蘊(yùn)藏著豐富石油的油頁(yè)巖
據(jù)悉，一種能夠承受高溫和可長(zhǎng)時(shí)間暴露于潮濕環(huán)境中的陶瓷復(fù)合材料，或?qū)槊绹?guó)提供一種比較經(jīng)濟(jì)的方式來(lái)提煉龐大的油頁(yè)巖中蘊(yùn)藏的石油。
油頁(yè)巖“藏”油豐富
油頁(yè)巖是一種蘊(yùn)藏量十分豐富但幾乎還未被很好利用的礦產(chǎn)資源。油頁(yè)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(guó)的油頁(yè)巖資源儲(chǔ)備十分豐富，埋藏在地下的石油是整個(gè)沙特阿拉伯已探明原油儲(chǔ)備的三倍之多。但是同中東地區(qū)泉涌般的油田不同，美國(guó)從油頁(yè)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(dāng)昂貴。通過(guò)核算發(fā)現(xiàn)，只有當(dāng)石油價(jià)格達(dá)到每桶95美元時(shí)，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(yè)巖提煉石油需要對(duì)其表面進(jìn)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(lái)。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(xiàng)目一樣，這種方法也對(duì)當(dāng)?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(lái)獲取油頁(yè)巖中的石油。他們?cè)诘孛娲蛞恍┿@孔通到地下，用帶孔的鋼管插進(jìn)油頁(yè)巖里，然后對(duì)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(yè)巖中的油質(zhì)分解成頁(yè)巖油和氣體。這樣，勘探井周圍液態(tài)的油母巖質(zhì)就會(huì)被輕易地抽取到地面，供人們使用。
這一過(guò)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(huì)因?yàn)殚_采而留下人工山地和巖層。美國(guó)藍(lán)德公司的一項(xiàng)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(xiàng)技術(shù)的關(guān)鍵是抗熱電纜的運(yùn)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(zhǎng)時(shí)間加熱和暴露在潮濕的環(huán)境中，而且更換和維修的費(fèi)用也十分高昂。美國(guó)能源部高級(jí)官員喬?柯爾沃表示，能夠同時(shí)克服上述要求的“各種性能的結(jié)合體在目前市場(chǎng)上還未出現(xiàn)”。他同時(shí)強(qiáng)調(diào)說(shuō)，油巖層對(duì)美國(guó)的能源安全至關(guān)重要。
美國(guó)拉斐特學(xué)院復(fù)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(fù)合型材料，由陶瓷纖維和無(wú)機(jī)陶瓷基共同構(gòu)成，被該機(jī)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(yùn)和安裝。當(dāng)被加熱到500 °C時(shí)，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(jī)構(gòu)運(yùn)用復(fù)合技術(shù)成功驗(yàn)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(xué)性能，而且不會(huì)因環(huán)境的影響而降低性能”。
邁克塔珀補(bǔ)充說(shuō)，這種電纜還可以在高電壓和高溫度下進(jìn)行工作，而且可以鍛造成任意長(zhǎng)度。他說(shuō)：“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(dá)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(jì)便捷。殼牌公司已經(jīng)對(duì)這一技術(shù)進(jìn)行了評(píng)估，并表現(xiàn)出濃厚的興趣�！�
實(shí)際價(jià)值褒貶不一
對(duì)比預(yù)測(cè)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(kuò)大。對(duì)于美國(guó)來(lái)說(shuō)，如何填補(bǔ)這一缺口是其基本能源政策問(wèn)題。為此，美國(guó)必須努力降低對(duì)進(jìn)口石油的依存度，而開發(fā)油頁(yè)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(píng)估發(fā)展國(guó)內(nèi)油頁(yè)巖工業(yè)可能帶來(lái)的潛在利益和影響，美國(guó)曾做過(guò)一項(xiàng)分析。分析表明，油頁(yè)巖的開發(fā)將在美國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮至關(guān)重要的作用，到2020年其直接經(jīng)濟(jì)價(jià)值可達(dá)1萬(wàn)億美元，同時(shí)還會(huì)帶來(lái)無(wú)法用金錢衡量的其他戰(zhàn)略利益和國(guó)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(guò)輸電來(lái)加熱巖石的方式是否明智，甚至有人認(rèn)為，這樣做只是為了從地球榨取更多的石油。曾經(jīng)負(fù)責(zé)開發(fā)加拿大油沙開采項(xiàng)目的帝國(guó)石油公司首席科學(xué)家克萊門特?鮑曼說(shuō)：“使用這種電纜能為你們帶來(lái)什么呢？電力是一種高端產(chǎn)品，消耗高端產(chǎn)品來(lái)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(jì)代價(jià)�！�
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