Mani kövek

Spectator: Kanada fekete aranya: fény és árnyék 2.

Az olajkitermelés megkezdése előtt az Athabasca folyó mentén gyakorlatilag érintetlen, hideg égövi erdős természeti környezet volt, ahol szórványosan csekély lélekszámú indián közösségek éltek. Ők már nagyon régóta felhasználták a folyó partján helyenként kicsorduló bitument hajóik szigetelésére.  Az egyetlen, még 1870-ben létrejött község Fort McMurray, ahol 1951-ben is még alig ezren éltek és amelynek lakossága mára már 76 ezer fő és az itteni olajipar központja.  Tipikus boomtown; olyan település, amelynek a 60-as évek derekától robbanásszerűen megnövekedett lakosságát a megtelepült ipar vonzotta ide. A bányászat iparággá terebélyesedett tevékenysége nyomán a korábban gyakorlatilag néptelen területre a munkások nagy tömegei érkeztek és a 70-es évek elején  Észak-Albertában és a szomszédos Brit Columbia tartományban minden idők legalacsonyabb munkanélküliségét regisztrálták.

Az olajhomok külszíni bányászata az idők során egyre növekvő méretű területet vett igénybe, bár összességében a bányászati tevékenység 50 éve alatt mindössze jelenleg 1000 km²-en folyik 8 bányahelyen kitermelés, egy további kialakítása folyamatban van. Ezekből a bányákból kerül ki a kanadai olajtermelés 7 %-a és ismert tény, hogy az olajhomok-lelőhelyek alig 20%-a alkalmas külszíni bányászatra. Egy tipikus külszíni fejtés látható az alábbi műholdas képen.

A szénhidrogén kinyerésének folyamata az olajos homok forró vízzel elkeverésével kezdődik, amikor a homok és a 7-15 térfogat %  bitumen habos elválasztása megtörténik. Az elválasztást elősegítendő oldószer vagy hígítószer segítségével a szervetlen anyag és víz jó részének leválasztásával egy szuszpenzió, zagy keletkezik, aminek még mindig a fele homok. Csővezetéken elszállított anyagot és a bitumenhabot több lépcsőben megszabadítják a maradék szervetlen (homok, agyag) szemcséktől és a végtermék 98 % bitumentartalmú, csökkent viszkozitású anyag, minimális víztartalommal. Az így kinyert tisztított nyersanyagot azután nagy tank-farmokon tárolják, szükség esetén további hígítószert adagolnak hozzá, majd csővezetéken szállítják arra alkalmas konverziós finomítóba. A felhasznált vizet szennyvíz-tavakban ülepítik, ennek egy részét később a tisztítási folyamatban részben újra felhasználják hordozófolyadékként.  A tisztítás során leválasztott homokot tárolják és a jövőbeni rekultiváció alkalmával a bányagödrökbe visszatöltik majd, helyreállítva a kiindulásközeli állapotot. (Eddig azonban még egyetlen ilyen rekultivációra sem került sor.) Felszíni bányászattal becslés szerint 35 milliárd hordó bitumen termelhető ki összesen az albertai olajhomokból; 1,8 tonna olajhomokból 110 kg tisztított olaj állítható elő.

A másik, szélesebb körben elterjedt bányászati eljárás a lelőhelyen belül termeli ki a bitument a tárolórétegből. Ma a kitermelés 80 %-a ilyen termelési eljárással történik Albertában. Az első látásra egyszerű és innovatív módszer azon alapul, hogy a mélyben melegítik fel úgy a bitument, hogy annak viszkozitása lecsökken és így fúrt kutakon keresztül dugattyúzással kitermelhető. Az eljárás elvét  az alábbi ábra szemlélteti:

Az 50 -70 m-nél mélyebben elhelyezkedő rétegből csak ezzel a módszerrel lehet hatásosan kitermelni a szénhidrogént. A gőzzel elősegített gravitációs termelési módszer – lényegében kihozatalnövelő eljárás – során forró gőzt juttat a rétegbe. Ennek eszköze egymástól mindössze néhány méter távolságra egymás felett létesített vízszintes fúrólyukak, amelyeket a felszíni termelő kútból hoznak létre és amelyen keresztül majd történik a kitermelés. A felső helyzetű vízszintes fúrólyukba folyamatosan nagy nyomású forró gőzt sajtolnak, ami a környezetében felmelegíti a bitument és lecsökkenti annak viszkozitását, azaz megnövekszik az anyag mozgásképessége. A forró bitumencseppek gravitáció útján az alsó fúrólyukba csepegnek, ahonnan a felszíni termelőkúttal kidugattyúzható és feldolgozást előkészítő létesítménybe továbbítható. Ez módszer önmagában ugyan már évtizedek óta ismert volt, műszaki megvalósítása azonban a 70-es évek elejéig váratott magára. Ezzel az eljárással – beszámolók szerint – a homokkőben levő bitumen akár 50%-a is mobilizálható és kinyerhető.

Hasonló elven alapul, de eltérő műszaki megoldás a ciklikus gőzbesajtolással történő kitermelés. Ez esetben csak egy vízszintes kútra van szükség. Ebbe 350-400 Celsius fokú, nagy nyomású gőzt sajtolnak több héten vagy hónapon keresztül; ilyen módon nem csak felmelegítik a kőzetet, hanem ez idő alatt áztatják is. A hosszú besajtolási félciklust követően a mobilizált bitument a ciklus második felében dugattyúzással kitermelik. A termelési ciklus végét a lehűlt és egyre kevesebb nyersanyag jelzi. A módszer műszakilag egyszerűbb, ám lényegesen kevésbé hatékony, ezzel az eljárással a homokban levő nyersanyagnak csak 20-22 %-a kerül felszínre.

Becslés szerint a földalatti kitermeléssel 98 milliárd hordó bitumen hozható felszínre. A kitermelt bitumen további feldolgozást igényel, mert alapvetően hosszúláncú szénhidrogén-molekulákból áll. A nyersanyag szénvegyületekben gazdag, ám hidrogénben szegény. Ezt javítják fel olyan módon, hogy hidrogénben gazdagabb, értékesebb alapanyaggá alakítják. Ennek a feljavítási eljárásnak az eredménye a syncrude , a kereskedelmileg értékes olaj.

A helyben történő kitermelési módszerek azonban óriási mennyiségű földgázt igényelnek. 2007-ben a nyugat-kanadai gáztermelés 7 %-át használta fel az olajhomok-kitermelés, napjainkban a földgáztermelés 10 %-át égetik el kitermelési létesítmények. 1 hordó bitumen kitermeléséhez 34 m³ földgázt használnak a helyben, felszín alatt történő termeléshez, de további 20 m³ szükséges a teljes termelési folyamathoz. Ennek következtében a kanadai gázexport tetemesen csökkent az USA felé, ami csak átmeneti megoldás, mert a gázlelőhelyek készlete időközben erőteljesen csökken és az olajhomok-kitermelőknek előbb-utóbb meg kell oldani, hogy a bitumentermelés egy részét gáztermelésre használják, azaz az önellátás kialakítása a cél. A bitumenből éppen úgy lehet gázt előállítani, mint olajat. A bitumen szintetikus olajjá történő átalakítását végző vállalatok már 2007-ben napi 28 millió m³ földgázt használtak fel, ami Alberta állam teljes gázfelhasználásának 40 %-a volt.

A felszíni kitermelés óhatatlanul az eredeti erdő pusztításával jár, ma ezek a bányák az albertai erdők 0,19 %-át vették el. A kormányzat szigorú ellenőrzést és szabályozást érvényesít, bár a vállalatoktól nem áll távol a trükközés, pl. némelyik a költséges erdőtelepítést legelő létesítésével igyekszik kompenzálni.

A vízigény is érthető módon nagy nagy ezekben a termelőlétesítményekben. 1 m³ bitumenből feljavított olaj előállítása 2-5 m³ vizet igényel  felszíni bányászati technológia alkalmazása esetén (ebből átlagosan 2,5 m³ a friss víz, a többi újrahasznosított). Az olajhomok kitermelése során éves felhasznált vízmennyiség (359 millió m³) éppen kétszerese Calgary város éves vízigényének.  Lényegesen kevesebb, átlagosan 0,2 m³ vizet igényel 1 hordó bitumen termelése a felszín alatti kitermelési módszerek esetében; ez a mennyiség azonban jelentősen függ az alkalmazott technológiai igényétől is. Az iparág által felhasznált víz forrása az Athabasca folyó, ahonnan a folyó éves  hozamának 1 %-át engedélyezi a kormányzat kivenni a teljes iparág vállalatainak. A folyó esetenkénti szennyezése azonban kezdettől fogva élő probléma volt, mert a derítőmedencék nagyon közel vannak a folyóvízhez, sőt esetenként a tározók kiszakadása a talajvíz-bázist is veszélyezteti. Nem kis mennyiségekről és nagyon toxikus vizekről van szó, félő, hogy ezek az eseti balesetek okozta szennyezések 2020-ra akár 1 millió m³ szennyezett víz hozzáfolyást is eredményezhetnek az Athabasca folyón és annak mellékágai mentén. A szennyvíztárolók jelenleg összesen 77 km² kiterjedésűek és nagyfokú környezetvédelmi és technikai megfigyelés irányul rájuk.

Az olajhomokból történő kitermelés további érzékeny pontja a széndioxid kibocsátás, a tevékenységnek az üvegházhatás növelésében tapasztalható szerepe. Régóta ismert tény, hogy az itteni olajhomok kitermelési tevékenység 20 %-kal magasabb széndioxid kibocsátást eredményez a hő előállítása miatt, mint az un. hagyományos olajtermelés. A széndioxid kibocsátás ráadásul az olajhomokból történő  kitermelés mennyiségi növekedésével szintén növekszik. Már 2005-ben ráirányult a figyelem a különbségre; a hagyományos olajtermelés esetén 40 kg széndioxid kibocsátással termelnek 1 hordó olajat, addig ez nem hagyományos olajtermelés esetében 80 – 120 kg széndioxid/hordó. Kanadai források szerint az olajhomok kitermelése az ország teljes széndioxid kibocsátásnak 9,9 % és az ezredforduló óta 29 %-ot csökkent a kibocsátás. Ettől függetlenül mégis tagadhatatlan, hogy az olajhomokból való bitumentermelés is felelős azért, hogy Kanada ma a világ nyolcadik legnagyobb széndioxid kibocsátója.

A kitermelés költsége 2006-ban a külszíni fejtés esetében 9 – 12 kanadai dollár/hordó. Helyben, mélyben történő termelés esetén 10 – 14 kanadai dollár/ hordó. Ugyanekkor a hagyományos olajtermelés költsége Kanadában és az Egyesült Államokban egyaránt 6 dollár/hordó körüli volt; tehát lényegesen drágább az olajhomokból történő termelés. A teljes költség a homok felszínrehozatalától a kereskedelmi értékű olaj előállításáig 36 – 40 kanadai dollár hordónként.

Kanada olajtermelésének zöme olajhomokból származó szénhidrogén, 2,7 millió hordó naponta, a hagyományos módon kitermelt nyersolaj kicsit több, mint ennek fele (1,5 millió hordó/nap)

Viszont a várhatóan kitermelhető olajkészlet mértéktartó becsléssel is 170 évig kitart, hosszú időtávon tehát részben alternatívát, hozzájárulást jelenthet a világ olajtermelésében, Venezuelával együtt.

2019. 04. 08.

Iratkozz fel most!

Ha tetszett a cikk, de még olvasnál, ha esténként van időd leülni a gép elé, akkor légy az előfizetőnk a Szalonnázón. Naponta 18 órakor élesedő további 3 cikket ajánlunk, jellemzően szintén olyan magyar és nemzetközi közéletet, lényegében az életünket érintő témákról, amelyeket fontosnak tartunk, de nem férnek bele a Szalonna napi kínálatába. Szeretettel várunk!

Tovább