Les excavatrices extraient des sables bitumineux qui contiennent du bitume précieux. Voir plus de photos de forage pétrolier. Wilbur E. Garrett/National Geographic/Getty Images Fermez les yeux et imaginez une fosse de goudron. Qu'est-ce qui vous vient à l'esprit ? Pour beaucoup d'entre nous, c'est un noir, lac ressemblant à de la mélasse avec des tigres à dents de sabre préservés.
Les fosses de goudron sont mieux connues sous le nom de sables bitumineux , sables bitumineux et sables bitumineux , et ils n'intéressent pas seulement les scientifiques, ils intéressent aussi beaucoup les entreprises énergétiques. Mais comme son nom l'indique, cet or noir ne jaillit pas d'un geyser; c'est en fait dans le sable lui-même.
Les sables bitumineux sont un mélange d'environ 90 pour cent d'argile, sable et eau, avec 10 pour cent de bitume [source :Grist]. L'obscurité, les sables collants ressemblent à la terre végétale, sont visqueux lorsqu'ils sont chauds et gèlent aussi solides que le béton par temps froid. Mais les appeler « fosses de goudron » ou « sables de goudron » est trompeur - la substance noire épaisse n'est pas du goudron, mais plutôt bitume . Le bitume est composé d'un mélange d'hydrocarbures. C'est du pétrole qui existe naturellement à l'état solide ou semi-solide, mais contrairement au pétrole conventionnel, qui est sous forme liquide naturelle, le bitume doit être séparé du sable avant de pouvoir être utilisé.
Plus de 2 000 milliards de barils de pétrole mondial se trouvent dans les sables bitumineux, bien que la plupart ne soient jamais creusés et traités parce que c'est trop profond [source :Grist]. Les sables bitumineux se trouvent dans le monde entier, du Canada au Venezuela et, comme vous pouvez l'imaginer, au Moyen-Orient. albertaine, Canada, a une industrie des sables bitumineux en plein essor - 1 million de barils de pétrole synthétique y sont produits chaque jour, dont 40 pour cent proviennent des sables bitumineux [source :Oil Shale &Tar Sands Programmatic EIS Information Center].
On estime que l'Alberta pourrait avoir jusqu'à 300 milliards de barils de pétrole récupérable, ainsi que de façon exponentielle plus qui ne peut être exploitée jusqu'au développement de nouvelles technologies pour la récupération. Ce volume signifie que le Canada est l'un des plus gros producteurs de pétrole au monde, deuxième derrière l'Arabie saoudite [source :Wired].
Comment faites-vous pour filtrer l'huile du sable? Ensuite, nous verrons comment le bitume est extrait, transformés et transformés en des produits surprenants que vous utilisez tous les jours.
Une ligne de bitume traverse le Canada. David Boily/AFP/Getty Images La plupart du bitume est raffiné pour être utilisé dans l'essence, carburéacteur et fioul domestique, mais le pétrole fait aussi son chemin dans plus de 3, 000 produits inattendus :stylos à bille, rouge à lèvres, disques volants, même des tee-shirts. Avant qu'il puisse être utilisé pour quoi que ce soit, bien que, il doit d'abord être extrait du sable puis traité.
Il existe différentes manières d'exploiter le bitume.
Réserves peu profondes, qui représentent environ 20 pour cent des sables bitumineux, sont récupérés par Extraction de surface , qui exploite des mines à ciel ouvert [source :Grist]. Le processus d'exploitation minière à ciel ouvert diffère un peu d'une entreprise à l'autre, mais comprend généralement le conditionnement, séparation et traitement de la mousse.
Conditionnement démarre le processus de séparation du sable et du bitume et brise les gros morceaux de sables bitumineux. Le sable bitumineux est mélangé à de l'eau chaude - appelée lisier -- et transportés par pipeline jusqu'à une installation d'extraction. Ici, la bouillie est passée dans un séparation processus où le sable coule au fond et la mousse de bitume impur monte vers le haut. La mousse est cuite à la vapeur, désaéré et dilué avec du naphta pour éliminer les solides persistants et favoriser l'écoulement. Le bitume dilué est traité dans décanteurs à plaques inclinées ( IPS ) et centrifugeuses -- les deux méthodes nettoient davantage le bitume. Et après tout ça, l'extraction est terminée.
Les réserves de bitume profondément déposées ne sont pas accessibles par creusement à ciel ouvert et sont récupérées à l'aide in situ technique, le plus réussi connu sous le nom de SAG-D. SAG-D est gravité assistée par vapeur drainage , une méthode qui consiste à injecter de la vapeur dans des puits à l'intérieur des sables bitumineux. La température et la pression intenses séparent le bitume et l'eau du sable, et le bitume - rendu mou par la chaleur - fait surface tandis que le sable reste en place. D'autres techniques in situ comprennent injection d'air des orteils au talon ( THAÏLANDAIS ), un procédé relativement nouveau qui combine des injections d'air verticales et horizontales dans des puits souterrains, et un procédé d'extraction de vapeur ( VAPEX ), similaire à SAG-D mais avec des injections de solvant au lieu de vapeur.
Le bitume raffiné est alors prêt à être transporté et valorisé en pétrole brut synthétique et autres produits pétroliers.
Récupérer le bitume et le transformer en pétrole brut synthétique est un sale boulot, littéralement et écologiquement. L'extraction et le traitement nécessaires pour produire un seul baril de pétrole brut synthétique valorisé utilisent entre 2 et 4 barils d'eau, une quantité de gaz naturel égale à ce qui est nécessaire pour chauffer une maison pendant quatre jours [source :Worldwatch Institute]. Le rendu d'un seul baril détruit également 4 tonnes de terre [source :Worldwatch Institute]. En outre, les opérations d'extraction et de traitement des sables bitumineux sont responsables de 4 % des émissions de gaz à effet de serre au Canada, émissions qui devraient tripler d'ici 2020 [source :The Press-Enterprise]. L'exploitation minière met également les rivières et les forêts (y compris la forêt boréale du Canada, l'un des plus grands écosystèmes intacts du monde) en péril. Comme si cela ne suffisait pas à s'inquiéter, deux décharges toxiques canadiennes pour résidus , les déchets riches en métaux lourds créés lors du processus de séparation, visible depuis l'espace [source :Worldwatch Institute].
Canada, par exemple, tente de faire face à ces ramifications environnementales de l'équarrissage des sables bitumineux en exigeant des sociétés pétrolières qu'elles remplissent les anciennes mines à ciel ouvert et plantent des arbres. Des efforts pour réduire la dépendance aux combustibles fossiles, cependant, réduirait les besoins en énergie énergivore, l'exploitation minière à faible rendement et de minimiser les fléaux résultant de l'extraction.
