蘊藏著豐富石油的油頁巖

據(jù)悉，一種能夠承受高溫和可長時間暴露于潮濕環(huán)境中的陶瓷復合材料，或?qū)�為美國提供一種比較經(jīng)濟的方式來提煉龐大的油頁巖中蘊藏的石油。

　　油頁巖“藏”油豐富

　　油頁巖是一種蘊藏量十分豐富但幾乎還未被很好利用的礦產(chǎn)資源。油頁巖不但可以提煉出燃料油類，還可以煉制出合成煤及化工原料，副產(chǎn)品還可以用于制磚、水泥等建筑材料。美國的油頁巖資源儲備十分豐富，埋藏在地下的石油是整個沙特阿拉伯已探明原油儲備的三倍之多。但是同中東地區(qū)泉涌般的油田不同，美國從油頁巖中提煉石油就如同從冰凍的檸檬中榨取汁水一樣困難，而且提取的成本也相當昂貴。通過核算發(fā)現(xiàn)，只有當石油價格達到每桶95美元時，從油巖層中萃取石油才是合算的。從傳統(tǒng)技術(shù)角度看，從油頁巖提煉石油需要對其表面進行加熱，直至一種被叫稱作油母巖質(zhì)的物質(zhì)轉(zhuǎn)化成液體并滲透出來。但是這是一種既昂貴、耗能多又伴隨大量二氧化碳產(chǎn)生的方法，同加拿大的油沙開采項目一樣，這種方法也對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境造成巨大的破壞。

　　最近，包括荷蘭皇家殼牌在內(nèi)的一些公司已經(jīng)研發(fā)出新的方式來獲取油頁巖中的石油。他們在地面打一些鉆孔通到地下，用帶孔的鋼管插進油頁巖里，然后對它發(fā)射一種頻率很高的電磁波，依靠高頻電產(chǎn)生的熱量把油頁巖中的油質(zhì)分解成頁巖油和氣體。這樣，勘探井周圍液態(tài)的油母巖質(zhì)就會被輕易地抽取到地面，供人們使用。

　　這一過程并不涉及巖層露天開采，同其他方法相比用水量也少了很多，而且不會因為開采而留下人工山地和巖層。美國藍德公司的一項研究表明，這種開采方式投入的資金僅為傳統(tǒng)方法的1/3。

　　關(guān)鍵技術(shù)取得突破

　　此項技術(shù)的關(guān)鍵是抗熱電纜的運用。目前比較常用的電纜表層多為氧化鎂絕緣體，很容易變形、老化，并不宜長時間加熱和暴露在潮濕的環(huán)境中，而且更換和維修的費用也十分高昂。美國能源部高級官員喬?柯爾沃表示，能夠同時克服上述要求的“各種性能的結(jié)合體在目前市場上還未出現(xiàn)”。他同時強調(diào)說，油巖層對美國的能源安全至關(guān)重要。

　　美國拉斐特學院復合技術(shù)研發(fā)中心日前成功研制出解決傳統(tǒng)電纜弊端的新方法，那就是將陶瓷纖維膠帶纏繞在電纜銅線上。這種陶瓷絕緣體是一種復合型材料，由陶瓷纖維和無機陶瓷基共同構(gòu)成，被該機構(gòu)副總裁邁克?塔珀稱為“我們的秘密調(diào)味料”。這種被陶瓷纖維膠帶包裹的電纜線可以承受150 °C的高溫，直至膠帶中的樹脂使表層的絕緣體變硬，但變硬的絕緣體依然具有柔韌度，易于裝運和安裝。當被加熱到500 °C時，電纜線表層的絕緣體便被轉(zhuǎn)化成固態(tài)、耐磨的陶瓷涂層。

　　該機構(gòu)運用復合技術(shù)成功驗證了新研發(fā)的電纜最高隔熱范圍在150°C與1500°C之間。邁克?塔珀表示，在這么高的溫度下，“它具有穩(wěn)定的電學性能，而且不會因環(huán)境的影響而降低性能”。

　　邁克塔珀補充說，這種電纜還可以在高電壓和高溫度下進行工作，而且可以鍛造成任意長度。他說：“也有一些相似類型的材料存在，但我們已經(jīng)研發(fā)出一種花錢最少卻可以達到相同效果的方法，這將使油氣行業(yè)的勘探工作更加經(jīng)濟便捷。殼牌公司已經(jīng)對這一技術(shù)進行了評估，并表現(xiàn)出濃厚的興趣。”

　　實際價值褒貶不一

　　對比預測的石油需求與潛在石油供應(yīng)表明，石油需求與供應(yīng)之間的缺口在不斷擴大。對于美國來說，如何填補這一缺口是其基本能源政策問題。為此，美國必須努力降低對進口石油的依存度，而開發(fā)油頁巖則可大大減輕因石油供應(yīng)不足而造成的不利影響。為了評估發(fā)展國內(nèi)油頁巖工業(yè)可能帶來的潛在利益和影響，美國曾做過一項分析。分析表明，油頁巖的開發(fā)將在美國未來經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，到2020年其直接經(jīng)濟價值可達1萬億美元，同時還會帶來無法用金錢衡量的其他戰(zhàn)略利益和國家安全利益。

　　雖然已經(jīng)取得了這一領(lǐng)域的巨大突破，但還是有人質(zhì)疑通過輸電來加熱巖石的方式是否明智，甚至有人認為，這樣做只是為了從地球榨取更多的石油。曾經(jīng)負責開發(fā)加拿大油沙開采項目的帝國石油公司首席科學家克萊門特?鮑曼說：“使用這種電纜能為你們帶來什么呢？電力是一種高端產(chǎn)品，消耗高端產(chǎn)品來重新獲得像油母巖質(zhì)、瀝青這樣的低端產(chǎn)品，不可避免要付出慘痛的經(jīng)濟代價。”