مصادر غير تقليدية للنفط والغاز

الصخر الزيي، والغاز والنفط الصخريان، والرمال القطرانية، ثلاثة مصادر غير تقليدية للنفط والغاز تشهد فورة مثيرة للجدل حول العالم

بقلم علاء الخطيب

هناك خلط واسع النطاق بين ثلاثة مصادر غير تقليدية للنفط والغاز هي: الصخر الزيتي، وغاز السجّيل ونفط السجّيل، والرمال القطرانية. وكثيراً ما ترد أخطاء في تغطية الأخبار المتعلقة بها والتي تتداولها وسائل الإعلام العالمية والعربية بشكل متزايد. فماذا عن هذه المصادر؟

 الصخر الزيتي

يتكون الصخر الزيتي (oil shale) من أحجار رسوبية على سطح الأرض أو على أعماق مئات الأمتار، تحتوي على مقادير متفاوتة من مادة الكيروجين القيرية، التي تتكون من مركبات عضوية معقدة يصعب استخراجها وتكريرها تجارياً وبيئياً. ومع كون الصخر الزيتي واسع الانتشار في بلدان كثيرة، مثل الولايات المتحدة وروسيا وإستونيا والصين وأوستراليا والبرازيل والمغرب والأردن، إلا ان الإنتاج الكلي في العالم لا يتعدى 20 ألف برميل في اليوم، معظمه في إستونيا والبرازيل والصين. وكل الأساليب الحرارية لفصل المادة القيرية عن الصخر، في الموقع أو بعد التعدين، هي مكلفة وتتطلب كميات كبيرة من المياه ولها آثار بيئية سلبية. ومع أن الولايات المتحدة هي البلد الأول من حيث الاحتياطي، إلا أنها لم تنتج النفط من الصخر الزيتي بكميات تجارية منذ الحرب العالمية الثانية. وفي الأردن، بدأ مشروع مع شركة «أستي» الاستونية لإنتاج النفط من هذا المصدر، وكذلك للحرق المباشر للصخر الزيتي لتوليد الكهرباء.

 ويختلف الكيروجين كيميائياً عن النفط التقليدي وزيت السجّيل وزيت القطران، إذ إنه يحتوي على مركبات النيتروجين والكبريت والفوسفور والمعادن الثقيلة. والفرق الآخر هو أن الكيروجين جزء من الصخر الزيتي ولا يكمن في مسامّ كما في المصادر الأخرى.

 الغاز الصخري والزيت الصخري

غاز السجّيل ونفط السجّيل، المعروفان أيضاً بالغاز الصخري والزيت الصخري (shale gas and shale oil)، هما موضوع «ثورة» أو «عاصفة» في الولايات المتحدة خلال السنوات الخمس الأخيرة. وتتكون طبقات السجّيل من مواد طينية مضغوطة عديمة أو قليلة النفاذية. وكانت هذه في العصور الجيولوجية هي الحجر المصدر الذي انسابت منه الهيدروكربونات من غاز ونفط الى طبقات أعلى تتوافر فيها صفات المكامن، أي لها مسامية ونفاذية وهي محتواة ضمن حجر حاضن. وما زالت بعض هذه الطبقات من السجّيل تحتوي على هيدروكربونات غازية أو نفطية، ولكنها غير منتجة أو تنتج كميات غير تجارية.

 بدأت ثورة السجّيل باستعمال الحفر الأفقي الطويل المدى لملامسة حيز كبير من الطبقة واستخدام التكسير المائي المتعدد المراحل. ويتم ذلك بضخ الماء والرمل والمواد الكيميائية بضغط عال لإحداث شقوق في السجّيل تتيح انسياب الغاز أو النفط الخفيف وإنتاجهما بعد تنظيف البئر من المياه المستعملة.

 تتوافر طبقات السجّيل القابلة للإنتاج في بقع كثيرة من العالم، كالولايات المتحدة وكندا وروسيا والصين والمكسيك والأرجنتين وأوستراليا والسعودية وبولندا وفرنسا وبريطانيا. ولكن التطور الواسع النطاق حصل في الولايات المتحدة حتى الآن، لأنها البلد الوحيد تقريباً حيث يمتلك أصحاب الأرض ما تحتها من ثروات معدنية. لذلك تشارك آلاف الشركات والأفراد في هذه الفورة لحفر تكوينات السجّيل واستخراج محتواه. وقد أدى ذلك الى أن ثلث إنتاج الغاز الطبيعي الآن في الولايات المتحدة هو من السجّيل وتركيبات أخرى قليلة النفاذية. ويبلغ الإنتاج الكلي حالياً 765 مليون متر مكعب في اليوم. والمتوقع أن تصبح الولايات المتحدة مصدرة للغاز المسال في السنوات القليلة المقبلة بدل أن تكون مستوردة له.

 أما إنتاج النفط الخام في الولايات المتحدة، فقد ازداد معدله من 5 ملايين برميل في اليوم عام 2008 الى 6,4 ملايين عام 2012 والى 7,5 ملايين في منتصف 2013. وكل هذه الزيادة (أي نحو 2,5 مليون برميل في اليوم)، تعود الى دور نفط السجّيل في الإنتاج الذي كان في تنازل مستمر قبل 2008. وعليه فإن معدل إنتاج النفط من هذا المصدر يمثل أكثر من مئة ضعف معدل إنتاجه من الصخر الزيتي في العالم.

 والملاحظ أن هذا الإنتاج الهائل من النفط والغاز بواسطة التكسير المائي يجري وسط حملة احتجاج واسعة في الولايات المتحدة تقوم بها منظمات المجتمع المدني المهتمة بقضايا حماية البيئة. وتدرج هذه المنظمات المحاذير الآتية:

 ● التخوف من تلوث طبقات المياه العذبة القريبة من السطح بالمياه والمواد الكيميائية المستعملة في عملية التكسير، أو بالغاز المنتج.

● تلوث الجداول والأنهار بالمياه المستعادة من الآبار.

● ضجيج الشاحنات الهائلة الحجم التي تنقل المعدات والمياه والرمال، وتصاعد الغبار، وتأثير هذه الإزعاجات اليومية المتواصلة على حياة الناس الآهلين في المنطقة.

● الهزات الأرضية الضعيفة الناتجة عن حقن كميات هائلة من المياه.

● حرق الغاز المصاحب لإنتاج النفط، لكثرة الآبار المنتشرة على رقعة واسعة وعدم توافر الكابسات ومعامل معالجة الغاز، كما هي الحال في ولاية داكوتا الشمالية الأميركية التي تنتج الآن نحو 600 ألف برميل يومياً بدءاً من الصفر تقريباً قبل ثلاث سنوات.

ومع أن انبعاثات ثاني أوكسيد الكربون من حرق الغاز الطبيعي هي نصف تلك التي تنبعث من حرق الفحم في محطات توليد الكهرباء، فإن هذه المنظمات تفضل الانتقال المباشر من الفحم الى استعمال الطاقة المتجددة من دون المرور بالغاز الطبيعي كمصدر انتقالي.

الرمال القطرانية

تتكون الرمال القطرانية (tar sands) من مزيج من الرمال والقطران الصلب، الذي يستخرج حالياً في كندا بمعدلات عالية وصلت عام 2012 الى 1,6 مليون برميل يومياً، من مجموع إنتاج كندا للنفط البالغ 3,7 مليون برميل يومياً، أي 43 في المئة. تستخرج الرمال من مناجم سطحية أو ضحلة العمق، وتسخن بواسطة الماء الساخن لفصل القطران الذي يجب تكريره في مصافٍ خاصة ليتحول الى نفط خام، يكرر بعد ذلك في مصافٍ اعتيادية تحوله الى أنواع المشتقات النفطية. أما إذا كانت الطبقات الحاوية عميقة فتستعمل طريقة حقن البخار في آبار لاستخلاص نفط القطران وإنتاجه من الآبار ذاتها أو من آبار مجاورة.

 هناك احتياطي هائل من نفط القطران في كندا يقدر بنحو 143 بليون برميل، أو نحو 9 في المئة من احتياطي النفط المثبت في العالم، ويعادل احتياطي العراق المثبت. ويلاقي مشروع كيستون لإنشاء إنبوب من غرب كندا الى تكساس، لنقل 600 ألف برميل يومياً من نفط القطران، معارضة شديدة في الولايات المتحدة من قبل منظمات المجتمع المدني، بينما تسانده شركات النفط ومنظمات رجال الأعمال. ومع أن وزارة الخارجية الأميركية وافقت على المشروع مبدئياً، فإن الرئيس باراك أوباما لم يقره بعد.

 (ينشر بالتزامن مع مجلة “البيئة والتنمية” عدد تشرين الأول/أكتوبر 2013)