitumen er derefter klar til at blive transporteret og opgraderet til syntetisk råolie og andre olieprodukter.

At genvinde bitumen og omdanne det til syntetisk råolie er beskidt arbejde, bogstaveligt og miljømæssigt. Minedrift og forarbejdning var nødvendig for at producere en enkelt tønde opgraderet syntetisk råolie bruger mellem 2 og 4 tønder vand, en mængde naturgas svarende til, hvad der er nødvendigt for at opvarme et hjem i fire dage [kilde:Worldwatch Institute]. Afgivelse af en enkelt tønde ødelægger også 4 tons jord [kilde:Worldwatch Institute]. Derudover olie-sand udvinding og forarbejdning er ansvarlig for 4 procent af Canadas drivhusgasemissioner, emissioner, der forventes at tredobles inden 2020 [kilde:The Press-Enterprise]. Minedrift sætter også floder og skove (herunder Canadas boreale skov, et af verdens største intakte økosystemer) i fare. Som om det ikke er nok at bekymre sig om, to canadiske giftige lossepladser til tailings , det tungmetalrige affald, der blev skabt under separationsprocessen, kan ses fra rummet [kilde:Worldwatch Institute].

Canada, for eksempel, forsøger at håndtere disse miljømæssige konsekvenser af gengivelse af oliesand ved at kræve, at olieselskaber genopfylder gamle pitminer og planter træer. Bestræbelser på at sænke afhængigheden af ​​fossilt brændstof, imidlertid, ville mindske behovet for energikrævende, minedrift med lavt udbytte og minimere de rødme, der skyldes ekstraktion.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Har vi nået topolie?
• Sådan fungerer olieboring
• Sådan fungerer olieraffinering
• Sådan fungerer offshore boringer
• Hvorfor er offshore boring så kontroversiel?
• Hvad er olieskifer?

Flere store links

• Bevarelse af naturressourcer
• National Renewable Energy Laboratory
• Det amerikanske energiministerium

Kilder

• "Om Tar Sands." Olieskifer og tjæresand Programmatic EIS Information Center. Det amerikanske indenrigsministerium, Bureau of Land Management. http://ostseis.anl.gov/guide/tarsands/index.cfm
• Clark, K.A. "Adskillelse af bitumen fra bituminøse sand." Natur. http://www.nature.com/nature/journal/v127/n3197/abs/127199a0.html
• Gillies, Røve. "Oliesand skaber miljøhensyn." Presse-Enterprise. 2008. http://www.pe.com/business/local/stories/PE_Biz_S_canadaoil24.2d60439.html
• Goffman, Ethan. "Miljøflygtninge:Hvor mange, Hvor dårligt? "Discovery Guides. CSA. 2006. http://www.csa.com/discoveryguides/refugee/review.php
• Herro, Alana. "Oil Sands:Omkostningerne ved Albertas 'sorte guld'." Worldwatch Institute. 2006. http://www.worldwatch.org/node/4222
• Koerner, Brendan I. "The Billion-Barrel Tar Pit." Kablet. 2004. http://www.wired.com/wired/archive/12.07/oil.html
• Mullins, Justin. "Opfindelse:Oliesands-fordøjelse." Ny forsker. 2008. http://technology.newscientist.com/article/dn14750-invention-oilsands-digester.html
• Oil Sands Discovery Center. http://www.oilsandsdiscovery.com/
• "Oliesandene i Alberta." 60 minutter. CBS Nyheder. 2006. http://www.cbsnews.com/stories/2006/01/20/60minutes/main1225184.shtml
• Romm, Joseph. "'Tid' til tjæresand." Grist. 2008. http://gristmill.grist.org/story/2008/5/27/135238/695