[ENG] Oil shale
Also known as kerogen shale, is an organic-rich fine-grained sedimentary rock containing kerogen (a solid mixture of organic chemical compounds) from which liquid hydrocarbons called shale oil can be produced. Shale oil belongs to the group of sapropel fuels. Shale oil is a substitute for conventional crude oil; however, extracting shale oil from oil shale is more costly than the production of conventional crude oil both financially and in terms of its environmental impact.
Geology
The process in the rock cycle which forms shale is called compaction. The fine particles that compose shale can remain suspended in water long after the larger and denser particles of sand have deposited. Shales are typically deposited in very slow moving water and are often found in lakes and lagoonal deposits, in river deltas, on floodplains and offshore from beach sands. They can also be deposited on the continental shelf, in relatively deep, quiet water.
The picture below shows a typical shale creation.
|
[SWE] Oljeskiffer
Även känd som kerogen skiffer, är en organisk rik finkornig sedimentärisk bergart innehållande kerogen (en fast blandning av organiska kemiska föreningar ) från vilken flytande kolväten kallade skifferolja kan produceras. Skifferolja tillhör den grupp av sapropelbränslen . Skifferolja är en ersättning för konventionell råolja , men att utvinna skifferolja från oljeskiffer är dyrare än produktion av konventionell råolja både ekonomiskt och i fråga om dess miljöpåverkan .
Geologi
Processen som bildar skiffer kallas komprimering. De fina partiklar som utgör skiffer kan hålla sig svävande i vattnet långt efter de större och tätare partiklar av sand har stannat. Skiffer formas normalt i mycket långsammaströmmande vatten och finns ofta i sjöar och lagoonal insättningar, i floddeltan, på flodslätter och till havs från stranden sand. Skiffer kan också deponeras på kontinentalsockeln, i relativt djupt, lugnt vatten.
Bilden nedan visar en typisk skiffer skapelse .
|
Most oil shale formations took place during mid-Cambrian, early and middle Ordovician, late Devonian, late Jurassic and Paleogene periods. These were formed by the deposition of organic matter in a variety of depositional environments including freshwater to highly saline lakes, epicontinental marine basins and subtidal shelves and were restricted to estuarine areas such as oxbow lakes, peat bogs, limnic and coastal swamps, and muskegs. When plants die in such an anaerobic aquatic environment, low oxygen levels prevent their complete bacterial decay. For undecayed organic matter to be preserved and to form oil shale, the environment must remain uniform for prolonged periods of time in order to build up sufficiently thick sequences of algal matter. Eventually, the algal swamp or other restricted environment is disrupted and oil shale accumulation ceases. Burial by sedimentary loading on top of the algal swamp deposits converts the organic matter to kerogen by the following normal diagenetic processes:
- Compaction due to sediment loading on the coal, leading to compression of the organic matter.
- With ongoing heat and compaction, removal of moisture in the peat and from the intracellular structure of fossilized plants, and removal of molecular water.
- Methanogenesis—similar to treating wood in a pressure cooker— results in methane being produced, removing hydrogen, some carbon, and some further oxygen.
-Dehydration, which removes hydroxyl groups from the cellulose and other plant molecules, resulting in the production of hydrogen-reduced coals or oil shales.
Though similar in their formation process, oil shales differ from coals in several distinct ways. The precursors of the organic matter in oil shale and coal differ in a sense that oil shale is of algal origin, but may also include remains of vascular land plants that more commonly compose much of the organic matter in coal. The origin of some of the organic matter in oil shale is obscure because of the lack of recognizable biologic structures that would help identify the precursor organisms. Such materials may be of bacterial origin or the product of bacterial degradation of algae or other organic matter.
Lower temperature and pressure during the diagenesis process compared to other modes of hydrocarbon generation result in a lower maturation level of oil shale. Continuous burial and further heating and pressure could result in the production of oil and gas from the oil shale source rock. The largest deposits are found in the remains of large lakes. Large lake oil shale basins are typically found in areas of block faulting or crustal warping due to mountain building.
Production and Usage
Humans have used oil shale as a fuel since prehistoric times, since it generally burns without any processing.
The Estonian and Chinese oil-shale industries continued to grow after World War II, but most other countries abandoned their projects due to high processing costs and the availability of cheaper petroleum. Following the 1973 oil crisis, world production of oil shale reached a peak of 46 million tonnes in 1980 before falling to about 16 million tonnes in 2000, due to competition from cheap conventional petroleum in the 1980s.
|
De flesta oljeskiffer formationer ägde rum under mitten av Kambrium, tidiga och mellersta Ordovicium, sen Devon, sena Jura och paleogen perioder. Dessa bildas genom nedfall av organiskt material i en mängd olika depositional miljöer inklusive sötvatten till höghaltigsaltsjöar, inlandssjöar och litoral hyllor som var begränsade till flodmynningar områden som korvsjöar, torvmossar, limniska och kustträsk och frystamossar. När växterna dör i en sådan anaerobisk vattenmiljö med låga syrehalter hindrar deras fullständiga bakteriell nedbrytning. För att kunna bilda oljeskiffer krävs det att all organiskt material bevaras, och så måste miljön förbli oforändrad under längre perioder för att bygga upp tillräckligt tjocka lager av alger. Så småningom, störs miljön och oljeskiffer formationen upphör. De begravde sedimenteringen omvandlar de organiska materialet till kerogen på följande processer :
- Kompremering av sedimentet, vilket leder till sammantryckning av det organiska materialet.
- Med långvarig värme och tryck avlägsnans fukten i torven
- Metan omformation - liknande behandling av trä i en tryckkokare - resultat är att metan produceras, väte, syre samt en del kol avlägsnas.
- Urtorkning, som tar bort hydroxylgrupperna från cellulosa och andra växtmolekyler, vilket resulterar i produktionen av vätereduceradekol eller oljeskiffer.
Även om det finns vissa liknelsen i bildningen, skiljer oljeskiffer sig från kol på flera olika sätt. De prekursorer av det organiska materialet i oljeskiffer och stenkol skiljer sig i att oljeskiffer är av algerisk ursprung, men kan också innefatta rester av växter som mer allmänt komponerar en stor del av det organiska materialet i kol. Ursprunget till en del av det organiska materialet i oljeskiffer är oklar på grund av bristen på igenkännbara biologiska strukturer som skulle hjälpa till att identifiera ursprungsorganismer. Sådana organismer kan vara av bakteriellt ursprung, eller en produkt av bakteriell nedbrytning av alger eller andra organiska ämnen.
Lägre temperaturer och tryck under processen jämfört med andra typer av kolvätenskapelser leder till en lägre mognadsnivå av oljeskiffer. Kontinuerlig täckande och ytterligare värme och tryck kan resultera i produktion av olja och gas från oljeskiffer. De största fyndigheterna finns i resterna av stora sjöar. Stora oljeskiffersyndigheter finns normalt i områden med förkastningar och kontinentalplatt skarvar på grund av bergbyggnad.
Produktion och användning
Människan har använt oljeskiffer som bränsle sedan förhistorisk tid, eftersom det i allmänhet brinner utan någon behandling.
De estniska och kinesiska oljeskifferindustrinfortsatte att växa efter andra världskriget, men de flesta andra länder övergav sina projekt på grund av höga bearbetningskostnader och tillgången på billig olja. Efter oljekrisen 1973, nådde världsproduktionen av oljeskiffer en topp på 46 miljoner ton år för att 1980 börja sjunka till cirka 16 miljoner ton år 2000, detta var på grund av konkurrensen från billiga konventionell olja på 1980-talet.
|
| Mining oil shale involves a number of environmental impacts, more pronounced in surface mining than in underground mining. Oil-shale extraction can damage the biological and recreational value of land and the ecosystem in the mining area. Combustion and thermal processing generate waste material. In addition, the atmospheric emissions from oil shale processing and combustion include sulfur and carbon dioxide, a greenhouse gas. Environmentalists oppose production and usage of oil shale as it creates even more greenhouse gases than conventional fossil fuels.
Kvarntorp shale
Shale oil was produced here at Kvarntorp between 1940 and 1966. The shale was quaried, roasted and waste ash was piled here. The shale at Kvarntorp is called Alumshale or Marinite, which has a marine heritage. Alumshale contains quartz, feldspar, clay, iron, pyrite, uranium, and some other minerals. As the raw material for oil recovery, shale , contains uranium , which has a uranium content in Kvarntorpshögen of about 0.003 %. Uranium has no relation with the heat dissipation. The ovens in Berg-Kvarntorp during the later years of production reached an annual yield of about 100 000m3 oil. As the extraction of oil grew pile of impressive dimensions.
Questions
To be able to log a find on this Earth cache send me (email on my profile) the answers to the questions below. This earth cache might take some time to complete, don't rush as there are steep edges and the stairs may be slippery if wet or icy. Now for the questions.
1) Compair the shale at WP2 and and the deposites along the stairway (WP3). What is the difference? Why the difference and what mineral caused it.
2) Found out what percentage the oil was in the shale. (WP4)
3) At WP5, you will find a ”hot spot”, Don't get to close! What does it smell like? Why do you think it smells like that? And why is the heap still smoking?
4) At WP6, describe the color of the ground here, why do you think it differs from other places?
5) Optional, Post a photo with your log from any location on the kvarntorp pile. (Please, Not the sign posts or any of the answers)
Some of the answers are on the sign posts at the start and at WP4.
|
För att kunna utvinna olja ur oljeskiffer innebär en rad miljöeffekter, mer uttalade i dagbrott än i underjordsbrytning. Oljeskifferutvinningkan skadar den biologiska och rekreationsvärden för mark och ekosystemet i gruvområden. Förbränning och bearbetning av skiffern genererar avfall. Inte för att nämna de atmosfäriska utsläppen från bearbetningen. Förbränningsavgaser inkluderar bl.a. svavel och koldioxid, en växthusgas. Miljöaktivister motsätter produktionen av skiffer olja och användning av det eftersom det skapar ännu mer växthusgaser än konventionella fossila bränslen.
Kvarntorp skiffer
Skifferolja producerades här på Kvarntorp mellan 1940 och 1966. Skiffern losstogs, rostades och avfallsaskarna lämnades här. Skiffern i Kvarntorp är så kallade Alunskiffer eller Marinit, som namnet tyder så har det marin ursprung. Alunskiffer innehåller bl.a. kvarts, fältspat, lera, järn, pyrit, uran, samt andra mineraler. Eftersom råvaran för skifferolja innehåller uran, som har en halt i Kvarntorpshögen av ca 0,003 %. Med uranen har inte något samband med den värmeavledning som syns på högen.
Ugnarna i Berg - Kvarntorp under de senare åren nådde en årlig produktion av ca 100 000m3 olja . Eftersom produktionen pågick under några år så växte högen till imponerande dimensioner .
Frågor
För att kunna logga en ”Find” på denna Earth cache skicka mig (maila genom profilen) svaren på frågorna nedan. Denna earth cache kan ta lite tid att slutföra, stressa inte eftersom det finns branta kanter och trapporna kan vara hala.
Nu till frågorna.
1 ) Jämför skifferlämningarna vid WP2 och med andra lämningar längstrappan WP3. Vad är det för skillnad? Förklara varför det skiljer och vilket mineral vad har orsakat detta.?
2 ) Ta reda på vilken halt oljan hadde i kvarntorpsskiffer. (WP4)
3 ) Vid WP5 hittar du en "het punkt" , gå inte för nära! Vad luktar det, vad bero detta på? Varför ryker högen fortfarande?
4 ) Vid WP6, beskriva färgen på marken här, varför tror du att det skiljer sig från andra platser? Vad kan det vara för något?
5 ) Inget krav, bifoga en bild med din logg från var som helst på kvarntorpshögen. ( Snälla, inte de skyltar eller svaren)
Några av svaren finns på skyltar vid starten och S4.
|