Les schistes bitumineux sont une roche sédimentaire à grains fins riche en matière organique. Elle contient principalement de la cutine, un composé organique solide à partir duquel des hydrocarbures liquides peuvent être extraits. En plus de la cutine, les schistes bitumineux comprennent également des substances inorganiques et du bitume. Selon leur environnement de dépôt, les schistes bitumineux peuvent être divisés en types marins, lacustres et terrestres. Contrairement aux schistes (pétrole étanche) provenant des puits de pétrole, les schistes bitumineux peuvent être brûlés directement pour être utilisés comme combustible, pour la production d'électricité et le chauffage urbain, ou comme matière première pour le traitement des produits chimiques et des matériaux de construction. Bien que les schistes bitumineux puissent constituer une source abondante de pétrole, leur développement est soumis à des défis environnementaux et économiques. Seules l’Estonie et la Chine disposent d’industries de schiste bitumineux solides.
Les estimations de 2016 évaluent les réserves mondiales de schiste bitumineux à 600,5 milliards de barils d'équivalent pétrole, ouvrant la voie à l'importance des schistes bitumineux en tant que trésor énergétique potentiel.
La structure géologique des schistes bitumineux est relativement complexe. En tant que roche sédimentaire riche en matière organique, sa composition minérale, sa composition chimique, son âge et ses types de cutine sont tous différents. Bien que des ressources récupérables de schiste bitumineux existent partout dans le monde, les réserves économiquement viables sont concentrées dans quelques zones, notamment la formation de Green River aux États-Unis et en Chine. Selon les données, le rapport matière organique/matière minérale dans les schistes bitumineux matures est d'environ 0,75:5 à 1,5:5, ce qui indique que son rapport matière organique est inférieur à celui du charbon.
Dans les temps modernes, les humains utilisent les schistes bitumineux comme combustible depuis la préhistoire, et même dès 3 000 après JC, les schistes bitumineux ont été utilisés pour construire des routes et fabriquer des matériaux de construction. Au fil du temps, l'application des schistes bitumineux a continué à se développer. Bien que de nombreux pays aient abandonné cette industrie en raison des coûts de traitement élevés, certains pays comme l'Estonie et la Chine utilisent encore activement les schistes bitumineux pour la production d'électricité.
L'exploitation et le traitement des schistes bitumineux qui entraînent des problèmes environnementaux comprennent une série de défis tels que l'utilisation des terres, l'élimination des déchets, l'utilisation de l'eau et les émissions de gaz à effet de serre.
Les schistes bitumineux sont principalement exploités à ciel ouvert ou à ciel ouvert. Parmi ces méthodes, la plus courante est l’exploitation minière à ciel ouvert, qui peut être soit une combustion directe, soit un traitement ultérieur pour convertir la cutine en huile par un processus de pyrolyse chimique. Bien que techniquement réalisable, le coût et l’impact environnemental de l’extraction de cette ressource sont devenus des facteurs majeurs limitant son développement.
Le développement économique des schistes bitumineux dépend du fait que leur coût de production soit inférieur ou non au prix du pétrole brut. Selon une enquête de la société RAND, si l'extraction de schiste bitumineux peut être contrôlée entre 70 et 95 dollars américains le baril, elle pourrait générer de meilleurs avantages économiques à l'avenir. À mesure que la technologie progresse, les coûts miniers devraient diminuer progressivement à mesure que l’échelle de production augmente.
Bien que le potentiel de développement des schistes bitumineux soit énorme, de nombreux défis doivent encore être résolus au cours de son développement et de son expansion, notamment l'évaluation de l'impact environnemental et les questions de développement durable. Alors que la demande mondiale d’énergie continue d’augmenter et que les technologies d’énergies renouvelables se développent, le rôle des schistes bitumineux pourrait être réévalué. Avec tous ces facteurs changeants, les schistes bitumineux peuvent-ils véritablement devenir un élément fiable de l’écosystème énergétique mondial ?