Petróleo de xisto

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Disambig grey.svg Nota: Este artigo é sobre o combustível. Para a rocha que lhe dá origem, veja Xisto betuminoso.
Fragmentos de xisto betuminoso, rocha a partir da qual se extrai o petróleo de xisto

Petróleo de xisto é um petróleo não convencional produzido a partir de fragmentos de xisto betuminoso e através de pirólise, hidrogenação ou dissolução térmica. Estes processos convertem a matéria orgânica no interior da rocha (querogénio) em petróleo e gás sintéticos. O petróleo que resulta deste processo pode ser imediatamente utilizado como combustível ou então pré-refinado de modo a poder ser usado como matéria-prima em refinarias. A pré-refinação consiste no acréscimo de hidrogénio e na remoção de impurezas como o enxofre ou o nitrogénio. Os produtos refinados podem ser utilizados para os mesmos fins dos derivados de crude.

O termo "petróleo de xisto" pode também ser usado para designar o petróleo produzido a partir de outros xistos de muito baixa permeabilidade. No entanto, para evitar o risco de confusão entre o petróleo de existo produzido a partir de xisto betuminoso com o petróleo produzido a partir de outros xistos, a Agência Internacional de Energia recomenda o uso do termo "petróleo ligeiro de reservatórios estanques" para ambos,[1] enquanto que o relatório World Energy Resources 2013 do World Energy Council usa o termo "petróleo estanque" para o petróleo produzido por outros xistos que não o betuminoso.[2]

História[editar | editar código-fonte]

O petróleo de xisto foi uma das primeiras fontes de óleo mineral usadas pelo Homem.[3] O mais antigo registo histórico conhecido data do início século XIV, na Suiça e na Áustria.[4] Em 1596, o médico pessoal de Frederico I, Duque de Württemberg, descreveu algumas das suas propriedades medicinais.[5] No início do século XVII, o petróleo de xisto era usado na iluminação pública de Modena, em Itália.[5] Em 1694, o Reino Unido emitiu uma patente para um método de extração de grandes quantidades de piche, alcatrão e óleo de um tipo de pedra.[5][6][7] A indústria de extração de xisto betuminoso moderna teve início em França durante a década de 1830 e na Escócia durante a década de 1840.[8] O petróleo de xisto era usado como combustível, lubrificante e na iluminação, impulsionado pela revolução industrial. Era um substituto do cada vez mais escasso e dispendioso óleo de baleia.[5][9][10]

A partir de finais do século XIX, começaram a ser construídas unidades de extração de xisto betuminoso na Austrália, Brasil e nos Estados Unidos. Durante o início do século XX, o petróleo de xisto era produzido também na China, Estónia, Nova Zelândia, África do Sul, Espanha, Suécia e [Suiça]]. No entanto, a descoberta de petróleo de crude no Médio Oriente em meados do século paralisou esta indústria, embora na Estónia e no nordeste da China a extração tenha continuado até ao século XXI.[8][11][12] Em resposta ao crescimento do preço do petróleo, têm vindo a ser retomadas as operações de extração nos Estados Unidos, na China, na Austrália e na Jordânia.[12]

Processo de extração[editar | editar código-fonte]

Ver artigo principal: Extração de petróleo de xisto

O petróleo de xisto é extraído através de pirólise, hidrogenação ou dissolução térmica do xisto betuminoso.[13][14] A pirólise da rocha é realizada numa retorta. A maior parte da indústria realiza a extração do petróleo após a rocha ser minerada, triturada e transportada para uma unidade de retorta, embora existam várias técnicas em fase experimental para realizar a retorta na própria formação rochosa. A temperatura a que o querogénio se decompõe em hidrocarbonetos úteis varia consoante a escala temporal do processo. No processo de retorta acima do solo, a decomposição inicia-se aos 300 ºC, embora se processo de forma mais rápida e completa a temperaturas entre os 480 e os 520 ºC.[13] A quantidade de petróleo que é possível recuperar durante a retorta varia consoante o tipo de xisto e a tecnologia.[12]

A hidrogenação e a dissolução térmica extraem o petróleo da rocha usando doadores de hidrogénio, solventes ou uma combinação de ambos. A dissolução térmica envolve a aplicação de solventes a temperatura e pressão elevadas, aumentando o débito de petróleo ao craquear a matéria orgânica dissolvida. Os diferentes métodos produzem petróleo de xisto de diferentes propriedades.[14][15][16][17]

Uma das principais medidas de análise da viabilidade da extração de petróleo de xisto é a taxa de retorno energético, ou Energy Returned on Energy Investe (EROEI), a qual se baseia na proporção entre a energia produzida por esse petróleo e a anergia usada na mineração e processamento. Um estudo de 1984 estimou que a EROEI dos diversos depósitos conhecidos de xisto betuminoso variava entre 0,7 e 13,3.[18] Alguns estudos mais recentes estimam o EROEI entre 1–2:1 ou 2–16:1, dependendo se a energia própria é contabilizada como custo ou excluída.[19]

Propriedades[editar | editar código-fonte]

As propriedades do petróleo de xisto não refinado variam entre aromºaticas e alifáticas consoante a composição do xisto e a tecnologia de extração usada.[20] O petróleo geralmente contém entre 0,5 e 1% de oxigénio, entre 1,5 e 2% de nitrogénio e entre 0,15 e 1% de enxofre. É também frequente a presença de partículas minerais.[21][22] O óleo extraído é menos fluido do que o crude, escorrendo a temperaturas entre 24 e 27 ºC, enquanto o crude convencional escorre a temperaturas entre -60 e 30 ºC. Esta propriedade afeta a capacidade do petróleo de xisto em ser transportado nos oleodutos existentes.[21][23][24]

Referências

  1. Agência Internacional de Energia (2013). World Energy Outlook 2013. [S.l.]: OCDE. p. 424. ISBN 978-92-64-20130-9 
  2. World Energy Resources 2013 Survey (PDF). [S.l.]: World Energy Council. 2013. p. 2.46. ISBN 9780946121298 
  3. Dostrovsky, I. (1988). Energy and the Missing Resource: A View from the Laboratory. [S.l.]: Cambridge University Press. p. 18. ISBN 978-0-521-31965-2 
  4. «Oil Shale» (PDF). Colorado School of Mines. 2008: 2. Consultado em 18 de dezembro de 2014 
  5. a b c d Moody, Richard (20 de abril de 2007). Oil & Gas Shales, Definitions & Distribution In Time & Space. In The History of On-Shore Hydrocarbon Use in the UK (PDF). [S.l.]: Geological Society of London. p. 1. Consultado em 18 de dezembro de 2014 
  6. Louw, S.J.; Addison, J. (1985). Seaton, A., ed. Studies of the Scottish oil shale industry. Vol.1 History of the industry, working conditions and mineralogy of Scottish and Green River formation shales. Final report on US Department of Energy (PDF). [S.l.]: Institute of Occupational Medicine. p. 35. DE-ACO2 – 82ER60036. Consultado em 18 de dezembro de 2014 
  7. Cane, R.F. (1976). Teh Fu Yen; Chilingar, George V., eds. Oil Shale. Amesterdão: Elsevier. p. 56. ISBN 978-0-444-41408-3 
  8. a b Francu, Juraj; Harvie, Barbra; Laenen, Ben; Siirde, Andres; Veiderma, Mihkel (Maio de 2007). «A study on the EU oil shale industry viewed in the light of the Estonian experience. A report by EASAC to the Committee on Industry, Research and Energy of the European Parliament» (PDF). European Academies Science Advisory Council: 1; 5; 12. Consultado em 18 de dezembro de 2011 
  9. Doscher, Todd M. «Petroleum». MSN Encarta. Consultado em 18 de dezembro de 2008 
  10. «Oil Shale». American Association of Petroleum Geologists. Consultado em 18 de dezembro de 2008 
  11. Dyni, John R. (2010). «Oil Shale». In: Clarke, Alan W.; Trinnaman, Judy A. Survey of energy resources (PDF) 22 ed. [S.l.]: World Energy Council. pp. 93–123. ISBN 978-0-946121-02-1 
  12. a b c Dyni, John R. (2006). «Geology and resources of some world oil-shale deposits. Scientific Investigations Report 2005–5294» (PDF). United States Department of the Interior, United States Geological Survey: 1–42 
  13. a b Koel, Mihkel (1999). «Estonian oil shale». Estonian Academy Publishers. Oil Shale. A Scientific-Technical Journal (Extra). ISSN 0208-189X 
  14. a b Luik, Hans (8 de junho de 2009). Alternative technologies for oil shale liquefaction and upgrading (PDF). International Oil Shale Symposium. Tallinn University of Technology. Tallin, Estónia 
  15. Gorlov, E.G. (Outubro de 2007). «Thermal Dissolution Of Solid Fossil Fuels» (PDF). Allerton Press, Inc. Solid Fuel Chemistry. 41 (5): 290–298. ISSN 1934-8029. doi:10.3103/S0361521907050047 
  16. Koel, Mihkel; Ljovin, S.; Hollis, K.; Rubin, J. (2001). «Using neoteric solvents in oil shale studies» (PDF). Blackwell Science. Pure and Applied Chemistry. 73 (1): 153–159. ISSN 0033-4545. doi:10.1351/pac200173010153 
  17. Baldwin, R. M.; Bennett, D. P.; Briley, R. A. (1984). «Reactivity of oil shale towards solvent hydrogenation» (PDF). American Chemical Society. American Chemical Society. Division of Petroleum Chemistry. 29 (1): 148–153. ISSN 0569-3799 
  18. Cleveland, Cutler J.; Costanza, Robert; Hall, Charles A. S.; Kaufmann, Robert (31 de agosto de 1984). «Energy and the U.S. Economy: A Biophysical Perspective» (PDF). American Association for the Advancement of Science. Science. 225 (4665): 890–897. ISSN 0036-8075. PMID 17779848. doi:10.1126/science.225.4665.890 
  19. Brandt, Adam R. (2009). «Converting Green River oil shale to liquid fuels with the Alberta Taciuk Processor: energy inputs and greenhouse gas emissions» (PDF). American Chemical Society. Energy & Fuels. 23 (12): 6253–6258. ISSN 0887-0624. doi:10.1021/ef900678d 
  20. McKetta, John J. (1994). Encyclopedia of Chemical Processing and Design. 50. [S.l.]: CRC Press. p. 49. ISBN 978-0-8247-2601-0 
  21. a b Lee, Sunggyu (1991). Oil Shale Technology. [S.l.]: CRC Press. p. 7. ISBN 0-8493-4615-0 
  22. Speight, James (2008). Synthetic Fuels Handbook. [S.l.]: McGraw-Hill. p. 188. ISBN 978-0-07-149023-8 
  23. Wauquier, Jean-Pierre; Trambouze, Pierre; Favennec, Jean-Pierre (1995). Petroleum Refining: Crude Oil. Petroleum Products. Process Flowsheets. [S.l.]: Editions TECHNIP. p. 317. ISBN 978-2-7108-0685-1 
  24. «Market assessment for shale oil». Energy Citations Database. 1979. Consultado em 18 de dezembro de 2014