Nghiên Cứu Dầu Thô Trong Đá
Trên thế giới hiện tại có một cơn khủng hoảng trầm trọng. Đó là cơn khát dầu thô, nhiên liệu chính cho mọi vận chuyển đường thủy, đường bộ và đường hàng không. Cho đến nay, gia săng dầu tiếp tục tăng đồng biến với giá dầu thô. Hiện nay giá dầu giao động khoảng $75 Mỹ kim/thùng và dự tính có thể lên đến $100/thùng trong những tháng sắp đến. Cuộc khủng hoảng lần nầy khác với cuộc khủng hoảng trong những năm đầu thập niên 70 ở thế kỷ trước và có nhiều hình thái đặc biệt.
Trữ lượng dầu hỏa trên thế giới, qua nhiều thăm dò và nghiên cứu của những cơ quan khác nhau như: Bộ Năng lượng Hoa Kỳ (1997), Báo Washington Post (1996), Kỷ yếu Năng lượng quốc tế 1998 (International Energy Annual), Phòng Thống kê LHQ (1994). Hầu hết đều kết luận là trữ lượng dầu thô hiện chiếm vào khoảng 1.000 tỷ thùng (barrel) hay 1,5 1011 m3. Cũng cần biết: 1 barrel = 42 Gallon = 159 lít = 0,16 m3.
Cũng theo ước tính của Cơ quan Địa chất HK (US GS) thì với trữ lượng nầy, nhân loại chỉ có triển vọng xử dụng trong vòng 50 năm tới mà thôi.
Đứng trước tình trạng xử dụng xăng dầu ngày càng tăng theo nhu cầu và đà gia tăng dân số hiện nay, giới hạn tiêu thụ trên sẽ thấp hơn 50 năm nếu căn cứ theo mức sản xuất của OPEC và các quốc gia sản xuất dầu độc lập. Nhưng trên thế giới hiện tại, còn có nhiều quốc gia đang tiếp tục truy tìm và khai thác những khu vực có triển vọng có mõ dầu ở trong đất liền cũng như ở trong trầm tích của thềm lục địa như ở Việt Nam, Alaska (Hoa Kỳ), Nam Dương, Venezuela, Liên bang Nga v.v... Do đó trên thực tế, chúng ta có thể ước tính một cách lạc quan hơn con số 50 năm. Đó là chưa kể đến những phương pháp và nguyên liệu khác đang được nghiên cứu để thay thế xăng dầu. Tuy nhiên, tùy theo tình hình biến động mà giá dầu có thể tăng bất ngờ do tình trạng "tạm ngưng" sản xuất của OPEC làm tăng thêm khủng hoảng năng lượng trên thế giới. Đó là cuộc khủng hoảng vào năm 1973. Ngay bây giờ, chúng ta cũng đang sống trong một giai đoạn của một hình thức khủng hoảng vì giá dầu đã tăng hơn gấp đôi so với năm ngoái.
Đứng trước những bất trắc có thể xảy ra bất cứ lúc nào để tạo nên cuộc khủng hoảng năng lượng xăng dầu trên thế giới, các nhà khoa học đã có những bước tiên liệu để ngăn chặn hay hạn chế các bất trắc có thể xảy ra cho thế giới.Thế giới đã nhìn thấy hiểm họa của việc xử dụng dầu thô làm nguồn nguyên liệu chính cho công nghệ phát triển và di chuyển. Vì đó là:
- 1- nguồn nguyên liệu có trữ lượng giới hạn và đã báo hiệu trước thời gian bị cạn kiệt không xa;
- 2- mức ô nhiễm môi trường đặc biệt là sự hâm nóng toàn cầu là một nguy cơ thật sự mà thế giới cần phải giải quyết;
- 3- sau cùng, phương hướng tập trung để giải quyết hai vấn nạn trên là: truy tìm nguyên liệu để thay thế xăng dầu và biện pháp giải quyết mới để giảm thiểu việc phóng thích khí monoxide carbon (CO) và thán khí (CO2) vào không khí.
Hai hướng giải quyết trên là hai định hướng tối ưu trong hiện tại để tiến đến việc ngăn ngừa khủng hoảng năng lượng xăng dầu, và giảm thiểu được lượng thán khí, tác nhân chính của sự tăng nhiệt độ của bầu khí quyển.
Trước cơn khủng hoảng hiện tại, thế giới đặc biệt là Hoa Kỳ đã nhắm đến giải pháp tập trung vào việt truy tìm những loại năng lượng mới cũng như những biện pháp hạn chế mức sử dụng năng lượng hiện tại.
Để có thể hạn chế mức xử dụng xăng dầu, Cơ quan Bảo vệ Môi trường HK (US EPA) cho phép áp dụng rượu cồn hay ethanol để trộn vào xăng dầu chạy xe. Có thể pha trộn đến tỷ lệ 70% rượu trong xăng. Vì vậy mà mức sản xuất rượu cồn ở Hoa Kỳ trong năm 2004 là 12,5 tỷ lít, 17% cao hơn so với năm 2003. Các tiểu bang trồng bắp để sản xuất ra rượu ethanol ở Hoa Kỳ là Iowa, North và South Dakota, Nebraska, Wisconsin.
Hiện nay, với nhu cầu giải quyết nạn khan hiếm năng lượng xăng dầu và giảm thiểu ô nhiễm môi trường, ethanol quả thật là một nhu cầu cấp bách cho thế giới.. Do đó tiêu chuẩn đặt ra cho công nghệ lên men nầy là : 1- Truy tìm loại vi khuẩn làm tăng tiến trình lên men nhanh hơn và cho hiệu suất cao; 2- Và giảm thiểu tối đa các phó phẩm khác không cần thiết trong quy trình. Và theo như đã dự trù, trong năm 2025, HK sẽ giảm lượng tiêu thụ xăng dầu từ 10 đến 15% so với mức tiêu dùng năm 2004 do việc xử dụng ethanol trong các phương tiện di chuyển.
Ngoài ra,Tại Hoa kỳ vào năm 2005, Bộ luật về Chính sách Năng lượng (EPA) ra đời cho phép các tiểu bang như Colorado, Utah, và Wyoming nghiên cứu sản xuất đầu từ trong các lớp đá của ba tiểu bang nầy.
Dầu thô kết dính trong những lớp đá, tiếng Anh gọi là oil shade ở ba tiểu bang nầy dưới dạng asphalt giống như nhựa đường và có tên là bitumen. Lớp dầu "khô" có cơ cấu gồm các hỗn hợp chất hữu cơ thiên nhiên nằm chen lẫn bên trong những lớp đá. Nếu các lớp đá trên được đun nóng, dầu thô sẽ chảy ra và tính chất của dầu tương đương như những loại dầu thô trích ra từ những túi dầu. Phương pháp nầy có tên lá "chưng cất bằng nhiệt" (retorting). Trử lượng dầu thô dưới dạng nầy ở 3 tiểu bang trên đã được nghiên cứu từ lâu nhưng mọi cố gắng để thương mại hóa đều không thành công vì kỹ thuật ly trích trên còn bất lợi và giá thành còn cao so với dầu thô trích từ các túi dầu trong thiên nhiên.
Tuy nhiên với cuộc khủng hoảng giá cả của dầu thô hiện tại trên thế giới, phương pháp lấy dầu trong đá có thể biến thành hiện thực.
Theo sự ước tính của các nhà khoa học, việc khai thác dầu trong đá cần phải đầu tư nhiều về nguồn vốn và giá thành sản xuất còn cao khoảng $70 Mỹ kim/thùng. Do đó, nếu giá dầu thô trên thế giới lớn hơn $70, thì hiệu quả kinh tế của phương pháp nầy bắt đầu tăng, chắc chắn phương pháp sẽ được áp dụng trong những ngày sắp tới. Hiện tại Bộ Nội vụ HK đã cho phép 6 công ty bắt đầu nghiên cứu khai thác trên 160 mẫu đất ở vùng Colorado. Các công ty đó là Chevron, Oil Shale Exploration, EGL Resources v.v... Cũng có một vùng nằm trong khai thác ở Wyoming và Utah. Các công ty dự tính bắt đầu khai thác thương mại vào tháng 8, 2008.
Sau khi thông qua về những vấn nạn môi trường có thể xảy ra qua quy định của Bộ Luật Chính sách Môi trường Quốc gia (NEPA) trong đó phương pháp trích dầu thô từ đá phải chứng minh hay đạt được những tiêu chuẩn sau đây:
- Khả năng và tính khả thi của phương pháp;
- Hiệu quả kinh tế so với việc khai thác dầu thô hiện tại;
- Và giải quyết được tất cả những vấn nạn môi trường qua việc khai thác bằng phương pháp trên.
Trữ lượng dầu từ nguồn nầy ước tính khoảng hơn 800 tỷ thùng theo nghiên cứu và tính toán của Văn phòng Quản lý Đất HK (BLM). Lượng dầu thô trong đá có ở miền Tây HK ước tính khoảng 12 ngàn dặm vuông nằm trong ba tiểu bang Colorado, Utah, và Wyoming. Với diện tích nầy, lượng dầu sẽ có trữ lượng lớn hơn gấp 3 lần trữ lượng hiện tại của Saudi Arabia và có thể cung ứng năng lượng cho HK trong 110 năm tới.
Trước những thông tin đầy lạc quan về cung cách giải quyết cuộc khủng hoảng dầu thô hiện tại, vấn đề môi trường trong phương pháp nầy đã được lưu ý đến rất nhiều qua nghiên cứu những vấn nạn có thể xảy ra khi khai thác và biến chế.
Hiện tại, cho dù khai thác bất kỳ một công nghệ mới nào, nhất là công cuộc khai thác tài nguyên thiên nhiên, việc bảo vệ môi trường là yếu tố hàng đầu. Trong phương pháp chưng cất bằng nhiệt để trích dầu thô trong đá nầy có 2 yếu tố chính gây ảnh hưởng lên môi trường. Đó là sự ô nhiễm không khí qua sự phát thải những hạt bụi nhỏ và nhất là ảnh hưởng đến sự hâm nóng toàn cầu do sự phóng thích khí carbonic. Hai vấn nạn nầy nếu không khắc phục được thì việc sản xuất kỹ nghệ có thể bị hạn chế. Ngoài ra việc ô nhiễm nguồn nước sông Colorado cũng là một yếu tố cần lưu ý. Cho đến nay, chưa có biện pháp tiên liệu nào để ngăn chận nguồn ô nhiễm từ lòng đất đá vào nguồn sông trong khi khai thác. Và vấn nạn thứ tư cần phải kể đến là con người cũng chưa tiên liệu được mức cân bằng sinh học giữa đất – đá- và sông.
Qua các vấn nạn vừa nêu trên, con người đã tiện liệu các giải pháp để ngăn chặn hay hạn chế 4 vấn nạn kể trên căn cứ vào những căn bản khoa học hiện có để giải quyết vấn đề, nhất là chúng ta đang đứng trước cơn khủng hoảng dầu hiện tại.
Và đây cũng là vấn đề của mỗi người trong chúng ta, người tiêu thụ xăng dầu trực tiếp, cần phải thay đổi não trạng trong cung cách xử dụng xăng dầu trước tình thế mới. Đó là hạn chế mức tiêu thụ hàng ngày bằng nhiều cách như: không phí phạm khi xử dụng xe trong di chuyển, chỉ di chuyển khi thực sự cần thiết, hay dùng xe công cộng như xe buýt hay đi chung xe khi đi làm việc, đi bộ hay dùng xe đạp, xử dụng hệ thống điện thoại, điện thư trong giao dịch để tránh bớt di chuyển v.v...
Làm được như thế, chúng ta đã giải quyết một phần cuộc khủng hoảng ngày hôm nay và hạn chế được sự phát thải nguồn khí carbonic, nguyên nhân chính cho sự hâm nóng toàn cầu.
Mai Thanh Truyết
West Covina, 10/2007
Posts
