加拿大的瀝青砂

為了取得一桶原油,我們必須剝除四噸重的土地!

很久很久以前,記得在國中或是高中的地理課時,曾經學到過加拿大擁有「瀝青砂」這樣的礦產,可以提煉為石油。但當時的結論是,由於開採成本過高,並不符合經濟效益。直到去年,石油價格從過去的每桶廿美金,飆漲到一百四十美金時,我才再次聽到關於加拿大開採瀝青砂的消息。因此,在講到地球資源與礦床單元的時候,我常常會舉這個例子。

上禮拜在書局,隨手翻閱了這一期(2009年3月)的國家地理雜誌中文版,發現內容正好就在介紹加拿大的瀝青砂。於是我趕快回到學校圖書館,拿起還未開封上架的國家地理雜誌先睹為快,也順手做了一些筆記,希望可以提供更多老師如果上課需要用到這些相關資訊,包括:加拿大瀝青砂的分布、開採與提煉的過程以及對環境所造成的影響等等。

加拿大瀝青砂的分布
目前已知的瀝青砂分布位置,主要是在加拿大西南部亞伯達省的亞大巴斯卡河流域(如下圖)。據估計,這個地區的瀝青砂以「目前的技術」可以開採出相當於1730億桶具有經濟效益的石油。當這個數字被確認之後,加拿大立刻就躍居全世界已知藏量石油國家的第二位,僅次於沙烏地阿拉伯。

加拿大亞伯達省瀝青砂礦場分布(國家地理雜誌中文版)

開採與提煉的過程
受惠於河流長時間的侵蝕作用,剝除了瀝青砂上面所覆蓋的土壤,但是平均來說,仍有80%的瀝青砂,位在60公尺厚的土壤之下。因此雖然早在1970年代就已經開始進行瀝青砂的開採,但卻一直要到近十年來的開採技術進步,瀝青砂的開採才真正開始具有經濟價值。

瀝青砂開採的方式,第一步就要先將土地上的森林砍伐、移除掉表層的泥土,然後以大量的熱水將油砂裡的瀝青跟砂分離開來。分離出來的瀝青會被加熱到480℃及100大氣壓左右,用以去除碳原子以及加入被細菌移除的氫原子,最後才能成為適合車輛使用的汽油。由於大部分瀝青砂都埋藏在60公尺厚的土壤之下,此時就需要用管線將高溫的蒸氣注入地底下,然後才能將融化的瀝青抽取到地表上來(如下圖)。

瀝青砂的開採(國家地理雜誌中文版)

對環境所造成的影響
除了必須將土地上的森林砍伐之外,若是將開採瀝青砂的過程與沙烏地阿拉伯油田相比,這裡生產一桶原油必須釋放出三倍的二氧化碳。而且採礦過程中用來融化及分離瀝青所使用的蒸汽和熱水,最後都會形成棕色黏稠的泥漿,並沈澱出有毒的環烷酸及多環芳香烴等化學污染物。就曾經有五百隻過境的野鴨,將一池「毒泥漿」誤認為可以歇腳的池塘,結果無一倖存。

關於未來
雖然今年的油價已經跌落到去年高點的四分之一不到,但是全世界經濟發展的腳步並未停歇。因此,被使用的石油越來越多,而可以輕易開採的石油越來越少之後,像加拿大瀝青砂這種「昂貴」開採方式(包括經濟與環境的成本)來提煉石油的例子,勢必會越來越多。也就是說,當石油越用越少,我們不僅要付出更多的錢,還有更多的環境成本,在等著整個地球來買單!

資料來源:油砂的誘惑,國家地理雜誌中文版2009年3月
Robert Kunzig, 2009, The Canadian Oil Boom, National Geographic Magazine, March 2009

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