חולות זפת

חולות זפת הם תערובת של חול, חרסית וביטומן. חולות הזפת העשירים מכילים כ-10% עד 12% ביטומן שבתהליך די פשוט, אך יקר בהשוואה להפקה מבארות נפט, ניתן להפריד אותו מחולות הזפת, לזקק אותו ולהפכו לדלק סינתטי או למוצרי דלק. הביטומן נחשב לדלק כבד וניצולת האנרגיה ממנו אינה גבוהה. עם עליית מחירי הנפט בשנים האחרונות, עלתה כדאיות ניצול מרבצי חולות הזפת והכמות השקולה של נפט שניתן להפיק מהם נכנסה רשמית לעתודות הנפט העולמיות הידועות. לתהליך הכרייה וההפרדה באמצעות כמויות גדולות של מים, השפעות סביבתיות קשות של קרקע מופרת (כריתת יערות וחפירת בורות ענק), זיהום אוויר קשה וספיקה נחלשת של מקורות מים בהם נעשה שימוש.

מרבצי חולות הזפת הגדולים ביותר, נמצאים בצפון-מזרח פרובינציית אלברטה שבקנדה. מעריכים כי ממרבצים אלה ניתן להפיק כ-180 מיליארד חביות נפט מה שהופך אותם לעתודות הנפט השניות בגודלן בעולם, לאחר עתודות הנפט של ערב הסעודית המוערכות ב-260 מיליארד חביות נפט. יש האומדים את תפוקת חולות הזפת של ונצואלה, באגן נהר האורינוקו, כאלה של קנדה, אך האתרים בוונצואלה כמעט שלא נחקרו, כך שאומדנים אלה אינם מבוססים דיים. מעריכים ש-75% ממאגרי חולות הזפת בעולם מרוכזים בשני מקומות אלה ושניתן להפיק מהם כמות השווה לכשני שלישים מכמות עתודות הנפט הגולמי הידועות.

היסטוריה
חולות הזפת של אלברטה ידועים מזה מאות שנים. האינדיאנים המקומיים ידעו להשתמש בהם לבעירה, אם כי לא ידעו את טכניקת ההפרדה של הביטומן מהחול. לפני למעלה ממאה שנה גילו כי אם מערבבים את חולות הזפת במים חמים ומנערים את העיסה, הביטומן צף למעלה וניתן לאסוף אותו. ואולם עד 1967 לא נעשה שימוש מסחרי בחולות הזפת משום שתהליך ההפקה היה יקר מאוד. חולות הזפת קבורים בעומק של למעלה מ-25 מטרים מתחת לשטח ביצתי למחצה, באזור גאוגרפי נידח במעבה יער. כדי להגיע ולכרות את חולות הזפת, יש לברא את היער, לפנות את רקב העצים שהצטבר במשך אלפי שנים ולהסיר את שכבת האדמה מעל חולות הזפת. תהליך ההפקה עצמו צורך כמויות מים אדירות ומשאבי אנרגיה. היות שהמכרות נמצאים באזורים קפואים במשך רוב ימות השנה, אספקת המים בעייתית.

אלברטה, קנדה

חולות הזפת משתרעים על שטח של כ-140,000 קמ"ר בצפון אלברטה וההערכה היא כי הם מכילים כ-85% מכמות הביטומן שניתן להפיק בעולם. האתר היחידי בו הביטומן מספיק מרוכז וקרוב לפני השטח הוא באגן נהר האתבסקה. מסביב לעיר פורט מקמרי יש מכרות פתוחים מהם כורים את חולות הזפת. באחד מהמכרות הביטומן נוזלי למדי וניתן להפיק ולזקק אותו בשיטות רגילות. בשאר המכרות יש להפריד אותו מחולות הזפת על ידי הפיכתם לעיסה דלילה, הוספת מים רותחים לעיסה ותהליכי שקיעה של הטין, ואיסוף הביטומן הצף.

חברת סנקור החלה בהפקה ב-1967. מכרה נוסף נפתחו ב-1978 על ידי חברת סינקרוד ולה המכרה הגדול ביותר בעולם, מכל סוג. המכרה השלישי הוא של תאגיד של קנדה ושברון, והוא החל לפעול ב-2003. בכל המכרות מתנהלת העבודה 24 שעות ביממה, במשך כל השנה. טכנולוגיות הפרדת הביטומן החדשות ועליית מחירי הנפט הניעו עוד כמה עשרות חברות נפט לבקש זיכיונות כריה. מעריכים שחברות אלה ישקיעו באזור כמאה מיליארד דולר. עלות ההפקה נכון ל-2007 היא כ-$28 לחבית, ומחיר זה עולה בהתמדה עקב מחסור בכח אדם מיומן ועליית מחירי הציוד.

במכרות אלה משתמשים בציוד החדשני והגדול ביותר בעולם. במכרה של שברון ושל למשל, משתמשים בחמישה מחפרים שלכל אחד כף של 80 טונות. מחפרים אלה ממלאים משאיות ענק, שכל אחת מהו נושאת 400 טון חולות זפת למסוע ההובלה והנעור.

רצועת אורינוקו, ונצואלה

רצועת אורינוקו נמצאת בוונצואלה, מצפון לנהר האורינוקו, מדרומן של המדינות גואריקו, אנסואטגי, מונגס, ודלטה אמקורו, ומשתרעת על שטח של 55,314 קמ"ר. רוחבה נע בין 50 ל-100 ק"מ, והיא נחשבת למאגר הגדול בעולם של נפט כבד מאוד או נפט אקסטרה-כבד (< API של °10). מעבר להיותו בעל צפיפות גבוהה (בין 934 ל-1,050 ק"ג למטר מעוקב), הנפט של אורינוקו הוא גם עתיר גופרית (35,000 מיליגרם לליטר בממוצע) ובעל תכולה גבוהה של ונדיום וניקל, אך דווקא בעל צמיגות נמוכה מה שמבדיל אותו מנפט כבד אחר.

יוטה, ארצות הברית

תהליך הכרייה

תהליך הכרייה בזבזני למדי ודורש חפירת שתי טונות של חולות זפת, כאשר לאחר תהליך ההפרדה מתקבלת חבית נפט אחת. כ-75% מהביטומן ניתן להפרדה כזו מהחול. חול מעובד מוחזר לבור המכרה לצורך שיקומו. כרייה מכוסה נעשית כאשר מרבצי הביטומן עמוקים מדי, כלומר הם נמצאים בעומק של למעלה מ-75 מטרים ואז הכריה בחפירה אינה מעשית. מרבית הביטומן שנכרה במכרות תת-קרקעיים מגיע ממחצבים בעומק של למעלה מ-400 מטרים מתחת לפני האדמה.

השפעות סביבתיות של הכרייה 
העיתון הבינלאומי אפוק טיימס, מוסר מפי כתביו באלברטה, קיילאן פורד ואומיד גוריישי כי תושבים רבים מתלוננים על ריכוזי כספית גבוהים בדגים הנידוגים בנהר אתאבסקה ועל בעיות סביבתיות רבות נוספות.
הוצאת הביטומן מצריכה פינוי שטחי אדמה גדולים – בדרך כלל של יערות צפוניים – כדי לחפור בורות פתוחים ענקיים. גם הפרדת הנפט מהביטומן אינה משימה פשוטה. התהליך עתיר האנרגיה המשמש להפקת נפט מהחולות פולט בין פי שניים עד פי שלושה יותר גזי חממה מאשר תהליך הפקתו של נפט רגיל. "חולות הזפת של אלברטה הם המזהמים והמלכלכים ביותר מבין דלקי המאובנים הקיימים כיום", אמר איין ברוס, מומחה לשינויי אקלים מטעם קרן דייוויד סוזוקי.

פיתוח חולות הזפת גובה גם מחיר כבד מהקרקע. ארבע טונות של עפר מועברים ממקומם כדי להפיק חבית נפט אחת בלבד. דו"ח של הקרן העולמית לשימור חיות הבר (WWF) ציין שחברת Syncrude קנדה, יצרנית נפט החולות הגדולה בעולם, העבירה לבדה יותר אדמה מהכמות בה השתמשו בהקמת החומה הגדולה של סין, תעלת סואץ, הפירמידה הגדולה של גיזה ועשרת הסכרים הגדולים בעולם, יחדיו.

ממשלת אלברטה דורשת שלאחר הוצאת הביטומן מהאדמה, חברות הנפט ישקמו את הקרקע באמצעות תהליכי השבחה. "תוכנית השיקום עובדת באופן חלקי, אך היא לעולם לא תשיב את הקרקע למצב בו הייתה בעבר", אמר סטאן לאורנט, תושב שמורת הילידים פורט מק'קיי. "המאמצים קיימים, אך הם לעולם לא יחזירו את הפירות המסורתיים שגדלו פה; הם לעולם לא יחזירו את העצים המסורתיים בהם השתמשו הילידים הקנדים לצרכים רפואיים, למאכל ולכל מטרה אחרת. אלו לעולם לא יחזרו".
פורט מק'קיי ממוקמת בקצה חולות הזפת של אתאבסקה, כ-50 קילומטרים מצפון לפורט מקמרי, מוקד פיתוח חולות הזפת. כאן, באמצע יער צפוני עבות וקדום, באזור המשקיף על נהר אתבאסקה, האוויר נושא עמו צחנה רעילה והנהר מזוהם; הדגים החיים בו, אומרים התושבים, מסוכנים למאכל. "אף אחד כבר לא אוכל דגים מנהר אתאבסקה", אומר לאורנט. "בעבר התושבים שרדו בזכותם".

הוצאת חבית נפט אחת מביטומן דמוי זפת מצריכה בין שתיים לחמש חביות מים, מרביתם נשאבים מנהר אתאבסקה. חברות נפט רבות אומרות שהן משפרת את יעילותן בשימוש שהן עושות במים, ולעיתים ממחזרות אותם יותר מעשר פעמים כדי למזער את ההשפעה על הנהר, אך התועלת ממִחזור המים מקוזזת על ידי ההתפשטות המואצת של הפיתוח. מכון פֶמבינה מעריך שצריכת המים תגדל ב-50 אחוז בשש השנים הקרובות. בסופו של דבר המים האלו יוחזרו לנהר או ייאגרו בבריכות פסולת רעילה שחברת נפט לא משקמת.

קישורים חיצוניים

 על חולות זפת באלברטה - מוזיאון פעילות
 

מחצבים
חומרי גלם
דלק
נפט