يعتبر الزيت الصخري من المصادر غير التقليدية للطاقة، ويتطلب استخراجه الكثير من الجهد ؛ لإنتاجه، يتم أولاً استخراج الصخور الزيتية ثم معالجتها.
ونقوم بتحليله لاستخراج الزيت الصخري منه، وسنتحدث عن كيفية استخراج الزيت الصخري بالتفصيل، وما هي خصائصه والدول الغنية به، في هذا المقال.
مفهوم النفط الصخري
فيما يلي نذكر مفهوم الزيت الصخري وبعض المعلومات العامة عنه:
- يُعرَّف الزيت الصخري بأنه زيت غير قياسي يتم استخراجه من الصخور الصخرية من شظايا الصخور عن طريق تكسيرها من خلال الانحلال الحراري والهدرجة.
- بالإضافة إلى التعرض لدرجات حرارة عالية.
- عندما تتعرض الصخور لعوامل الحرارة والهدرجة، تتحول موادها العضوية إلى زيوت وغازات اصطناعية.
- يمكن استخدام الزيت الصخري كوقود، ويمكن استخدامه في المصافي لإنتاج المواد الخام.
- يتم ذلك عن طريق إزالة شوائب الكبريت والنيتروجين وإضافة النيتروجين.
- يمكن استخدام المنتجات التي تم الحصول عليها من النفط الخام وتكريرها لنفس الأغراض.
- النفط الخام المستخرج من الصخور الصخرية والتكوينات المعروفة بنفاذيتها المنخفضة قد يسمى الزيت الصخري.
- هناك فرق بين الزيت الصخري الذي يتم استخراجه من الصخور الزيتية، والنفط الذي يحتوي على النفط في لبه، وهذا ما يسمى النفط الخام، أو الزيت الثقيل.
- نفضل استخدام اسم الزيت المخفف الثقيل على النحو الموصى به من قبل وكالة الطاقة الدولية.
- كما استخدم المصطلح في تقريره المنشور عام 2013 في مجلس الطاقة العالمي.
انظر هنا: كيف يتم استخلاص الزيت
كيف يتم استخراج الزيت الصخري؟
قد يتساءل البعض عن كيفية استخلاص الزيت الصخري. لذلك سوف نجيب على هذا السؤال كالتالي:
- تُعرف عملية استخراج الزيت الصخري بأنها إحدى العمليات الصناعية القائمة على استخراج النفط غير التقليدي.
- قبل استخراج الزيت الصخري، يجب استكشافه جيدًا.
- حيث يتم تخفيف الضغط المستخدم لهذه الخطوة باستخدام القليل من الماء.
- في حالة توقف المعدات المستخدمة لاستخراج الزيت لأي سبب من الأسباب، يمكن الوصول إليها في أي وقت ويمكن استكمال الاستخراج.
- يتم استخراج الزيت الصخري من خلال استخدامها لضغط الغاز ؛ لتتمكن من استخراجه من الأرض.
- تُصنف عملية استخلاص الزيت الصخري من أكثر العمليات تعقيدًا التي يقوم بها الإنسان في استخراج عناصر الأرض.
- وذلك لأن البحث عن الصخور الزيتية لازم، إما بالحفر في الأرض أو بالتنقيب في مكانها والانفجار.
- بعد أن تقوم مستخرجات الزيت الصخري بالحفر في الأرض، فإنها تقوم بعملية التقطير السطحي في الموقع حيث تعرض الموقع لظروف درجات حرارة عالية خاصة.
- لكن بدون استخدام الأكسجين، فإنه يغير التركيب الكيميائي للصخور.
- تبدأ مرحلة فصل الكيروجين عن الصخر، وبعد ذلك تتم معالجة الزيت.
خصائص الزيت الصخري
- تعتمد خصائص الزيت الصخري المحتوي على الزيوت على التكوين الأولي للزيت الصخري.
- التكنولوجيا المستخدمة في استخراجه مشابهة للزيت التقليدي.
- يحتوي الزيت الصخري على مزيج معقد من الهيدروكربونات، وميزته المميزة أنه يستخدم خصائص الزيت الشائع.
- تعتبر الأوليفينات والهيدروكربونات العطرية المكونات الرئيسية للزيت الصخري، حيث توجد بكميات كبيرة.
- يمكن أن يحتوي الزيت الصخري أيضًا على عدد كبير من الذرات غير الكربونية في مركب دوري.
- التركيب النموذجي للزيت الصخري
تركيب نموذجي للزيت الصخري
- تتراوح نسبة الأكسجين في التركيبة النموذجية للزيت الصخري من خمسة إلى عشرة بالمائة.
- وبالمثل، تتراوح نسبة النيتروجين من واحد ونصف إلى اثنين بالمائة.
- يتراوح محتوى الكبريت من خمسة عشر بالمائة إلى واحد بالمائة من إجمالي مكونات الزيت الصخري.
- تحتوي بعض حقول النفط الصخري على جزيئات غير متجانسة.
- يحتوي الزيت الصخري أيضًا على معادن وكذلك جزيئات معدنية.
- الزيت الخام أكثر سيولة من الزيت الصخري.
- حيث يمكن تعبئة الزيت الصخري في زجاجات عند درجة حرارة من أربع إلى سبع وعشرين درجة مئوية.
- من بين النفط 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.
- يحتوي الزيت الصخري على هيدروكربونات عطرية مسرطنة تتميز بحلقات متعددة.
- أما بالنسبة للزيت الصخري المطور، فهو يحتوي على عدد أقل من المواد المسرطنة.
- نظرًا لأن الهدرجة تقلل من المركبات العطرية متعددة الحلقات المسببة للسرطان، فإن منظمة الصحة العالمية تصنف الزيت على أنه مادة مسرطنة.
إقرأ أيضاً: كيفية فصل المشتقات النفطية عن بعضها البعض
تاريخ النفط الصخري
بعد ذلك، سوف نتحدث عن تاريخ تكوين الزيت الصخري، وعن الأسباب والظروف المناخية التي أدت إلى ظهوره:
- يعود تاريخ اكتشاف النفط الصخري إلى مائة مليون سنة، وفقًا لبحث أجراه متخصصون.
- أصبح تكوين النفط قديمًا بسبب تقسيم أمريكا الشمالية إلى قسمين ؛ هذا بسبب المساحات الشاسعة للبحر في هذه القارة.
- عندما انتهوا من تقسيم القارة الأفريقية، بدأت مستويات سطح البحر في الانخفاض وانحسرت مساحات شاسعة من البحر.
- تم تشكيل العديد من المراعي، وأراضيها خصبة للغاية.
- كما أدى انحسار البحر إلى موت العديد من الكائنات البحرية التي عاشت فيه.
- بمرور الوقت، تحولت هذه الكائنات البحرية إلى أحافير، وعندما تعرضت هذه الأحافير لجاذبية الأرض ودرجات الحرارة المرتفعة، تحولت أيضًا إلى مواد بترولية.
- بسبب الظروف المختلفة التي تجعلها سائلة، تحولت هذه المواد إلى حالة صلبة وتعرف هذه المواد الآن باسم الزيت الصخري.
يستخدم الزيت الصخري
- تم استخدام الزيت الصخري الحديث كوقود للنقل حتى الحرب العالمية الثالثة.
- كما تم استخدام الزيت كأحد المواد الخام للمواد الوسيطة الكيميائية.
- كما تم استخدام البترول كمادة خام للمواد الكيميائية النقية والراتنجات الاصطناعية.
- كما تم استخدام الزيت الصخري كخشب لحماية السكك الحديدية.
- منذ عام 2088، استخدموا الزيت الصخري كوقود بحري وكواحد من زيوت الوقود.
- كما تم استخدامه في عملية تصنيع المواد الكيميائية المختلفة، ولكن لم يتم استخدامه على نطاق واسع.
- تم استخدام الزيت الصخري لإنتاج منتجات تقطير وسيطة مثل الكيروسين والديزل ووقود الطائرات.
- وذلك لأن التركيز ونقطة غليان الزيت الصخري لهذه المركبات مناسبان لإنتاجها، ويمكن أيضًا إنتاج البنزين عن طريق تكسير بعض الروابط الإضافية، مما يجعل الهيدروكربونات في الزيت الصخري أخف وزناً.
أين الزيوت الصخرية؟
فيما يلي سنخبرك ببعض الأماكن التي توجد بها صخور الزيت، والتي يتم استخراج الزيت الصخري منها بعد المعالجة:
- الولايات المتحدة الأمريكية هي الدولة التي لديها أكبر كمية من الصخر الزيتي.
- تحتوي على أكثر من خمسة وسبعين بالمائة من احتياطيات النفط الصخري في العالم.
- توجد الصخور الزيتية في معظم دول العالم، لكنها مصدر غير تقليدي لإنتاج النفط الطفيلي.
- يتطلب تسخين صخور الزيت بدون هواء لتفكيك المواد البيتومينية والعضوية الموجودة في صخور الزيت، لذلك لا يعتبر مصدرًا غير عادي.
- تحتوي البحرين على كمية كبيرة من النفط الصخري الضيق، حوالي ثمانين مليار برميل.
- كما تحتوي على مساحة من عشرة إلى عشرين تريليون قدم مكعب من الغاز تتواجد في الفضاء السحيق.
انظر أيضًا: كيفية التعامل مع انسكاب الزيت
في هذا المقال تحدثنا عن مفهوم الزيت الصخري، وتعلمنا أيضًا كيف يتم استخراج الزيت الصخري، وما هي أهم خصائصه، وكذلك معرفة تاريخ تكوينه منذ العصور القديمة.
وفي أي دول يتواجد أكثر، وما يعتبر مصدرًا غير تقليدي للطاقة، وتعرّفنا على استخداماته المهمة قبل الحرب العالمية الثانية وحتى الآن.