油页岩是一种富含有机物的细颗粒沉积岩,主要包含可从中提取液态碳氢化合物的固体有机化合物——角质素。油页岩的组成除了角质素,还包括无机物质和沥青。根据其沉积环境,油页岩可分为海洋型、湖泊型和陆地型。与石油井的页岩(紧致油)有所不同,油页岩可以直接燃烧用作燃料,用于发电和区域供热,或作为化工和建材加工的原料。尽管油页岩可能是充足的油源,其开发却受到环境影响及经济性的挑战,只有爱沙尼亚和中国拥有坚实的油页岩产业。
2016年的估计显示,全球油页岩储量达到6005亿桶的石油当量,这设定了油页岩作为潜在能源宝藏的重要性。
油页岩的地质结构较为复杂,作为一种有机丰富的沉积岩,它的矿物质成分、化学组成、年代和角质素的类型均有不同。虽然油页岩的可开采性资源遍及全球,但经济可行的储量却主要集中于少数几个地区,包括美国的格林河地层和中国等地。根据资料,成年油页岩的有机物质和矿物质的比例大约是0.75:5到1.5:5,显示其相对于煤炭的有机物质比例较低。
在现代,人类自史前时代以来就已经开始利用油页岩作为燃料,甚至早在公元3000年,油页岩就已被用于建设道路和制造建材。随着时间的推移,油页岩的应用不断扩大,虽然不少国家因高昂的处理成本而放弃了这一产业,但仍然有国家如爱沙尼亚和中国在积极利用油页岩进行发电。
导致环境问题的油页岩开采与加工包括土地使用、废弃物处理、水资源使用和温室气体排放等一系列挑战。
油页岩的开采主要通过露天矿采或剥离开采法进行。在这些方法中,最常见的是露天采矿,可以直接进行燃烧或更进一步的处理通过化学热解过程将角质素转化为石油。虽然技术上可行,但采掘这一资源的成本和环境影响却成为了制约其发展的主要因素。
油页岩的经济开发取决于其生产成本是否低于原油的价格。根据RAND公司的调查,油页岩的开采如果能够控制在每桶70至95美元之间,可能会在未来获得更好的经济效益。随着技术进步,预期开采成本将会随着生产规模的扩大而逐渐下降。
虽然油页岩的开发潜力巨大,但其研发和扩展过程中仍需解决诸多挑战,包括环境影响评估及可持续发展问题。随着全球能源需求的持续上升及可再生能源技术的发展,油页岩的角色可能会重新被评价。随着所有这些因素的变化,油页岩是否能够真正成为全球能源生态系统中的一个可靠组成部分呢?