Сланцы нефтеносные: состав, классификация и перспективы использования.

Введение

Органические мелкозернистые осадочные породы, содержащие кероген – научно-технический журнал.

Нефтяные сланцы – это органические мелкозернистые осадочные породы, содержащие кероген (твердая смесь органических химических соединений), из которых можно получать жидкие углеводороды. Помимо керогена, общий состав нефтяных сланцев включает неорганическое вещество и битумы. В зависимости от среды осаждения нефтяные сланцы классифицируются как морские, лагунные и наземные. Нефтяные сланцы привлекают внимание как потенциальный обильный источник нефти. Однако различные попытки разработки месторождений нефтяных сланцев имели ограниченный успех. Только Эстония и Китай обладают развитыми отраслями по переработке нефтяных сланцев, а Бразилия, Германия и Россия используют их в некоторой степени. Нефтяные сланцы можно сжигать непосредственно в печах в качестве низкосортного топлива для производства электроэнергии и теплоснабжения или использовать в качестве сырья в химической и строительной промышленности. Нагрев нефтяных сланцев до достаточно высокой температуры вызывает процесс пиролиза с образованием газообразных продуктов. После охлаждения этих продуктов жидкая нефть, называемая сланцевой нефтью, отделяется от горючего сланцевого газа. Сланцевая нефть является заменой традиционной сырой нефти; однако добыча сланцевой нефти обходится дороже, чем добыча традиционной сырой нефти, как в финансовом отношении, так и с точки зрения воздействия на окружающую среду. Нефтяные сланцы не имеют четкого геологического определения и специфической химической формулы, и их пласты не всегда имеют четкие границы. Нефтяные сланцы значительно различаются по минеральному составу, химическому составу, возрасту, типу керогена и истории осаждения, и не все нефтяные сланцы могут быть классифицированы как сланцы в строгом смысле. По мнению петролога Адриана К. Хаттона из Университета Вуллонгонга, нефтяные сланцы – это не "геологически и геохимически отличительные породы, а скорее "экономический" термин". Их общей определяющей характеристикой является низкая растворимость в низкокипящих органических растворителях и образование жидких органических продуктов при термическом разложении. Геологи могут классифицировать нефтяные сланцы по составу как карбонатно-богатые сланцы, кремнистые сланцы или канальные сланцы. Нефтяные сланцы отличаются от битуминозных пород (других так называемых нетрадиционных ресурсов, таких как битуминозные пески и нефтеносные пласты), гуминовых углей и углеродистых сланцев. В то время как битуминозные пески образуются в результате биодеградации нефти, тепло и давление еще не превратили кероген в нефтяных сланцах в нефть, что означает, что степень их зрелости не превышает ранней мезокатагенетической стадии. Нефтяные сланцы также отличаются от нефтеносных сланцев – сланцевых месторождений, содержащих плотную нефть, которая иногда извлекается из скважин. Примерами нефтеносных сланцев являются формация Баккен, Pierre Shale, Niobrara Formation и Eagle Ford Formation. Общий состав нефтяных сланцев включает неорганическую матрицу, битумы и кероген. В то время как битумная часть нефтяных сланцев растворима в дисульфиде углерода, керогенная часть нерастворима в дисульфиде углерода и может содержать железо, ванадий, никель, молибден и уран. Нефтяные сланцы содержат меньший процент органического вещества, чем уголь. В коммерческих марках нефтяных сланцев соотношение органического вещества к минеральному веществу составляет примерно от 0,75:5 до 1,5:5. При этом атомное соотношение водорода к углероду (H/C) в органическом веществе нефтяных сланцев примерно в 1,2–1,8 раза ниже, чем в сырой нефти, и примерно в 1,5–3 раза выше, чем в угле. Органические компоненты нефтяных сланцев происходят из различных организмов, таких как остатки водорослей, споры, пыльца, кутикулы растений и пробковые фрагменты травянистых и древесных растений, а также клеточный детрит других водных и наземных растений. Некоторые месторождения содержат значительные окаменелости; Мессельская яма в Германии имеет статус объекта Всемирного наследия ЮНЕСКО. Минеральное вещество в нефтяных сланцах включает различные мелкозернистые силикаты и карбонаты. Известные нефтяные сланцы преимущественно водного (морского, лагунного) происхождения.

Oil shale is an organic rich fine grained sedimentary rock containing kerogen (a solid mixture of organic chemical compounds) from which liquid hydrocarbons can be produced. In addition to kerogen, general composition of oil shales constitutes inorganic substance and bitumens. Based on their deposition environment, oil shales are classified as marine, lacustrine and terrestrial oil shales. Oil shale has gained attention as a potential abundant source of oil. However, the various attempts to develop oil shale deposits have had limited success. Only Estonia and China have well established oil shale industries, and Brazil, Germany, and Russia utilize oil shale to some extent. Oil shale can be burned directly in furnaces as a low grade fuel for power generation and district heating or used as a raw material in chemical and construction materials processing. Heating oil shale to a sufficiently high temperature causes the chemical process of pyrolysis to yield a vapor. Upon cooling the vapor, the liquid unconventional oil, called shale oil, is separated from combustible oil shale gas. Shale oil is a substitute for conventional crude oil; however, extracting shale oil is costlier than the production of conventional crude oil both financially and in terms of its environmental impact. It does not have a definite geological definition nor a specific chemical formula, and its seams do not always have discrete boundaries. Oil shales vary considerably in their mineral content, chemical composition, age, type of kerogen, and depositional history, and not all oil shales would necessarily be classified as shales in the strict sense. According to the petrologist Adrian C. Hutton of the University of Wollongong, oil shales are not "geological nor geochemically distinctive rock but rather 'economic' term". Their common defining feature is low solubility in low boiling organic solvents and generation of liquid organic products on thermal decomposition. Geologists can classify oil shales on the basis of their composition as carbonate rich shales, siliceous shales, or cannel shales. Oil shale differs from bitumen impregnated rocks (other so called unconventional resources such as oil sands and petroleum reservoir rocks), humic coals and carbonaceous shale. While oil sands do originate from the biodegradation of oil, heat and pressure have not (yet) transformed the kerogen in oil shale into petroleum, which means its maturation does not exceed early mesocatagenetic. Oil shales differ also from oil bearing shales, shale deposits that contain tight oil that is sometimes produced from drilled wells. Examples of oil bearing shales are the Bakken Formation, Pierre Shale, Niobrara Formation, and Eagle Ford Formation. General composition of oil shales constitutes inorganic matrix, bitumens, and kerogen. While the bitumen portion of oil shales is soluble in carbon disulfide, the kerogen portion is insoluble in carbon disulfide and may contain iron, vanadium, nickel, molybdenum, and uranium. Oil shale contains a lower percentage of organic matter than coal. In commercial grades of oil shale the ratio of organic matter to mineral matter lies approximately between 0.75:5 and 1.5:5. At the same time, the organic matter in oil shale has an atomic ratio of hydrogen to carbon (H/C) approximately 1.2 to 1.8 times lower than for crude oil and about 1.5 to 3 times higher than for coals. The organic components of oil shale derive from a variety of organisms, such as the remains of algae, spores, pollen, plant cuticles and corky fragments of herbaceous and woody plants, and cellular debris from other aquatic and land plants. Some deposits contain significant fossils; Germany's Messel Pit has the status of a UNESCO World Heritage Site. The mineral matter in oil shale includes various fine grained silicates and carbonates. Known oil shales are predominantly of aquatic (marine, lacustrine) origin.

Ресурс

В качестве источника для большинства обычных нефтяных пластов, залежи горючих сланцев встречаются во всех нефтеносных провинциях мира, хотя большинство из них залегают слишком глубоко для экономически целесообразной разработки. Как и в случае со всеми ресурсами нефти и газа, аналитики различают ресурсы горючих сланцев и запасы горючих сланцев. Под "ресурсами" понимаются все залежи горючих сланцев, а под "запасами" – те залежи, из которых производители могут экономически извлекать горючие сланцы с использованием существующих технологий. Поскольку технологии добычи постоянно совершенствуются, планировщики могут лишь оценивать количество извлекаемого керогена. Хорошо изученные залежи, потенциально классифицируемые как запасы, включают в себя залежи Грин-Ривер на западе Соединенных Штатов, третичные залежи в Квинсленде (Австралия), залежи в Швеции и Эстонии, месторождение Эль-Ладжун в Иордании, а также залежи во Франции, Германии, Бразилии, Китае, южной Монголии и России. Эти залежи дают основания ожидать получения не менее 40 литров сланцевой нефти с тонны горючих сланцев при использовании анализа Фишера. Крупнейшие залежи в мире находятся в Соединенных Штатах в формации Грин-Ривер, охватывающей части штатов Колорадо, Юта и Вайоминг; около 70% этого ресурса находится на землях, принадлежащих или находящихся в управлении федеральным правительством Соединенных Штатов. Запасы в Соединенных Штатах составляют более 80% мировых ресурсов; другими значительными обладателями ресурсов являются Китай, Россия и Бразилия. Люди использовали горючие сланцы в качестве топлива с доисторических времен, поскольку они обычно сгорают без предварительной обработки. Около 3000 г. до н.э. "каменное масло" использовалось в Месопотамии для строительства дорог и изготовления строительного клея. Бриты железного века использовали податливые горючие сланцы для изготовления лариков для захоронений или просто полировали их для создания украшений. В X веке арабский врач Масавайх аль-Мардини (Месуй Младший) описал метод извлечения масла из "некоторого вида битуминозного сланца". Первый патент на извлечение нефти из горючих сланцев – британский патент № 330, выданный в 1694 году Мартину Илу, Томасу Хэнкоку и Уильяму Портлоку, которые "нашли способ извлекать и производить большие количества смолы, дегтя и масла из определенного типа камня". Современная промышленная добыча горючих сланцев началась в 1837 году в Отуне (Франция), за которой последовала разработка в Шотландии, Германии и ряде других стран. В XIX веке производство было сосредоточено на производстве керосина, масляного топлива и парафина; эти продукты помогли удовлетворить растущий спрос на освещение, возникший во время промышленной революции, обеспечиваемый шотландскими горючими сланцами. Также производились топливное масло, смазочные масла и жиры, а также сульфат аммония. Шотландское производство достигло пика примерно в 1913 году, когда работало 120 сланцевых предприятий, произведших 3 332 000 тонн горючих сланцев, что составило около 2% мирового производства нефти. Шотландская нефтеперерабатывающая промышленность расширилась непосредственно перед Первой мировой войной отчасти из-за ограниченного доступа к обычным нефтяным ресурсам и массового производства автомобилей и грузовиков, что сопровождалось увеличением потребления бензина; но главным образом потому, что британскому Адмиралтейству требовался надежный источник топлива для своего флота в преддверии войны в Европе. Хотя эстонская и китайская нефтеперерабатывающая промышленность продолжала расти после Второй мировой войны, большинство других стран отказались от своих проектов из-за высоких затрат на переработку и доступности более дешевой нефти. После нефтяного кризиса 1973 года мировое производство горючих сланцев достигло пика в 46 миллионов тонн в 1980 году, а затем упало до примерно 16 миллионов тонн в 2000 году из-за конкуренции со стороны дешевой обычной нефти в 1980-х годах. В 1986 году президент Рональд Рейган подписал Закон о консолидированном бюджетном согласовании 1985 года, который, среди прочего, упразднил Программу синтетических жидких топлив Соединенных Штатов. Мировая сланцевая нефтедобыча начала возрождаться в начале XXI века. В 2003 году в Соединенных Штатах возобновилась программа разработки сланцевых месторождений. Власти ввели программу коммерческой аренды, разрешающую добычу горючих сланцев и битуминозных песков на федеральных землях в 2005 году в соответствии с Законом об энергетической политике 2005 года.

As source rocks for most conventional oil reservoirs, oil shale deposits are found in all world oil provinces, although most of them are too deep to be exploited economically. As with all oil and gas resources, analysts distinguish between oil shale resources and oil shale reserves. "Resources" refer to all oil shale deposits, while "reserves" represent those deposits from which producers can extract oil shale economically using existing technology. Since extraction technologies develop continuously, planners can only estimate the amount of recoverable kerogen. Well explored deposits, potentially classifiable as reserves, include the Green River deposits in the western United States, the Tertiary deposits in Queensland, Australia, deposits in Sweden and Estonia, the El Lajjun deposit in Jordan, and deposits in France, Germany, Brazil, China, southern Mongolia and Russia. These deposits have given rise to expectations of yielding at least 40 liters of shale oil per tonne of oil shale, using the Fischer Assay. The largest deposits in the world occur in the United States in the Green River Formation, which covers portions of Colorado, Utah, and Wyoming; about 70% of this resource lies on land owned or managed by the United States federal government. Deposits in the United States constitute more than 80% of world resources; other significant resource holders being China, Russia, and Brazil.]] Humans have used oil shale as a fuel since prehistoric times, since it generally burns without any processing. Around 3000 BC, "rock oil" was used in Mesopotamia for road construction and making architectural adhesives. Britons of the Iron Age used tractable oil shales to fashion cists for burial, or just polish it to create ornaments. In the 10th century, the Arab physician Masawaih al Mardini (Mesue the Younger) described a method of extraction of oil from "some kind of bituminous shale". The first patent for extracting oil from oil shale was British Crown Patent 330 granted in 1694 to Martin Eele, Thomas Hancock and William Portlock, who had "found a way to extract and make great quantities of pitch, tarr, and oyle out of a sort of stone". Modern industrial mining of oil shale began in 1837 in Autun, France, followed by exploitation in Scotland, Germany, and several other countries. Operations during the 19th century focused on the production of kerosene, lamp oil, and paraffin; these products helped supply the growing demand for lighting that arose during the Industrial Revolution, supplied from Scottish oil shales. Fuel oil, lubricating oil and grease, and ammonium sulfate were also produced. Scottish production peaked in around 1913, operating 120 oil shale works, producing 3,332,000 tonnes of oil shale, generating around 2% of the global production of petroleum. The Scottish oil shale industry expanded immediately before World War I partly because of limited access to conventional petroleum resources and the mass production of automobiles and trucks, which accompanied an increase in gasoline consumption; but mostly because the British Admiralty required a reliable fuel source for their fleet as war in Europe loomed. Although the Estonian and Chinese oil shale industries continued to grow after World War II, most other countries abandoned their projects because of high processing costs and the availability of cheaper petroleum. Following the 1973 oil crisis, world production of oil shale reached a peak of 46 million tonnes in 1980 before falling to about 16 million tonnes in 2000, because of competition from cheap conventional petroleum in the 1980s. In 1986, President Ronald Reagan signed into law the Consolidated Omnibus Budget Reconciliation Act of 1985, which among other things abolished the United States' Synthetic Liquid Fuels Program. The global oil shale industry began to revive at the beginning of the 21st century. In 2003, an oil shale development program restarted in the United States. Authorities introduced a commercial leasing program permitting the extraction of oil shale and oil sands on federal lands in 2005, in accordance with the Energy Policy Act of 2005.

Промышленность

По состоянию на 2008 год, сланцы в основном использовались в Бразилии, Китае, Эстонии и в некоторой степени в Германии и России. Ряд других стран начали оценку своих запасов или построили экспериментальные производственные установки, в то время как другие сократили свою сланцевую промышленность. По состоянию на 2009 год, 80% сланцев, используемых в мире, добывалось в Эстонии, главным образом благодаря наличию в Эстонии нескольких электростанций, работающих на сланцах, с установленной мощностью 2967 мегаватт (МВт). Для сравнения, установленная мощность электростанций, работающих на сланцах в Китае, составляет 12 МВт, а в Германии – 9,9 МВт. По состоянию на 2020 год в Иордании ведется строительство сланцевой электростанции мощностью 470 МВт. Израиль, Румыния и Россия в прошлом эксплуатировали электростанции, работающие на сланцах, но закрыли их или перешли на другие источники топлива, такие как природный газ. Другие страны, например Египет, планировали строительство электростанций, работающих на сланцах, в то время как Канада и Турция планировали сжигать сланцы вместе с углем для производства электроэнергии. Сланцы являются основным топливом для производства электроэнергии только в Эстонии, где в 2016 году 90,3% электроэнергии страны было произведено из сланцев. Согласно Всемирному энергетическому совету, в 2008 году общая добыча сланцевой нефти из сланцев составила 930 000 тонн, что эквивалентно , из которых Китай произвел 375 000 тонн, Эстония – 355 000 тонн, а Бразилия – 200 000 тонн. Для сравнения, добыча традиционной нефти и жидких углеводородов в 2008 году составила 3,95 миллиарда тонн или .

Добыча и переработка

Большинство способов разработки нефтяных сланцев включают добычу с последующей транспортировкой в другое место, после чего сланцы сжигаются непосредственно для выработки электроэнергии или подвергаются дальнейшей переработке. Наиболее распространенными методами добычи являются открытые и полосовые карьеры. Эти методы удаляют большую часть вышележащих пород для вскрытия залежей нефтяных сланцев и становятся целесообразными, когда залежи расположены близко к поверхности. Подземная добыча нефтяных сланцев, при которой удаляется меньше вышележащих пород, использует камерно-столбовую систему разработки. Обычно извлечение полезных компонентов нефтяных сланцев происходит на поверхности (ex situ переработка), хотя несколько новых технологий осуществляют это под землей (on site или in situ переработка). В любом случае, химический процесс пиролиза преобразует кероген в нефтяных сланцах в сланцевую нефть (синтетическую нефть) и нефтяной сланцевый газ. Большинство технологий переработки включают нагрев сланца в отсутствие кислорода до температуры, при которой кероген разлагается (пиролизуется) с образованием газа, конденсируемой нефти и твердого остатка. Обычно это происходит между и . In situ переработка включает нагрев нефтяных сланцев под землей. Такие технологии потенциально могут извлекать больше нефти с единицы площади, чем процессы ex situ, поскольку они обеспечивают доступ к материалу на большей глубине, чем открытые карьеры. Несколько компаний запатентовали методы ретортирования in situ. Однако большинство этих методов остаются на экспериментальной стадии. Существуют два способа in situ переработки: истинная in situ переработка не предполагает добычи нефтяных сланцев, а модифицированная in situ переработка включает извлечение части сланцев и доставку их на поверхность для модифицированного ретортирования in situ с целью создания проницаемости для потока газа в обрушенном стволе. Взрывчатые вещества разрушают залежь нефтяных сланцев. Существуют сотни патентов на технологии ретортирования нефтяных сланцев, однако только несколько десятков из них были испытаны. К 2006 году в коммерческом использовании оставались только четыре технологии: Kiviter, Galoter, Fushun и Petrosix.

Most exploitation of oil shale involves mining followed by shipping elsewhere, after which the shale is burned directly to generate electricity or undertakes further processing. The most common methods of mining involve open pit mining and strip mining. These procedures remove most of the overlying material to expose the deposits of oil shale and become practical when the deposits occur near the surface. Underground mining of oil shale, which removes less of the overlying material, employs the room and pillar method. The extraction of the useful components of oil shale usually takes place above ground (ex situ processing), although several newer technologies perform this underground (on site or in situ processing). In either case, the chemical process of pyrolysis converts the kerogen in the oil shale to shale oil (synthetic crude oil) and oil shale gas. Most conversion technologies involve heating shale in the absence of oxygen to a temperature at which kerogen decomposes (pyrolyses) into gas, condensable oil, and a solid residue. This usually takes place between and
In situ processing involves heating the oil shale underground. Such technologies can potentially extract more oil from a given area of land than ex situ processes, since they can access the material at greater depths than surface mines can. Several companies have patented methods for in situ retorting. However, most of these methods remain in the experimental phase. Two in situ processes could be used: true in situ processing does not involve mining the oil shale, while modified in situ processing involves removing part of the oil shale and bringing it to the surface for modified in situ retorting in order to create permeability for gas flow in a rubble chimney. Explosives rubblize the oil shale deposit. Hundreds of patents for oil shale retorting technologies exist; however, only a few dozen have undergone testing. By 2006, only four technologies remained in commercial use: Kiviter, Galoter, Fushun, and Petrosix.

Приложения и продукты

Нефтяные сланцы используются в качестве топлива для тепловых электростанций, сжигая их (как уголь) для привода паровых турбин; некоторые из этих станций используют полученное тепло для центрального отопления жилых домов и предприятий. Помимо использования в качестве топлива, нефтяные сланцы могут также применяться в производстве специальных углеродных волокон, адсорбирующих углей, технического углерода, фенолов, смол, клеев, дубильных веществ, мастики, дорожного битума, цемента, кирпича, строительных и декоративных блоков, добавок к почве, удобрений, изоляции из минеральной ваты, стекла и фармацевтической продукции. Некоторые нефтяные сланцы дают серу, аммиак, глинозем, соду, уран и нахолит в качестве побочных продуктов при добыче сланцевой нефти. В период с 1946 по 1952 год морской тип сланца Dictyonema использовался для производства урана в Силламяэ, Эстония, а с 1950 по 1989 год Швеция использовала алюмосланец для тех же целей. Сланцевая нефть, получаемая из нефтяных сланцев, не является прямой заменой сырой нефти во всех областях применения. Она может содержать более высокие концентрации олефинов, кислорода и азота, чем обычная сырая нефть. Содержание серы в сланцевой нефти из иорданских сланцев может достигать 9,5%. Содержание мышьяка, например, представляет собой проблему для нефтяных сланцев формации Грин-Ривер. Более высокая концентрация этих веществ означает, что нефть должна пройти существенную переработку (гидроочистку), прежде чем ее можно будет использовать в качестве сырья для нефтеперерабатывающего завода. Процессы ретортирования, осуществляемые над землей, как правило, дают сланцевую нефть с более низкой плотностью API, чем процессы in situ. Сланцевая нефть лучше всего подходит для производства средних дистиллятов, таких как керосин, авиационное топливо и дизельное топливо. Мировой спрос на эти средние дистилляты, особенно на дизельное топливо, быстро рос в 1990-х и 2000-х годах. Однако соответствующие процессы переработки, эквивалентные гидрокрекингу, могут превратить сланцевую нефть в более легкие углеводороды (бензин). Хотя известные проекты по разработке сланцевой нефти заявляют об энергетической отдаче (EROI) в диапазоне от 3 до 10. Согласно World Energy Outlook 2010, энергетическая отдача при внеплощадочной переработке обычно составляет от 4 до 5, а при внутрипластовой переработке может быть даже ниже 2. Однако, по данным МЭА, большую часть используемой энергии можно получить путем сжигания отработанного сланца или попутного сланцевого газа.

Oil shale is utilized as a fuel for thermal power plants, burning it (like coal) to drive steam turbines; some of these plants employ the resulting heat for district heating of homes and businesses. In addition to its use as a fuel, oil shale may also serve in the production of specialty carbon fibers, adsorbent carbons, carbon black, phenols, resins, glues, tanning agents, mastic, road bitumen, cement, bricks, construction and decorative blocks, soil additives, fertilizers, rock wool insulation, glass, and pharmaceutical products. Some oil shales yield sulfur, ammonia, alumina, soda ash, uranium, and nahcolite as shale oil extraction byproducts. Between 1946 and 1952, a marine type of Dictyonema shale served for uranium production in Sillamäe, Estonia, and between 1950 and 1989 Sweden used alum shale for the same purposes. The shale oil derived from oil shale does not directly substitute for crude oil in all applications. It may contain higher concentrations of olefins, oxygen, and nitrogen than conventional crude oil. The sulfur content in shale oil from Jordan's oil shales may be as high as 9.5%. The arsenic content, for example, becomes an issue for Green River formation oil shale. The higher concentrations of these materials means that the oil must undergo considerable upgrading (hydrotreating) before serving as oil refinery feedstock. Above ground retorting processes tended to yield a lower API gravity shale oil than the in situ processes. Shale oil serves best for producing middle distillates such as kerosene, jet fuel, and diesel fuel. Worldwide demand for these middle distillates, particularly for diesel fuels, increased rapidly in the 1990s and 2000s. However, appropriate refining processes equivalent to hydrocracking can transform shale oil into a lighter range hydrocarbon (gasoline). although known oil shale extraction development projects assert an EROI between 3 and 10. According to the World Energy Outlook 2010, the EROI of ex situ processing is typically 4 to 5 while of in situ processing it may be even as low as 2. However, according to the IEA most of used energy can be provided by burning the spent shale or oil shale gas.

Экологические соображения

Добыча сланцевой нефти сопряжена с многочисленными негативными воздействиями на окружающую среду, которые более выражены при открытой добыче, чем при подземной. К ним относятся кислотные дренажные воды, образующиеся в результате быстрого обнажения и последующего окисления ранее захороненных материалов; попадание металлов, включая ртуть, в поверхностные и подземные воды; усиление эрозии, выбросы серы; и загрязнение воздуха, вызванное образованием твердых частиц в процессе переработки, транспортировки и сопутствующих работ. Добыча сланцевой нефти может нанести ущерб биологической и рекреационной ценности земель и экосистеме в районе добычи. Сжигание и термическая переработка приводят к образованию отходов. Кроме того, атмосферные выбросы от переработки и сжигания сланцевой нефти включают углекислый газ – парниковый газ. Экологи выступают против добычи и использования сланцевой нефти, поскольку она производит больше парниковых газов, чем традиционное ископаемое топливо. Экспериментальные процессы конверсии in situ и технологии улавливания и хранения углерода могут в будущем снизить некоторые из этих опасений, но при этом могут вызвать и другие проблемы, включая загрязнение подземных вод. К распространенным загрязнителям воды, связанным с переработкой сланцевой нефти, относятся кислород- и азотсодержащие гетероциклические углеводороды. Обычно обнаруживаемые примеры включают производные хинолина, пиридин и различные алкильные гомологи пиридина, такие как пиколин и лютидин. Водные ресурсы являются особенно чувствительным вопросом в засушливых регионах, таких как западные штаты США и пустыня Негев в Израиле, где существуют планы по расширению добычи сланцевой нефти, несмотря на дефицит воды. В зависимости от технологии, наземная реторторная установка использует от одного до пяти баррелей воды на баррель добытой сланцевой нефти. В программном экологическом обосновании, опубликованном Бюро управления земельными ресурсами США в 2008 году, указано, что открытая добыча и ретортные операции производят сточных вод на тонну переработанного сланца. По некоторым оценкам, при переработке in situ используется примерно в десять раз меньше воды. Экологические активисты, в том числе члены Greenpeace, организовали масштабные протесты против сланцевой нефтяной промышленности. В результате компания Queensland Energy Resources в 2004 году приостановила реализацию проекта по разработке сланцевых месторождений Стюарт в Австралии.

Mining oil shale involves numerous environmental impacts, more pronounced in surface mining than in underground mining. These include acid drainage induced by the sudden rapid exposure and subsequent oxidation of formerly buried materials; the introduction of metals including mercury into surface water and groundwater; increased erosion, sulfur gas emissions; and air pollution caused by the production of particulates during processing, transport, and support activities. Oil shale extraction can damage the biological and recreational value of land and the ecosystem in the mining area. Combustion and thermal processing generate waste material. In addition, the atmospheric emissions from oil shale processing and combustion include carbon dioxide, a greenhouse gas. Environmentalists oppose production and usage of oil shale, as it creates even more greenhouse gases than conventional fossil fuels. Experimental in situ conversion processes and carbon capture and storage technologies may reduce some of these concerns in the future, but at the same time they may cause other problems, including groundwater pollution. Among the water contaminants commonly associated with oil shale processing are oxygen and nitrogen heterocyclic hydrocarbons. Commonly detected examples include quinoline derivatives, pyridine, and various alkyl homologues of pyridine, such as picoline and lutidine. Water concerns are sensitive issues in arid regions, such as the western U. S. and Israel's Negev Desert, where plans exist to expand oil shale extraction despite a water shortage. Depending on technology, above ground retorting uses between one and five barrels of water per barrel of produced shale oil. A 2008 programmatic environmental impact statement issued by the U. S. Bureau of Land Management stated that surface mining and retort operations produce of waste water per of processed oil shale. In situ processing, according to one estimate, uses about one tenth as much water. Environmental activists, including members of Greenpeace, have organized strong protests against the oil shale industry. In one result, Queensland Energy Resources put the proposed Stuart Oil Shale Project in Australia on hold in 2004.

Нефтяные сланцы из внеземных пластов

Некоторые кометы содержат огромные запасы органического вещества, почти идентичного высококачественному нефтяному сланцу, что эквивалентно кубическим километрам этого вещества в смеси с другими материалами; например, соответствующие углеводороды были обнаружены при пролете зонда через хвост кометы Галлея в 1986 году.