油頁岩是一種富含有機物的細顆粒沉積岩,主要包含可從中提取液態碳氫化合物的固體有機化合物——角質素。油頁岩的組成除了角質素,還包括無機物質和瀝青。根據其沉積環境,油頁岩可分為海洋型、湖泊型和陸地型。與石油井的頁岩(緊致油)有所不同,油頁岩可以直接燃燒用作燃料,用於發電和區域供熱,或作為化工和建材加工的原料。儘管油頁岩可能是充足的油源,其開發卻受到環境影響及經濟性的挑戰,只有愛沙尼亞和中國擁有堅實的油頁岩產業。
2016年的估計顯示,全球油頁岩儲量達到6005億桶的石油當量,這設定了油頁岩作為潛在能源寶藏的重要性。
油頁岩的地質結構較為複雜,作為一種有機豐富的沉積岩,它的礦物質成分、化學組成、年代和角質素的類型均有不同。雖然油頁岩的可開採性資源遍及全球,但經濟可行的儲量卻主要集中於少數幾個地區,包括美國的格林河地層和中國等地。根據資料,成年油頁岩的有機物質和礦物質的比例大約是0.75:5到1.5:5,顯示其相對於煤炭的有機物質比例較低。
在現代,人類自史前時代以來就已經開始利用油頁岩作為燃料,甚至早在公元3000年,油頁岩就已被用於建設道路和製造建材。隨著時間的推移,油頁岩的應用不斷擴大,雖然不少國家因高昂的處理成本而放棄了這一產業,但仍然有國家如愛沙尼亞和中國在積極利用油頁岩進行發電。
導致環境問題的油頁岩開採與加工包括土地使用、廢棄物處理、水資源使用和溫室氣體排放等一系列挑戰。
油頁岩的開採主要通過露天礦採或剝離開採法進行。在這些方法中,最常見的是露天採礦,可以直接進行燃燒或更進一步的處理通過化學熱解過程將角質素轉化為石油。雖然技術上可行,但採掘這一資源的成本和環境影響卻成為了制約其發展的主要因素。
油頁岩的經濟開發取決於其生產成本是否低於原油的價格。根據RAND公司的調查,油頁岩的開採如果能夠控制在每桶70至95美元之間,可能會在未來獲得更好的經濟效益。隨著技術進步,預期開採成本將會隨著生產規模的擴大而逐漸下降。
雖然油頁岩的開發潛力巨大,但其研發和擴展過程中仍需解決諸多挑戰,包括環境影響評估及可持續發展問題。隨著全球能源需求的持續上升及可再生能源技術的發展,油頁岩的角色可能會重新被評價。隨著所有這些因素的變化,油頁岩是否能夠真正成為全球能源生態系統中的一個可靠組成部分呢?