به عنوان تلاش های جهانی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای، انتقال به یک سیستم انرژی کم کربن تبدیل به یک چالش تعریف شده از قرن 21 است. منابع انرژی تجدید پذیر مانند انرژی خورشیدی و باد اغلب به عنوان سنگ بنای این تحول وابسته شناخته شده است، با این حال، مسیر به آینده انرژی پایدار به ندرت خطی است. - پیش از این نادیده گرفته شده یا منابع انرژی غیر قابل تحمل اقتصادی - بازی به طور فزاینده ای در حال تغییر زیرساخت های انرژی ضروری و درک رهبران ضروری است.

تعریف منابع غیرمتعارف

منابع غیرمتعارف به ذخایر انرژی اشاره می کنند که به دلیل پیچیدگی زمین شناسی یا کم بهره وری، بر خلاف روغن معمولی و گاز طبیعی، که آزادانه از تشکیل سنگ متخلخل جریان می یابد، منابع غیرمتعارف در سنگ متراکم تر یا مخلوط با سایر مواد به دام می افتند.

  • گاز و روغن Tight: هیدروکربن های قفل شده در شکل گیری سنگ های شیل کم مصرف، استخراج شده از طریق شکستن هیدرولیکی (شکستن) و حفاری افقی.
  • Sands (Tar Sands): مخلوط از شن، خاک رس، آب و بیتن - روغن خام سنگین، چسبناک استخراج شده از طریق معدن و یا روش های غیر حساس مانند تخلیه به کمک بخار (SAGD)
  • ملاها هیدرز؛ جامدات یخ مانند حاوی متان در ساختارهای بلور آب، یافت شده در رسوبات آب و عمیق دریایی هنوز تا حد زیادی تجربی است.
  • یادداشت Methane: تبلیغات گاز طبیعی بر روی سطح زغال سنگ، منتشر شده توسط آبیاری و کاهش فشار.
  • سنگ رسوبی غنی از فیبروژنیک که می تواند برای تولید روغن خام مصنوعی گرم شود، هر چند با انرژی بالا و آب مورد نیاز است.

این منابع مدت ها است که بسیار گران یا از نظر فنی به چالش کشیده شده اند، اما پیشرفت در فن آوری حفاری، تصویربرداری لرزه ای و شیمی استخراج - به ویژه از اوایل دهه ۲۰۰۰ - ذخایر گسترده ای را باز کرده اند، بازارهای انرژی جهانی را تغییر داده و پویایی ژئوپولیتیک را تغییر داده اند.

نقش منابع غیرمتعارف در انتقال کربن پایین

ادغام منابع غیرمتعارف به یک جهان دی اکسید کربن ممکن است متناقض به نظر برسد، اما سهم آنها چند وجهی است.آنها راه حل های نزدیک به مدت برای کاهش شدت کربن در حالی که زیرساخت های تجدید پذیر افزایش می یابد.

افزایش امنیت انرژی و تنوع

کشورهایی که منابع غیرمتعارف داخلی را توسعه می دهند وابستگی خود را به نفت و گاز وارداتی کاهش می دهند، خود را از اختلالات عرضه و نوسانات قیمت، به عنوان مثال، رونق شیل ایالات متحده، کشور را از یک وارد کننده انرژی خالص به یک صادرکننده پیشرو گاز طبیعی تبدیل کرده است، به طور مشابه، شن های نفتی کانادا استقلال انرژی آمریکای شمالی را تقویت کرده است.

گاز طبیعی به عنوان یک سوخت پل

شاید مهمترین سهم منابع غیرمتعارف، تامین فراوان گاز طبیعی از شکل گیری شیل باشد.گاز طبیعی تقریباً (FLT:0.50٪ دی اکسید کربن کمتر را منتشر می کند، زیرا زغال سنگ به سرعت در تولید گازهای گلخانه ای سوخت می دهد.

با این حال، روایت "سوخت پل" بدون بحث و جدل نیست، متان ( جزء اصلی گاز طبیعی) یک گاز گلخانه ای قوی است، با پتانسیل گرمایش جهانی بیش از 80 برابر بیشتر از CO2 در طول یک دوره 20 ساله نشت در طول استخراج، پردازش و حمل و نقل می تواند مزایای آب و هوا جایگزین قوانین زغال سنگ و ابتکارات صنعت مانند [F:0] استانداردهای گسترده متان، اما هدف از آن، به حداقل رساندن این چالش های نشت می کند.

مزایای اقتصادی و صنعتی

توسعه منابع غیرمتعارف فعالیت اقتصادی قابل توجهی را ایجاد می کند. جابز در حفاری، ساخت خط لوله و صنایع خدماتی - اغلب در مناطق روستایی - می تواند اقتصادهای محلی را احیا کند.قیمت گاز طبیعی پایین تر نیز هزینه های انرژی برای تولید را کاهش داده و به صنایعی مانند فولاد و مواد شیمیایی در سطح جهانی کمک می کند.

چالش های زیست محیطی و اجتماعی

علی رغم مزایای آنها، استخراج و استفاده از منابع غیرمتعارف خطرات زیست محیطی و اجتماعی قابل توجهی را ایجاد می کند که باید با مراقبت مدیریت شود.

استفاده از آب و خطرات آلودگی

خرد کردن هیدرولیکی نیاز به حجم زیادی از آب مخلوط با شن و مواد شیمیایی دارد.یک چاه معمولی که به خوبی از 2 تا 6 میلیون گالن آب استفاده می کند، در مناطق خشک، این می تواند منابع آب محلی را تحت فشار قرار دهد، علاوه بر این، خطر آلودگی آب زیرزمینی از مواد شیمیایی یا مهاجرت متان وجود دارد.

عدم توانایی در Induced Seismicity

تزریق آب و هوا از عملیات نفت و گاز با افزایش فعالیت زلزله در مناطق خاص مانند اوکلاهما و تگزاس مرتبط است، این زلزله های القا شده معمولا کوچک هستند اما گاهی اوقات باعث آسیب می شوند. تزریق اسریک به خوبی نشستن و نظارت کاهش خطرات، اما این مسئله بر نیاز به نظارت قوی نظارتی نظارتی تاکید می کند.

استفاده از زمین و اختلال سیستم اکو

معدن شن های نفتی در آلبرتا، کانادا، انتقادات بین المللی را برای جنگل زدایی بزرگ، گرداب های دمینگ و شدت کربن به طور مشابه، زیستگاه قطعات توسعه گاز شیل و افزایش ترافیک کامیون به دست آورده است. - حفاری جهت کاهش اختلال سطح، پاکسازی زمین و کنترل های انتشار - به تصویب رسیده است، اما تجارت محیط زیست ادامه دارد.

مخالفت عمومی و مجوز اجتماعی

جوامع محلی و گروه های زیست محیطی اغلب با پروژه های منابع غیرمتعارف به دلیل خطرات درک شده و تمایل به انتقال سریع تر از سوخت های فسیلی مخالفت می کنند، این مخالفت می تواند پروژه ها را به تاخیر بیندازد یا مسدود کند، حتی زمانی که حفاظت های فنی و قانونی در محل قرار دارند.به دست آوردن و حفظ مجوز اجتماعی نیازمند تعامل شفاف، اشتراک گذاری سود و عملکرد دقیق زیست محیطی است.

نوآوری های تکنولوژیکی و استراتژی های مییگation

صنعت و محققان به طور فعال در حال توسعه فن آوری برای کاهش ردپای زیست محیطی استخراج منابع غیرمتعارف هستند.

کربن ضبط، استفاده و ذخیره سازی (CCUS)

فن آوری های CCUS می توانند انتشار CO2 را از نیروگاه های برق سوخت گاز یا فرآیندهای صنعتی ضبط کنند و آنها را در زیر زمین نگه دارند.برای منابع غیر متعارف، CCUS همچنین می تواند بهبود نفت را با تزریق CO2 به شکل های کاهش یافته افزایش دهد، در حالی که هنوز گران است، هزینه ها در حال کاهش هستند و پروژه هایی مانند Global CCS Institute

آب و آب و کاهش

جایگزین های مایعات خرد کننده مبتنی بر آب – مانند استفاده از گاز مایع نفتی (LPG) یا ژل پروپان – می توانند به طور مجازی مصرف آب و مواد افزودنی شیمیایی را از بین ببرند.این روش ها در مناطق آب و فاضلاب نیز به دست می آورند.

تشخیص متان و تعمیر نشت

ماهواره، هواپیماهای بدون سرنشین و سنسورهای زمینی در حال حاضر اجازه می دهند نظارت بر نشت متان در زمان واقعی شرکت ها به سرعت محل و تعمیر نشت، برش انتشار گازهای گلخانه ای مانند گاز طبیعی گاز طبیعی ترویج بهترین شیوه های مدیریت متان.

چشم انداز آینده: تعادل منابع غیرمتعارف با انرژی های تجدید پذیر

با نگاهی به آینده، نقش منابع غیرمتعارف احتمالاً کاهش می یابد زیرا انرژی های تجدید پذیر ارزان تر و فراوان تر می شود. Solar و باد اکنون با گاز در بسیاری از مناطق هزینه ای دارند و ذخیره سازی باتری به پروژه های IEA می پردازد که تقاضای گاز طبیعی جهانی می تواند در سال 2030 تحت سناریوهای متمرکز آب و هوا قرار گیرد.

با این حال، منابع غیرمتعارف در زمینه های خاص مرتبط خواهند بود:

  • بخش های سخت به بخش های فقیر: صنایع مانند حمل و نقل، حمل و نقل و پتروشیمی گزینه های فوری برای نفت و گاز دارند.
  • ] قابلیت اطمینان از گاز: مناطق با نفوذ تجدید پذیر بالا هنوز هم به گیاهان اوج گاز برای حفظ ثبات، به ویژه در طول دوره های کم و یا ابری طولانی مدت متکی هستند.
  • واقعیت های سیاسی: همه کشورها منابع تجدید پذیر فراوانی ندارند؛ برخی ممکن است برای چندین دهه به منابع غیرمتعارف داخلی وابسته باشند.

سیاست عامل تعیین کننده قیمت گذاری کربن، مقررات متان و استانداردهای سبد سرمایه گذاری تجدید پذیر می تواند سرعت تغییر را تسریع کند، در مقابل، یارانه ها و قوانین زیست محیطی ضعیف می توانند وابستگی به سوخت های فسیلی را طولانی تر کنند، اما تصدیق می کنند که برخی از آنها و گاز باقی مانده تا زمانی که کاهش گازهای گلخانه ای به ویژه فن آوری های حذف در اواسط قرن گذشته نیاز به یک فاز سریع از تمام سوخت های فسیلی دارند، اما اذعان می کنند که برخی از آن استفاده می کنند و گاز ادامه می دهند.

نتیجه گیری

منابع غیرمتعارف یک راه حل دائمی برای انتقال انرژی نیستند، اما آنها بخش مهمی از چشم انداز فعلی هستند.آنها یک مسیر عملی برای کاهش انتشار گازهای گلخانه ای در مدت نزدیک ارائه می دهند در حالی که ساخت پایه اقتصادی و ساختاریافته برای آینده ای کاملا تجدید پذیر است.چالش در مدیریت اثرات زیست محیطی خود از طریق تکنولوژی، مقررات و پاسخگویی عمومی نزدیک شدن به منابع غیرمتعارف با جاه طلبی واقعی و سرعت پایین انرژی یا تغییر سیستم پیچیده است.