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LEZIONE 10 PETROLIO NON CONVENZIONALE - Coggle Diagram
LEZIONE 10 PETROLIO NON CONVENZIONALE
TIPOLOGIE DI PETROLI NON CONVENZIONALI:
Tight oil
formazioni rocciose sotterranee che contengono petrolio intrappolato difficile da estrarre perché poco o nulla porose (il petrolio non può uscire come dai pozzi convenzionali)
Per recuperare questo petrolio si ricorre alla perforazione orizzontale del deposito e alla tecnica della frantumazione idraulica delle rocce (fracking)
Si tratta di perforare dei pozzi verticali fino al raggiungimento del deposito e quindi proseguire con una trivellazione orizzontale. Quindi si inietta il fluido di fratturazione composto da acqua, sabbie, e diverse sostanze chimiche
Sabbie bituminose
sono una combinazione di argilla, sabbia, acqua e bitume
Dalle sabbie bituminose si estrae un bitume simile al petrolio che può essere convertito in petrolio grezzo sintetico o raffinato direttamente in raffineria per ottenere i derivati del petrolio
Le sabbie bituminose vengono estratte tramite miniere di superficie o tramite pozzi grazie a iniezione di vapore e solventi che ne riducono la viscosità
PROCESSO:
Si scavano miniere a cielo aperto (open pit) per asportare le sabbie bituminose che vengono sottoposte a un processo di separazione per recuperare il bitume
Il bitume viene poi trattato con idrogeno per ottenere il syncrude (greggio di sintesi)
Con le miniere a cielo aperto si può recuperare solo il materiale che si trova entro i 70m dalla superficie, quindi circa il 20% delle sabbie
Ci vogliono 2t di sabbia per produrre un barile di petrolio
Sono necessari 3 barili di acqua per ottenere 1 barile di petrolio
In alternative alle miniere di superficie si può procedere con tecniche di estrazione in situ:
Si inietta vapore nelle sabbie, anche a elevate profondità (oltre i 100m), per fluidificare il bitume e portarlo in superficie
Con questo sistema si raggiungono depositi profondi e non si hanno residui di sabbia dopo la separazione
Anche in questo caso il bitume deve essere trattato con idrogeno per ottenere il syncrude
Shale Oil
Shale Oil: è il kerogene trasformato in petrolio
OIL SHALE:
rocce sedimentarie (recce madri) contenenti kerogene e che non sono mai state sepolte a profondità sofficienti alla generazione degli idrocarburi
E’ richiesta una grande quantità di energia termica per separare il kerogena dalla roccia
Se il contenuto in kerogene è superiore all’8% in peso, le rocce possono essere considerate riserve potenziali:
questo contenuto garantisce una produzione di 40 litri di petrolio per tonnellata di roccia (40L/t)
Lo shale oil non si estrae dal sottosuolo ma si produce in raffineria, partendo dall’oil shale
PROCESSO:
il kerogene è di solito allo stato solido e compatto, è necessario sottoporlo a complesse trasformazioni chimiche: dal cherogene si produce bitume, dal bitume petrolio pesante
Per generare sinteticamente petrolio liquido da Scisti bituminosi, la roccia ricca di kerogene viene:
portata in superficie e riscaldata a circa 500°C in assenza di ossigeno
In alternativa si può ricorrere alle tecniche di produzione in situ:
Si scavano numerosi pozzi orizzontali di iniezione in cui si fa circolare il vapore a 350-400°C per un periodo variabili di 3-4 anni.
Quindi il kerogene maturato e trasformato in petrolio liquido risale attraverso i pozzi di produzione
IMPATTI AMBIENTALI PETROLI NON CONVENZIONALI:
La produzione di petrolio da fonti non convenzionali genera impatti in 4 specifiche aree:
consumo di acqua e inquinamento delle falde acquifere
impatto paesaggistico o modifica dell'uso del territorio
emissioni di gas serra
effetti socio-economici
COSTI PETROLI NON CONVENZIONALI:
I vari giacimenti di shale oil presentano significative differenze nei costi di estrazione
Essi infatti possono variare a seconda:
della conformazione geologica
della sua posizione
della tipologia di giacimento
delle tecnologie usate
costo medio USA 2919: 50 dollari/barile
Nella realtà i valori del punto di pareggio cambiano molto a seconda del tipo di giacimento, nel Permian Basin, per esempio, le risposte dei singoli produttori davano un range fra 23 e 70 dollari al barile
La teoria dell‘Undulating plateau of oil production’:
teoria che si contrappone alla teoria del picco di petrolio
le attività di ricerca e produzione sono sostenute dall’incremento dei prezzi che comporta investimenti in innovazione e ricerca di nuove risorse non convenzionali e non economicamente sostenibili dalle compagnie
Il limite di questa teoria risiede nella volontà e capacità dei capitali di continuare a investire in nuovi e sempre più costosi sistemi di fornitura in un contesto di crescenti prezzi del petrolio che può avere effetti negativi sull'attività economica complessiva
In sintesi la teoria dell’Undulating Plateau è possibile solo se vi sono capitali disponibili a sostenerla. Se i prezzi del petrolio più alti o più volatili generano un rischio economico strutturale il danno per l’economia mondiale potrebbe essere devastante
QUAL è IL PARAMETRO PER CAPIRE SE è CONVENIENTE CONTINUARE A PRODURRE PETROLIO:
Ci sono due parametri che definiscono un bilancio energetico di un organismo e quindi anche di una società:
ENERGIA NETTA:
la differenza fra energia ricavata ER e energia consumata EC
ottimale se >0
EROEI (Energy Return on Energy Invested):
il rapporto energia ricavata ER e energia consumata EC
ottimale se >1
l'Eroei misura quante unità di energia si ottengono con la spesa di una unità di energia
Un valore di EROEI inferiore a 1 non ha praticamente senso per una fonte energetica perché quando l’EROEI scende al di sotto dell’unità la fonte energetica cessa di essere tale e diventa una perdita energetica