يعتبر الزيت الصخري من المصادر غير التقليدية للطاقة، ويتطلب استخراجه الكثير من الجهد ؛ لإنتاجه، يتم أولاً استخراج الصخور الزيتية ثم معالجتها.
ونقوم بتحليلها لاستخراج الزيت الصخري منه، وسنذكر في هذا المقال كيف يتم استخلاص الزيت الصخري بشكل كامل، وما هي خصائصه، وما هي الدول التي يتوفر بها بكثرة.
مفهوم الزيت الصخري
فيما يلي سنحدد مفهوم النفط الصخري وبعض المعلومات العامة عنه.
- يُعرَّف الزيت الصخري بأنه زيت غير قياسي يتم الحصول عليه من الصخور الصخرية، وشظايا الصخور، عن طريق تكسيرها من خلال الانحلال الحراري والهدرجة.
- بالإضافة إلى التعرض لدرجات حرارة عالية.
- عندما تتعرض الصخور لعوامل الحرارة والهدرجة، تتحول مادتها العضوية إلى زيوت وغازات اصطناعية.
- يمكن استخدام الزيت الصخري كوقود، ويمكن استخدامه في مصفاة كمواد وسيطة.
- يتم ذلك عن طريق إزالة شوائبها من الكبريت والنيتروجين وإضافة النيتروجين إليها.
- يمكن استخدام المنتجات التي يتم الحصول عليها من النفط الخام وتكريره لنفس الأغراض.
- النفط الخام المستخرج من الصخور الصخرية والتكوينات المعروفة بنفاذية منخفضة قد يسمى الزيت الصخري.
- هناك فرق بين الزيت الصخري الذي ينتج من الصخور الزيتية، والزيت الذي يحمل النفط في لبه، ويسمى النفط الخام أو الزيت الثقيل.
- نفضل استخدام اسم الزيت المخفف الثقيل على النحو الموصى به من قبل وكالة الطاقة الدولية.
- كما استخدمت المصطلح كتابةً في تقريرها المنشور في العام ألفين وثلاثة عشر لمجلس الطاقة العالمي.
انظر كيف يتم استخراج النفط هنا
كيف يتم استخراج الزيت الصخري؟
قد يتساءل البعض عن كيفية استخلاص الزيت الصخري. إذن، سوف نجيب على هذا السؤال على النحو التالي.
- تُعرف عملية استخراج الزيت الصخري بأنها إحدى العمليات الصناعية القائمة على إنتاج الزيت غير التقليدي.
- قبل استخراج الزيت الصخري، يجب دراسته جيدًا.
- حيث يتم تحرير الضغط المستخدم لتلك المرحلة باستخدام بعض الماء.
- في حال توقف المعدات المستخدمة لاستخراج الزيت لسبب ما يمكن معالجته في أي وقت والانتهاء من استخراجه.
- يتم استخراج الزيت الصخري عن طريق ضغط الغاز. حتى نتمكن من إخراجها من الأرض.
- تصنف عملية استخلاص الزيت الصخري على أنها من أصعب العمليات التي يقوم بها الإنسان في استخراج عناصر الأرض.
- وذلك لأنه يتطلب البحث عن الصخور الزيتية، إما بالحفر في الأرض أو عن طريق التعدين وتفجير مكانها.
- بعد حفر الأرض، يقوم عمال مناجم الزيت الصخري بعملية التقطير السطحي في ذلك المكان، حيث يعرضون المكان لظروف خاصة من الحرارة العالية.
- لكن بدون استخدام الأكسجين، فإنه يغير التركيب الكيميائي للصخور.
- تبدأ مرحلة فصل الكيروجين عن الصخر، وبعد تلك المرحلة يتم ترشيح الزيت.
خصائص الزيت الصخري
- تعتمد خصائص الزيت الصخري المحتوي على الزيوت على التكوين الأولي للزيت الصخري.
- التكنولوجيا المستخدمة في استخراجه تشبه تلك المستخدمة في الزيت العادي.
- يحتوي الزيت الصخري على مزيج معقد من الهيدروكربونات، ويختلف في أنه يستخدم خصائص الزيت الشائع.
- الأوليفين والهيدروكربونات العطرية هي المكونات الرئيسية للزيت الصخري لأنها موجودة بكميات كبيرة.
- قد يحتوي الزيت الصخري أيضًا على كميات كبيرة من الذرات غير الكربونية في المركب الدوري.
- التركيب النموذجي للزيت الصخري
تركيب نموذجي للزيت الصخري
- تتراوح نسبة الأكسجين في التركيبة النموذجية للزيت الصخري من خمسة إلى واحد بالمائة.
- وبالمثل، تتراوح نسبة النيتروجين بين واحد ونصف إلى اثنين بالمائة.
- يتراوح محتوى الكبريت من خمسة عشر بالمائة إلى واحد بالمائة من العدد الإجمالي لمكونات الزيت الصخري.
- تحتوي بعض رواسب الزيت الصخري على جزيئات غير متجانسة.
- يحتوي الزيت الصخري أيضًا على معادن وكذلك جزيئات معدنية.
- الزيت الخام أكثر سيولة من الزيت الصخري.
- لأنه يمكن تعبئة الزيت الصخري في زجاجات في درجات حرارة تتراوح بين أربع وسبع وعشرين درجة مئوية.
- في الزيت الخام، يمكننا سكبه عند درجة حرارة من ثلاثين إلى ستين درجة مئوية.
- هذا يؤثر بشكل كبير على القدرة على نقل النفط عبر خطوط الأنابيب الموجودة.
- يتضمن تكوين الزيت الصخري الهيدروكربونات العطرية المسببة للسرطان والتي تتميز بحلقات متعددة.
- أما بالنسبة للزيت الصخري المعالج، فهو يحتوي على مواد مسرطنة أقل.
- نظرًا لأن الهدرجة تقلل من المواد العطرية متعددة الحلقات المسببة للسرطان، فإن منظمة الصحة العالمية تصنف الزيت على أنه مادة مسرطنة.
اقرأ أيضًا: كيفية فصل المشتقات النفطية عن بعضها البعض
تاريخ النفط الصخري
فيما يلي سنتحدث عن تاريخ النفط الصخري وأسبابه وظروفه المناخية.
- يبدأ تاريخ اكتشاف النفط الصخري، وفقًا للدراسات التي أجراها الخبراء، منذ مائة مليون عام.
- أصبح تكوين النفط قديمًا بسبب تقسيم أمريكا الشمالية إلى قسمين. هذا يرجع إلى المساحات البحرية الشاسعة في تلك القارة.
- بحلول الوقت الذي انتهوا فيه من تفتيت قارة إفريقيا، بدأ مستوى سطح البحر في الانخفاض وانحسرت مساحات شاسعة من البحر.
- تم تكوين العديد من المراعي، حيث تكون تربتها خصبة للغاية.
- كما أدى انحسار البحر إلى موت العديد من الكائنات البحرية التي تعيش فيه.
- بمرور الوقت، تحولت هذه الكائنات البحرية إلى أحافير، وعندما تعرضت هذه الأحافير لعوامل ضغط جاذبية الأرض ودرجات الحرارة المرتفعة، تحولت أيضًا إلى مواد بترولية.
- بسبب الظروف المختلفة التي تجعلها سائلة، أصبحت هذه المواد صلبة وتعرف هذه المواد الآن باسم الزيت الصخري.
استخدام الزيت الصخري
- تم استخدام الزيت الصخري الحديث كوقود للنقل حتى الحرب العالمية الثالثة.
- كما تم استخدام البترول كأحد المواد الخام المستخدمة في المواد الوسيطة الكيميائية.
- كما تم استخدام الزيت كمواد خام للمواد الكيميائية النقية والراتنجات الاصطناعية.
- كما تم استخدام الزيت الصخري كخشب لحماية خطوط السكك الحديدية.
- منذ عام 2088، تم استخدام الزيت الصخري كوقود بحري وكواحد من زيوت التدفئة.
- كما تم استخدامه في عملية تصنيع العديد من المواد الكيميائية المختلفة، ولكن لم يتم استخدامه أيضًا على نطاق واسع.
- تم استخدام الزيت الصخري في إنتاج منتجات عملية التقطير الوسيطة مثل الكيروسين ووقود الديزل ووقود الطائرات.
- وذلك لأن تركيز الزيت الصخري ونقطة غليانه لهذه المركبات مناسب لإنتاجها، ويمكن أيضًا إنتاج البنزين عن طريق كسر بعض الروابط الإضافية، مما يجعل الهيدروكربونات في الزيت الصخري أخف وزناً.
أين يوجد الزيت الصخري؟
فيما يلي سوف نتحدث عن بعض الأماكن التي توجد بها صخور الزيت، والتي يتم استخراج الزيت الصخري منها بعد المعالجة:
- الولايات المتحدة الأمريكية هي الدولة التي لديها أكبر عدد من الصخر الزيتي.
- تحتوي على أكثر من خمسة وسبعين بالمائة من احتياطيات النفط الصخري في العالم.
- توجد الصخور الزيتية في العديد من البلدان حول العالم، لكنها مصدر غير تقليدي لإنتاج زيوت المبيدات.
- يتطلب تسخين صخور الزيت بدون هواء لتفكيك المواد البيتومينية والعضوية في الصخور الزيتية، لذلك لا يعتبر مصدرًا غير معتاد.
- تحتوي البحرين على كميات كبيرة من الزيت الصخري الصلب، حوالي ثمانين مليار برميل.
- كما أنه يحتوي على ما بين عشرة وعشرين تريليون قدم مكعب من الغاز في الفضاء السحيق.
أنظر أيضا: كيفية التعامل مع انسكاب الزيت
في هذا المقال تحدثنا عن مفهوم الزيت الصخري وتعرفنا على كيفية استخلاص الزيت الصخري وما هي أهم خصائصه ونعرف تاريخ تكوينه منذ القدم.
وما هي الدول الأكثر وفرة والتي تعتبر مصدرًا غير تقليدي للطاقة، وتعرفنا على استخداماتها المهمة قبل الحرب العالمية الثانية وحتى الآن؟