Kan olja ur sand och skiffer utvinnas och transporteras på ett miljövänligt sätt?

Kan olja ur sand och skiffer utvinnas och transporteras på ett miljövänligt sätt? Lunds Tekniska Högskola MVKN10 Energitransporter Handledare: Svend Fredriksen Josefin Lindfors Taty Åman 2011-10-03

Sammanfattning På den senaste tiden har intresset för oljesand och oljeskiffer blivit väldigt stort. Men utvinningen och transporten av olja från oljesand och oljeskiffer har en väldigt stor miljöpåverkan, till exempel utsläpp av växthusgaser och hälsoproblem för människor och djur. Oljesand består av sand och mineraler, vatten och bitumen (en tjock olja), och Kanada är det land i världen som har mest oljesand. Det finns två olika metoder att utvinna oljesand på. Då oljesanden befinner sig på djup mindre än 70 meter grävs oljan fram. Och då oljan ligger på djup som är mer än 70 meter, injicerar ånga ner genom rör, då börjar oljan flyta, detta kallas in-situ metoderna. Ett problem är att det går åt väldigt mycket vatten vid utvinningen, för varje fat olja som har grävts fram går det åt fyra fat vatten. In-situ metoderna kräver ett fat vatten per fat olja. Energianvändningen vid separationen av oljan från sanden har minskat, då tekniken var ny användes temperaturer på 80 grader men är nu nere i 60 grader. Det pågår forskning för att sänka temperaturen till 40 grader. Det har tagits fram en teknik där man använder sig av högre temperaturer för att ta bort föroreningar från oljesanden, denna metod bidrar till att mängden vatten och energi minskar, anläggningarna minskar och utsläppen minskar med 10-15 % Avfallsdammar för restprodukter är ett problem vid utgrävningen, och ett antal tekniker har tagits fram för att påskynda reningen i dessa dammar. Oljeskiffer, som är sedimentär sten, innehåller bland annat ett organiskt material som heter kerogen som genom upphettning och raffinering blir skiffer olja. Skiffer olja kan användas som bränsle mm. Potentialen för oljeskiffer i världen är stor och den största oljeskiffers fyndighet finns i USA. Mängden av olja som kan utvinnas ur oljeskiffer är beroende på utvinningsteknik, resursrikedom och hur djup oljeskiffer finns. Ju djupare oljeskiffer befinner sig desto mer olja att utvinna. Det finns två sätt att utvinna olja ur oljeskiffer, nämligen Ex-situ och In-situ process. Ex-situ process är egentligen vanligt gruvdrift, både vid ytan och underjordisk. Ex-situ process har väldig stor miljöpåverkan. In-situ process har mindre miljöpåverkan eftersom man bara behöver gruvarbete i mindre skala för att borra hål för värme- och produktionsrör. Det pågår forskning för att få fram det mest effektiva In-situ process som kan leda till att man minska påverkan på miljö. Något som borde ses över är drivmedlet för lastbilar och avstånden mellan olika anläggningar. Istället för att använda naturgas vid produktion av ånga kan miljövänligare bränsle användas. Att minska vattenanvändningen är väldigt svårt, men det viktigaste man kan göra är att öka mängden vatten som återvinns. Vår slutsats är att just nu går det inte att utvinna och transportera olja ur sand och skiffer miljövänligt. Men det pågår det mycket forskning och utveckling inom området, så i framtiden kan det vara möjligt att utvinningen och transporten på miljövänligt sätt. 2

Innehållsförteckning Sammanfattning...2 Inledning...4 Syfte...4 Oljesand...5 Utvinning och transport...5 Utgrävning...5 In situ- metoder...6 Miljöeffekter från utvinningen och transporten av oljesand...8 Kan utvinningen och transporten av olja från oljesand bli mer miljövänlig?...8 Oljeskiffer... 10 Utvinning och transport... 10 Ex-situ process... 10 In-situ process... 11 Miljöeffekter från utvinningen och transporten av oljeskiffer... 12 Kan utvinningen och transporten av olja från oljeskiffer bli mer miljövänlig?... 14 Slutsats... 15 Förslag på frågor till tentan... 16 Tentafråga 1... 16 Tentafråga 2... 16 Referenser... 17 3

Inledning Då oljekonsumtionen hela tiden ökar och jordens oljereserver minskar, så har oljepriserna på den senaste tiden stigit väldigt mycket. Därför har intresset för oljesand och oljeskiffer blivit väldigt stort. Men utvinningen och transporten av olja från oljesand och oljeskiffer har en väldigt stor miljöpåverkan, till exempel utsläpp av växthusgaser och hälsoproblem för människor och djur. Syfte Syftet med denna uppsats är att undersöka ifall det går att utvinna och transportera olja miljövänligt från oljesand och oljeskiffer. 4

Oljesand Första utvinningen av oljesand skedde redan år 1745 i nordöstra Frankrike, då kallades oljesand för tjärsand och användes för att till exempel bygga hus. Men skillnaden mellan oljesand och tjärsand är att det inte går att utvinna olja från tjära.[1] Över 2000 miljoner fat olja kan utvinnas från oljesand.[4] Sanden består av sand och mineraler (80-85 %), vatten (5-10%) och bitumen (1-18%), se figur 1. Bitumen är en tjock olja, och är det man är intresserad av att utvinna från sanden.[1] Kanada är det land i världen som har mest oljesand, här finns även de största och mest utvecklade anläggningarna för utvinnig, men även USA, Ryssland och Venezuela har mycket oljesand.[2] I den kanadensiska staden Alberta produceras mer än en miljon fat olja per dag från oljesand, det är 40 % av landets totala oljeproduktion, och utvinningen av olja från sand ökar för varje år som går.[4] Figur 1. Oljesand [C]. Utvinning och transport Det finns två olika metoder att utvinna oljesand på, vilken som används beror på vilket djup under markytan oljan befinner sig på. Utgrävning Cirka 20 % av all oljesand befinner sig högst 70 meter från markytan och kan grävas fram [5], då brukar diesel eller elektrisk hydrauliska skyfflar användas för utgrävningen, sedan transporterar massan av lastbilar som oftast drivs av diesel till en central anläggning [1], se figur 2. Där blandas massan med varmt vatten så den sedan kan transporteras i rör till en utvinningsanläggning.[5] Där placeras oljesanden i separationsceller, som skiljer bitumen från sanden; små luftbubblor sätter sig fast på bitumen, vilken gör att oljan börjar flyta upp till ytan och kan då fångas in. Massan består nu till cirka 60 % av bitumen och resten vatten.[4] Separationen av oljesand är väldigt energikrävande och enorma mängder vatten behövs, cirka 40 % av den totala energin för att producera olja går åt här. För att få bort de sista resterna av vatten och sand behandlas bitumen i nästa steg med nafta och parafinska lösningar. Energikostnaderna för att separationen är uppskattad till att vara runt 150 MJ per fat [1], restprodukterna som sand, vatten och gifta ämnen skickas avfallsdammar [5]. Det går 5

åt cirka 62 MJ dieselbränsle per producerat fat olja. Hur mycket energi det går åt vid utvinningen varierar mellan 50-580 MJ per fat olja, och vid separationen går detåt cirka 150 MJ energi per producerat fat bitumen.[1] Verkningsgraden för utgrävning är cirka 90 %.[3] Figur 2. Utgrävning av bitumen[b]. In situ- metoder För oljesand som hittas på djup som är mer än 70 meters, vilket är cirka 80 % av all oljesand, är det inte ekonomiskt lönsamt att gräva oljan, utan då används tekniker som kallas in-situ. In-situ betyder på plats på latinska.[5] Vanligast är Steam-assisted gravity frainage (SAGD) och Cyclic steam stimulation (CSS). Metoderna går i stora drag ut på att ånga injiceras ner under markytan i långa rör, på grund av att mängden kolväten minskar av värmen bidrar detta till att bitumens viskositet sjunker och oljan börjar flyta, och kan då enkelt transporteras upp. Vattnet hjälper även till att separera bitumen från sanden. Skillnaden mellan CSS och SAGD metoderna är att i CSS metoden låter man ångan vara kvar i reservoarerna i flera veckor. Därefter pumpas bitumen upp genom samma rör som ångan injicerades ner i, se figur 3. SAGD metoden går istället ut på att man kontinuerligt injicerar ånga genom ett rör och bitumen kontinuerligt transporteras upp ifrån en annat rör, se figur 4.[4] Istället för ånga kan lösningsmedel och syre injiceras, då bildas en underjordisk förbränning som mjukar upp bitumen.[5] Även in-situ metoder kräver mycket vatten och energi, till exempel till uppvärmning av ånga och pumpning.[4] Mängden energi som går åt vid produktionen av ånga varierar beroende på ångtrycket och vilken kvalité man vill ha på ångan. För ånga med 80 % kvalité går det åt 320-380 MJ energi per fat med kallt vatten. Vid tillverkningen av ånga används ofta naturgas, men det finns anläggningar där de istället använder sig av förgasat bitumen, vilket minskar beroende av naturgas. Elanvändningen för in-situ metoderna är cirka 30 MJ/ fat bitumen.[1] Även här måste bitumen efterbehandlas, petaner och tyngre kolväten brukar användas som lösningsmedel, detta gör att bitumen lättare kan transporteras i rör. Vattnet som används för att producera ångan är ofta icke drickbart grundvatten från saltvattenakviferer. Verkningsgraden för in-situ metoder ligger runt 20-35 %. In-situ metoderna kräver inga avfallsdammar [5], då avfallet från dessa metoder istället injiceras tillbaks under markytan.[3] 6

Figur 3. CSS metoden [B]. Figur 4. SAGD metoden [B]. Nu när bitumen är separerad är massan redo att skickas till uppgradering, där separeras oljan ännu en gång från vatten och sand. I detta steg används vatten till vätebehandlingsprocess och kyla, och lösningsmedel används för att syntetisera bitumen till syntetisk råolja.[3] 7

Miljöeffekter från utvinningen och transporten av oljesand Utvinningen av oljesand har en hel del faktorer som har en påverkan på miljön, då utsläpp av växthusgaser och gifta ämne sker.[4] Ett problem är att det går åt väldigt mycket vatten vid utvinningen, för varje fat olja som har grävts fram går det åt fyra fat vatten. In-situ metoderna kräver inte lika mycket vatten; utan bara ett fat vatten per fat olja. Det är viktigt att minska vattenanvändningen, då fiskar kan bli drabbade när flödena i vattendragen minskar, detta är vanligt under vintertid.[3] In-situ teknikerna kräver heller inte lika stora ytor som utgrävningen gör, och mycket mindre växtlighet påverkas. Eftersom då bitumen grävs fram måste all växtlighet på platsen först tas bort. Växtlighet som måste tas bort kan användas tillsammans med restprodukterna som igenfyllnad av groparna.[5] Cirka 50-80 % av allt vattnen som hamnar i avfallsdammarna återanvänds igen i processen. I in-situ metoderna återanvänds ända upp till 70-93 % av vattnet, men dock försvinner mycket vatten under processens gång, exempel till som ånga. Avfallsdammarna är ett stort problem för industrin, då de kostar en hel del och det tar decennier för vattnet att återhämta sig.[3] Cirka 17.5 fat av avfall bildas per producerat fat olja då bitumen grävs fram. Det finns risk att avfallsdammarna läcker, vilket var fallet i Tennessee år 2008, då 1.5 miljoner m 3 av gifta ämnen spreds sig över flera hundratals hektar. Detta är ett allvarligt problem då det finns många giftiga ämnen i dammarna, dessa kan leda till ökade hälsoproblem hos människor och djur, som till exempel cancer och andra dödliga sjukdomar.[3] En läkare har gjort en undersökning på hur många som hade cancer i galla kanalerna under åren 2000-2007 i Alberta. Han kom fram till att 12 000 personer utav 100 000 hade denna form av cancer. I vanliga fall brukar en till två personer drabbas av denna ovanliga slags cancer. Han upptäckte också att antal drabbade av leukemi, prostata- och lungcancer i område var ovanligt högt och även i andra sjukdomar hade antalet insjukna ökat.[3] Bitumen som av misstag råkar hamnar i avfallsdammarna formar ett membran ovanför dammarna, detta ställer till ett problem för fåglarna som lever vid dammarna.[3] Bara för att in-situ metoderna inte kräver några avfallsdammar betyder det inte att dessa metoder är miljövänligare. En av restprodukterna från in-situ metoderna är salt, beräkningar visar att en SAGD producent genomsnittligen har producerat cirka 15 000 kilo restprodukter av salt och vatten med cancerframkallande lösningsmedel. Då restprodukterna injicerats tillbaks under markytan kan de förgifta jorden. Även verkningsgraden för bitumen påverkar av salthalten i det vattnet som har blivit återvunnit, då koncentrationen av salt ökar, minskar effektiviteten.[3] Kan utvinningen och transporten av olja från oljesand bli mer miljövänlig? Forskning inom oljesandindustrin inriktar sig huvudsakligen på att minska energianvändningen och påverkan på miljön. De stora företagen har investerat flera miljarder dollar för att utveckla nya tekniker, inom allt från alger till nanoteknik.[5] 8

Mycket fokus ligger också på att minska avstånden mellan platsen där oljan grävs fram och anläggningen där oljan sedan ska separeras. Detta bidrar till minskade transporter och därmed också minskade utsläpp.[5] För att minska det enorma vattenanvändningen kan till exempel vattensamlare och förvaringsutrymmen för vattnet inskaffas, nya anläggningar brukar ha vattensamlare. Även mängden vatten som återvinns måste ökar för att processen ska bli mer miljövänlig.[3] Energianvändningen vid separationen av oljan från sanden har minskat, då tekniken var ny användes temperaturer på 80 grader men är nu nere i 60 grader. Detta bidrar till att behovet av energi för separationen har minskat och då har även driftkostnaderna minskat. Det pågår forskning för att sänka temperaturen till 40 grader.[5] Oljebolagen Shell och Exxon har tagit fram en teknik där man använder sig av högre temperaturer för att ta bort föroreningar från oljesanden, denna metod bidrar till att mängden vatten och energi minskar, anläggningarna minskar och utsläppen minskar med 10-15 %.[5] För att minska halten av salt i det återvunna vattnet från in-situ metoderna borde vattnet genomgå ytterligare ett steg i processen som renar vattnet från saltet, så att inte verkningsgraden minskar.[3] I Alberta, Kanada måste oljesandsproducenterna som gräver fram oljan ha en plan på hur de ska påskynda återhämtningen av vatten i avfallsdammarna, i dagens läge är det bara en av åtta oljesandproducenter som har en sådan plan. De producenter som istället använder sig av in-situ metoderna måste återvinna 90 % av vattnet om de använder sig av färskvatten och 75 % måste återvinnas ifall de använder saltvatten. Åtta av elva producenter följer dessa regler i dagens läge.[3] Tekniker som kan påskynda återvinningen i avfallsdammar: En ny metod som kallas CNRL s CO 2 injection process, vilket innebär att avfallsslammet blandas med koldioxid innan det hamnar i dammen. Detta bidrar till att kolsyra bildas som ändrar ph-värdet i avfallet, så att avfallet skiljer sig från vattnet mycket snabbare.[3] Gips kan tillsättas, detta gör att partiklarna samlar ihop sig och blir ett fast material, då frigörs vattnet mycket snabbare.[5] Användningen av mikrober och näringsämnet biostimulantia bidrar till att återhämtningen går snabbare, genom att dessa omvandlar organiska föreningar till oorganiska föreningar som vatten och koldioxid. Företaget Suncor använder sig av polymer som binder fast sig med avfallet, detta avfall placeras sedan på en sluttande yta, och då rinner bara vattnet av. Med denna metod räknar de med att kunna återställa utgrävningsplatsen efter cirka sju-åtta år istället för över 30 år som det tar med avfallsdammar.[3] 9

Oljeskiffer Oljeskiffer är en sedimentär sten som innehåller bland annat ett organiskt material kerogen. Genom extraktion kan man få ut flytande kerogen som är känd som skiffer olja. Denna råolja kan raffineras för att bli ren olja som kan användas som t.ex. bränsle mm. Oljeskiffer är egentligen ingen nytt oljekälla. Den har använts runt om i världen sedan århundrade tillbaka som källa till t.ex. syntetisk råolja, petroleum liknande olja, samt low-grade bränsle. Oljeskiffers fyndighet finns i många länder i världen men det största fyndighet finns i USA, ca 2 biljon fat vilket motsvarar 66 % av världens olja skiffers tillgångar.[6] Figur 5: Oljeskiffer [http://www.soton.ac.uk/~imw/kimfire.htm] Olja skiffer kan också användas för att producera elektricitet och värme genom att dessa skiffrar eldas upp i ett kraftvärmeverk. Ett framgångsrikt exempel för användning av skiffer på detta sätt är det som pågår i Estland. Estland är ett ensamt land i världen vars 90 % av sin elektricitet produceras från förbränning av oljeskiffer.[7] Den möjliga mängden av skiffer olja som kan utvinnas ur oljeskiffer är beroende på bland annat utvinningsteknik som användas och resursrikedom. Världens totala tillgång till skiffer olja är uppskatta till ca 2,8 biljon tun. Denna siffra är inte den slutligen siffran eftersom många oljeskiffers resurser i olika länder runt om i världen inte är rapporterade eller undersökta ännu.[8] Utvinning och transport Kerogen i oljeskiffer är i fast form vilket innebär att man måste heta upp och sedan omvandla det till flytande rå olja dvs. skiffer olja. Detta kan utföras genom termisk upplösning, så som pyrolysis eller hydrering. Den vanligaste metoden som används är pyrolysis metod som innebär att olje skiffer hetas upp vilket gör att kerogen, genom söderfällning, omvandlar till skiffer olja i form av ånga. Genom destillation kommer olje ångan att samlas ihop och sedan ska ångan raffineras för att få ut ren olja.[9] Det finns två processsätt att utvinna olja ur oljeskiffer, nämligen genom en så kallad Ex-situ process och In-situ process, se figur 6. Figur 6: Sätt att utvinna oljeskiffer http://commons.wikimedia.org/wiki/file:oljeskifferpr ocessering.png?uselang=sv 10

Ex-situ process Ex-situ process innebär att oljeskiffer måste grävas upp och sedan transporteras till en annan anläggning för vidare processer så som krossning, upphettning, och raffinering. Fördelar med denna process är bland annat att man kan utvinna mellan 70-90 % av det organiska innehåll av oljeskiffer, en relativ enkel styrning av processdelar vilket gör att man kan minimera icke önskade processkrav, och enkel produkt återvinning när olja är återvunnits. Men det finns också nackdelar med denna process, nämligen att driftkostnad är stor speciell for gruvdrift och transport, kräver stor investeringskostnad som delvis försvinner när gruva är förbrukats, och stor avfall i form av använt oljeskiffer, mm.[10] Brytning av oljeskiffer kan ske nära jordytan, så kallad surface mining, och underjordisk, så kallad underground mining. Vid surface mining bryts oljeskiffer med hjälp av skärningsmaskiner och transporteras sedan till produktionsanläggningen för vidare bearbetning.[11] Underground mining sker vanligast med en metod så kallad room-and-pillar metod.[12] Det finns olika tekniker som kan användas vid Ex-situ process för att utvinna olja ur oljeskiffern, nämligen inre förbränning (internal combustion), varmt återfunna fasta ämnen (hot recycled solids), vägg ledning (wall conduction), externt genererade het gas (externally generated hot gas) och reaktiva teknik vätska (reactive fluid technologies).[10] In-situ process Med denna process kan man utvinna rå skiffer olja underjordisk, dvs. det behövs ingen brytning av oljeskiffer. Oljeskiffers lager hetas upp på plats inne i gruvan och rå skiffer olja pumpas ut till produktions avdelning för vidare bearbetning. Fördelar med In-situ process är bland annat det går att utvinna skiffer olja från oljeskiffer i djupa lager, mer ekonomisk pga. att det går att elimineras eller minimeras kostnader för gruvdrift, mindre vatten förbrukning. Nackdelarna är bland annat en hög drillningskostnad och en låg återvinnings effektivitet. Det finns många olika tekniker för In-situ process, bland annat Modified In-situ (MIS), True In-situ (TIS). MIS innebär att det krävs en del utgrävning av oljeskiffers lager för att skapa ett tomt utrymme ovanpå eller under skiffers lager innan det hetas upp. Vid TIS bryts skiffer för att skapa sprickor och sedan hetas skiffer upp. Skiffer olja flyter genom sprikorna till produktions rör.[13] Oljebolag Shell har utvecklat egen TIS teknik så kallad Shell In-Situ Conversion Process (ICP). Vid ICP placeras värme elementer, elektrisk eller gas, i tätt placerade vertikala brunnar och sedan värmer skiffer sakta i 2 4 år, se figur 7. Den långsamma uppvärmningen skapar småsprickor i sediment vilket höja den naturliga permeabiliteten som i sin tur förbättra vätskeflöde från de heta zonerna till produktions brunnar. Skiffer olja och gaser flyter upp genom produktions brunnar. Vid denna teknik bygger man även så kallad freeze wall, se figur 8, som isolering så att grundvatten inte ska tränga in i utvinningsområde.[12] 11

Figur 7 shells ICP, http://ostseis.anl.gov/guide/oilshale/index.cfm Figur 8 shell ICP, http://www.unconventionalfuels.org/publications/factsheets/oil_shale_technology_fact_sheet.pdf Miljöeffekter från utvinningen och transporten av oljeskiffer Både utvinning och transport av olja från oljeskiffer har påverkan på miljön beroende på vilken metod och teknik som används. Dessa miljöeffekter är bland annat utsläpp av växthusgaser, markanvändning, disponering av använd skiffer, vatten förbrukning och utnyttjande av vattenkällor, samt påverkan på luft och vatten kvalitet.[12] En studie om miljöpåverkan av oljeskiffers industri i Estland har genomförts vid Tallins tekniska högskola 2008. Resultatet visar olika miljöpåverkan i olika gruvplatser i Estland. Dessa miljöeffekter är utsläpp av växthusgaser, utsläpp i vattnet, markanvändning och avfall i form av använd oljeskiffer. Dock har man konstaterat att markanvändning och avfall har stor betydelse än utsläpp i luften och vatten. 12

Vilka gaser som släpps ut är svaveldioxid (SO 2 ), kväveoxider (NO X ) och ammoniak (NH 3 ), vilka orsakar försurning och övergödning. Mängden av utsläppen visas av tabell 1 nedan. Aktivitet (SO 2 ) (NO X ) (NH 3 ) Viru gruva 3.00E-02 8.00E-04 Estonia gruva 1.00E-02 4.00E-04 Aidu opencast 4.00E-02 4.00E-02 Narva opencast 6.00E-02 3.00E-02 Total gruv 1.00E-01 6.00E-02 Hjälpmedel 4.00E-02 6.00E-02 1.00E-02 Transport 1.00E-02 2.00E-01 Tabell 1 Utsläpp per 1 ton av utvinns oljeskiffer, [http://www.kirj.ee/public/oilshale_pdf/2008/issue_2s/oil-2008-2s- 8.pdf] Studien visar att transporten av skiffer olja till konsumenter som har största utsläppen av dessa gaser då drivmedel som används är diesel, följs av produktion av hjälpmedel och gruvarbete, se figur 9 nedan. Figur 9 försurning & övergödning, http://www.kirj.ee/public/oilshale_pdf/2008/issue_2s/oil-2008-2s-8.pdf Utsläpp av andra växthusgaser, nämligen koldioxid, sker vid förbränning för att generera värme som används för uppvärmning av oljeskiffer underjordisk. Om denna förbränning sker med fossila bränslen, ger det naturligtvis mycket utsläpp av koldioxid. Utvinning av olja från oljeskiffer är en temporär markanvändning, dvs. när utvinning är färdig lämnar man tomma utrymme underjordisk som kan orsakar sjunkande markyta. Den sjunkande markytan kan bland annat orsaka jorderosion och översvämning, träsk bildning, avskogning, ändringen av natur, minskning av grundvatten nivå, mm. Utvinning av oljeskiffer i Ex-situ process, genererar mycket avfall i form av använd skiffer, som förstör ekosystem i området. Vid oljeskiffers anriknings process genereras det så mycket som en halv ton avfall per ton utvinns olja. Volymen av avfall enbart i Estland är ca 180 miljoner ton vilket omfattar 188 hektar gruvar och 150 hektar opencast.[14] När det gäller påverkan på grundvatten, har studien visat att det finns påverkan på grundvatten med inte märkvärdigt. Dock finns det en stor risk att In-situ process påverkar grundvattnets kvalitet pga. pyrolyserade olja som finns kvar efter utvinningen.[13] 13

Utvinning av olja ur oljeskiffer vid Ex-situ process kräver en stor vattenförbrukning. Det kräver ca 2-5 fat vatten per fat producerade olja. Detta innebär ett hot på färskvattentillgänglighet för andra ändamål och dessutom en stor mängd av använt vatten som måste renas.[15] Kan utvinningen och transporten av olja från oljeskiffer bli mer miljövänlig? Forskning och utveckling sker i framkant när det gäller utvinningstekniker och återanvändning av avfall. Man håller på med att utveckla ny teknik för utvinning av olja från oljeskiffer för att det ska bli så effektiv och miljövänligt som möjligt. Man har börjat ser över produktion av värmen, som genereras via generator eller ångpanna, så att det produceras av annat bränsle än fossila bränsle.[11] Detta för att minimera utsläpp av växthusgaser vid förbränning av fossila bränslen. Man har även ser till att utnyttja de befintliga reningsteknikerna för att kontrollera utsläpp av växthusgaserna.[16] Det utvecklas retort teknik för att öka möjligheten för att kunna återanvända avfall, dvs. använd skiffer, för att fylla i de tomma utrymmen som skapades vid utbrytningen. På det sättet kan man undvika sjunkande markyta. Man har också granskat möjligheten att återanvända avfallet, i form av aska från förbränning av oljeskiffer vid kraftverk, i kombination med använd skiffer för att fylla i de tomma utrymmena.[17] Miljöpåverkan från transporten är stor, speciellt om transporten sker m h a lastbilar som drivs med diesel då förbränning av diesel ger upphov till utsläppen av växthusgaser. Men om man ersätter diesel mot mer miljövänliga drivmedel så skulle man kunna minskar miljöpåverkan från transporten. En annan miljöpåverkan från transporten är markanvändningen. Exempelviss om man måste öppna nya vägar då gruvan och andra produktionsanläggningar ligger långt från de befintliga vägarna. Man kan också ersätta transports bilar med rörledning för att minska användning av diesel. Dock finns det ändå miljöpåverkan i form av markanvändningen. Men om uppbyggnad utförs med så noga planeringar och kalkyleringar med hänsyn till miljö, kan man undvika eller minimera miljöpåverkan från transporten. 14

Slutsats Något som borde ses över är drivmedlet för transporterna, miljövänligare drivmedel borde införas, som till exempel biobränsle. Det andra alternativet är att transportera olja i rör istället för lastbil, då minskar användningen av diesel. Men detta kostar väldigt mycket. Även avstånden mellan olika anläggningar borde ses över, så transportvägen blir så liten som möjligt. Istället för att använda naturgas vid produktion av ånga kan något miljövänligare bränsle användas, som till exempel biobränsle. Då minskar utsläppen av växthusgaser och samtidigt blir beroende av naturgas mindre. Att minska vattenanvändningen är väldigt svårt, men det viktigaste man kan göra är att öka mängden vatten som återvinns, så mindre nytt vatten behövs. Det man även kan göra är att utveckla nya anläggningar som kräver mindre vatten. Vår slutsats är att just nu går det inte att utvinna och transportera olja ur sand och skiffer miljövänligt. Men det pågår mycket forskning och utveckling inom området, så i framtiden kan det vara möjligt att utvinningen och transporten på miljövänligt sätt. Några olika metoder har ju redan tagits fram som har bidragit till att utvinningen har blivit lite mer miljövänlig. Dock är problemet med att utveckla miljövänligare tekniker är att investeringskostnaderna kan bli väldigt höga, vilket gör att företag inte anser att det är lönsamt att investera i nya miljövänliga tekniker. 15

Förslag på frågor till tentan Tentafråga 1 Vilket land har störst utvinning av oljesand respektive oljeskiffer? Svar: Oljesand: Canada, Oljeskiffer: USA. Tentafråga 2 Nämn tre stycken faktor i utvinningen och transporten av oljesand och oljeskiffer som orsakar miljöpåverkan. Svar: Till exempel avfallsdammar, vattenanvändning, energianvändning, bränsle, och markanvändning. 16

Referenser [1] Adam R. Brandt, Stanfors University, 2011, Upstream greenhouse gas emissions from Canadian oil sands as a feedstock for European refineries, 2011-09-08. [2] Government of Alberta, 2011, http://www.energy.alberta.ca/ourbusiness/oilsands.asp, 2011-09-07. [3] RiskMetrics Group,2010, Canada s oil sands - Shrinking window of opportunity, 2011-09-08. [4] Solcomhouse, 2011, http://www.solcomhouse.com/tarsands.htm, 2011-09-07. [5] The oil sands developers group, 2009, http://www.oilsandsdevelopers.ca, 2011-09-07. [6] http://www.amso.net/faq.aspx, nedladdas 2011-09-13 kl 09.30 [7] http://sverigesradio.se/sida/artikel.aspx?programid=3345&artikel=4145632, hämtad 2011-09-13 kl.12.10 [8] http://www.worldenergy.org/publications/survey_of_energy_resources_2007/oil_shale/649.asp [9] http://www.buzzle.com/articles/shale-oil-extraction-process.html [10] Sunggyu Lee, Handbook of Alternative Fuel Technologies - pdf, Taylor & Francis Group LCC, 2007, http://www.scribd.com/doc/55944848/48/ex-situ-retorting-processes, hämtad 2011-09-25 [11] Karu V., Västrik A., Anepaio A., Väizene V., Adamson A., Valgma I., Future oil shale mining technology in Estonia, http://www.kirj.ee/public/oilshale_pdf/2008/issue_2s/oil-2008-2s-4.pdf [12] http://ostseis.anl.gov/guide/oilshale/ [13] http://www.unconventionalfuels.org/publications/factsheets/oil_shale_technology_fact_sheet.pdf, hämtad 2011-09-21 [14] http://www.kirj.ee/public/oilshale_pdf/2008/issue_2s/oil-2008-2s-8.pdf, hämtad 2011-09-21 [15] Oil Shale facts, http://www.foe.org/sites/default/files/oil%20shale_0.pdf, hämtad 2011-09-21 [16] Oil Shale and the Environment, http://fossil.energy.gov/programs/reserves/npr/oil_shale_environmental_fact_sheet.pdf, hämtad 2011-09-21 [17] Sabanaov S., Pastarus J., Shommet J., Sustainability Assessment Method In Oil Sjale Mine Closure, Tallinn University of Technology, Estonia, 2011, http://zdb.ru.lv/conferences/4/vtr8_i_271.pdf, hämtad 2011-09-25 17