油頁岩是一種富含有機質的細粒沉積岩,包含可產生液態碳氫化合物的堆積物窩單元—石油類生物質。儘管世界範圍內估計有超過6萬億桶的油頁岩資源,但其商業化開採卻面臨眾多挑戰。全球只有少數國家如愛沙尼亞和中國,具備成熟的油頁岩產業,這背後的原因何在?
油頁岩的主要特徵是低溶解度和在熱分解過程中生成液態有機產品。
油頁岩的成分由燻閉質(kerogen)、無機物質及瀝青組成。具體來說,油頁岩根據其沉積環境可分為海洋、湖泊和陸地型油頁岩。從油頁岩提煉出的石油經常被稱為頁岩油,但它與從其他頁岩中生產出的緊湊油並不相同。後者是從已經經過相對成熟的石油儲層中提取的油。
根據2016年的估計,全球油頁岩資源的總量約為6.05兆桶。
油頁岩的生產方式主要依賴於熱解(pyrolysis)過程,過高的開採成本和環境影響使其商業化面臨了阻礙。在環境問題方面,油頁岩開採涉及的包括土地使用、廢物處理、水資源使用、廢水管理以及溫室氣體排放等多方面的挑戰。
自然狀態的油頁岩較為特殊,其成分包括不同礦物和化石物質,地質學家對其的分類一般基於深層成分,這表示油頁岩的質量和類型有很大變化。愛沙尼亞擁有眾多的油頁岩發電廠,這使該國在能源領域獲得了顯著的進步。
愛沙尼亞在2016年的電力生產中,90.3%來自油頁岩。
然而,隨著全球對綠色能源的依賴加劇,未來油頁岩的發展將面臨更大的壓力。相比之下,中國的油頁岩技術仍然在逐步完善,以迎合日益增長的能源需求,這為該國在國際市場上贏得了競爭優勢。
在全球的油頁岩開發案例中,只有少數國家如巴西、德國和俄羅斯正在使用油頁岩,其主要用途不僅在於能量產出,還在於其化工原材料的開發。這些國家利用油頁岩平台挖掘其多樣的經濟利益,例如作為發電的燃料或化學工業的原料。
截至2008年,全球油頁岩的產量中,80%來自愛沙尼亞。
未來的油頁岩產業將面臨的主要挑戰之一是環保問題。傳統的開採手法會對環境造成嚴重的損害,如水資源供應減少及土壤污染等,這使得許多國家重新考慮開發的必要性。探索新技術以降低環境影響,成為當前科學家的主要任務。
同時,經濟因素也是推動油頁岩開發的重要因素。各國政府和企業在投資時需仔細考量油頁岩生產的成本與市場價格的波動。經濟穩定的情況下,油頁岩才可能成為可持續的能源來源之一,但在許多國家中,由於重燃的礦業興趣和技術的成熟,傳統油氣行業仍在主導市場。
只有當油頁岩的生產成本低於原油價格,其開發才能成功。
綜觀全球油頁岩的發展,外部市場需求的變化、技術的提升以及應對環境挑戰的能力將成為影響未來產業走向的重要因素。因此,全球油頁岩產業是否能夠在環保與經濟之間找到平衡,將是未來發展中值得我們深思的課題?