أسفلت الدفيئة / ديفيد بايلو

قد يعتمد مصير مناجم الرمال البيتومينية في كندا والمناخ العالمي على خط أنابيب النفط Keystone XL.

تومض أضواء الإنذار الحمراء، لكن بن جونسون يتجاهلها. يراقب المهندس الطويل والنحيف والمسكون من فوق المنضدة التي تم تركيب شاشات الكمبيوتر عليها، الحياة في مناجم الرمال البيتومينية (المعروفة أيضًا باسم "رمال القطران") في مقاطعة ألبرتا، كندا. وتتمثل مهمة جونسون في أخذ الخليط الموحل من الخام والماء وفصل البيتومين عنه، وهو زيت خام شبه صلب يشبه القطران يمكن تقطيره وتحويله إلى نفط خام في شكله المألوف. يدير جونسون وزملاؤه محطة مراقبة تقع بالقرب من قاعدة هيكل مخروطي الشكل يصل ارتفاعه إلى مبنى مكون من ثلاثة طوابق. يتم ضخ الخليط الموحل مع الماء الساخن إلى وسط الهيكل، الذي يكون على شكل قمع مقلوب. يطفو البيتومين إلى أعلى المبنى وينزلق فوق التعريشة المحيطة.

وفي حادثة عام 2012، تصاعدت فقاعات البيتومين إلى الأعلى بسرعة عالية لدرجة أنها انزلقت على جانبي المخروط وأغرقت المبنى حتى ارتفاع الركبة. ولمنع مثل هذه الحوادث، تم تركيب أجهزة استشعار تراقب درجات الحرارة والضغوط والمتغيرات الأخرى، وإذا حدث خطأ ما، يتم إطلاق إنذار. لكن هذا يحدث في كثير من الأحيان: يقول جونسون: "1,000 إنذار يوميًا"، لذلك يقوم المهندسون عادةً بإسكات صوت الإنذار. يشرح جونسون: "لقد تم تحييد عبارة" bing، bing، bing، وإلا فإننا سنصاب بالجنون.

ومنجم نورث ستيببانك التابع لشركة سنكور للطاقة، حيث يدير جونسون واحدة من "خلايا الفصل" العديدة، لا يوفر سوى جزء صغير من إنتاج رواسب الرمال البيتومينية في ألبرتا، والتي تمتد تحت الأرض على مساحة بحجم ولاية فلوريدا. وقد أدى ارتفاع أسعار النفط على مدى العقد الماضي إلى جعل تعدين هذه الرمال عملاً مربحًا، وسارعت كندا إلى توسيع الإنتاج. وفي عام 2012 وحده، صدرت مقاطعة ألبرتا نفطًا بقيمة تزيد عن 55 مليار دولار، معظمها إلى الولايات المتحدة الأمريكية. لا عجب إذن أن جونسون وموظفيه ليس لديهم وقت فراغ للتلاعب بأجهزة الإنذار.

المزيد عن هذا الموضوع على موقع العلوم

• رمال ألبرتا النفطية: نعمة ونقمة
• التكلفة الحقيقية للوقود الأحفوري
• الذي يستخرج الزيت من الرمال

 

 

ومع ذلك، فإن الاندفاع نحو الذهب الأسود المختبئ في رواسب رمال القطران في ألبرتا يطلق أجراس إنذار من نوع مختلف: أجراس علماء المناخ. إن انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناجمة عن حرق الوقود الأحفوري تعمل بسرعة على تقريب العالم من العتبة الحرجة للغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي: تركيز في الغلاف الجوي يبلغ 450 جزءاً في المليون، أي ما يعادل ارتفاع درجة حرارة الأرض بمقدار درجتين مئويتين أو أكثر. ويخشى العلماء أن يتحول تغير المناخ إلى كارثة بعد هذه العتبة. ورغم أن الفحم مصدر أكبر للكربون الأحفوري، فإن تعدين رمال ألبرتا وتكريرها يتطلب قدراً من الطاقة أكبر من اللازم لإنتاج النفط التقليدي، ونتيجة لذلك يصاحب هذه العملية المزيد من انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري الكوكبي. علاوة على ذلك، فإن النشاط في مجال رمال القطران ينمو بمعدل متسارع، أسرع بكثير من معظم مصادر النفط الأخرى في العالم. ومن المرجح أن يؤدي انبعاث الكربون المحتبس في الرمال القارية إلى الغلاف الجوي إلى تبديد أي أمل في قدرتنا على تجنب عتبة الدرجتين المئويتين.

ويبدو أن مصير رمال القطران في ألبرتا، بل ومناخ العالم، يعتمد الآن على مشروع مخطط له يسمى خط كيستون XL. خط أنابيب النفط هذا، الذي يبدأ في مقاطعة ألبرتا وينتهي عند مصافي التكرير في تكساس، على طول ساحل خليج المكسيك، يهدف إلى أن يكون الخط الرئيسي لنقل النفط الخام المستخرج من رمال القطران. منذ عشر سنوات بل وأكثر، يزعم أنصار المصانع في ألبرتا أن رمال القطران تشكل مصدرا حيويا للنفط بالنسبة للولايات المتحدة، لأنها لا تتأثر بالاضطرابات السياسية في الشرق الأوسط ومناطق أخرى من العالم. وكل ما هو مطلوب هو وسيلة لنقل النفط الخام من رمال القطران في كندا إلى الأماكن التي سيتم استخدامه فيها في الولايات المتحدة وخارجها، في أوروبا وآسيا. وإذا لم يكن من الممكن بناء خط أنابيب مثل Keystone XL، فسيتم نقل النفط بطرق أخرى، عبر خط أنابيب آخر أو عن طريق السكك الحديدية. ومع ذلك، في رأي خبراء مستقلين، فإن بناء خط Keystone XL ضروري للنمو المستمر لصناعة رمال القطران في ألبرتا.

لكن هذه المعلومات لم يتم لفت انتباه الجمهور إليها، عندما قام الرئيس باراك أوباما خلال حملة إعادة انتخابه لرئاسة الولايات المتحدة، بتعليق القرار بشأن بناء خط أنابيب النفط Keystone XL. وعندما تطرح هذه القضية للمناقشة مرة أخرى، سيكون هناك الكثير على المحك.

عتبة تريليون طن

في الموقع المطل على منجم سنكور، المعرض للبرد القارس في شتاء شمال ألبرتا، من الصعب بالنسبة لي أن أتجنب التفكير في أنني أستطيع القيام بعمل جيد مع القليل من الانحباس الحراري العالمي. ويمتد المنجم على مساحة كبيرة تم إعدادها لصناعة إنتاج النفط في قلب منطقة التايغا، وهي منطقة الغابات الصنوبرية في منطقة شبه القطب الشمالي، على بعد حوالي 30 كم شمال فورت ماكموري، وهي بلدة صغيرة أصبحت فجأة مدينة مزدهرة. مدينة ارتفعت فيها أسعار الإيجارات إلى الأسعار المقبولة في مانهاتن وسائقو الشاحنات يكسبون 100,000 ألف دولار سنويًا.

وعلى الطريق الحصوي المتعرج أسفل نقطة المراقبة، تمر قافلة من أكبر الشاحنات في العالم من طراز كاتربيلر 797F، تحمل كل منها حمولة مضغوطة من الرمل البيتوميني تزن 400 طن. (هناك طلب كبير محليا على السائقات لأنهن أكثر استرخاء خلف عجلة القيادة، ولكن العرض بعيد كل البعد عن تلبية الطلب، حيث أن عدد الرجال في المدينة أكبر بثلاث مرات من عدد النساء). التحرك ذهابًا وإيابًا بين الحفارات الكهربائية الضخمة ومنشأة جونسون للفصل، وتستغرق كل جولة 40 دقيقة.

تقوم الشاحنات بتفريغ الخام في مطحنة صناعية بحجم سيارة عائلية صغيرة، والتي تغذي الخام الأرضي على حزام ناقل كبير الحجم، والذي ينقل رمال القطران إلى غرفة الفصل التي يشرف عليها جونسون وزملاؤه. يمكن تحويل قطعة من الخام تم تفريغها للتو من الشاحنة إلى قار منفصل خلال 30 دقيقة فقط. ويرتفع البيتومين الأسود واللزج المنفصل عن اللب على شكل رغوة من أعلى حجرة الفصل، ويتجمع، ويتدفق عبر أنبوب إلى مصفاة، حيث تتم إزالة الكربون منه عند درجة حرارة عالية، فيتكون خليط هيدروكربون سميك يشبه يتم الحصول على النفط الخام. وفي طريقة أخرى، يتم خلط البيتومين مع الهيدروكربونات الأخف في صهاريج تخزين ضخمة وواسعة ومنخفضة. يكون خليط البيتومين المخفف سائلاً بدرجة كافية ليتمكن من التدفق لمسافات طويلة عبر خطوط الأنابيب مثل Keystone XL إلى المصافي في الولايات المتحدة.

منجم نورث ستيببانك ليس سوى جزء صغير من أول منجم لرمال القطران في العالم، وهو مجرد واحد من نظام المناجم الشامل لشركة سنكور، والتي تنتج معًا أكثر من 300,000 ألف برميل من النفط يوميًا. وتشكل ممتلكات الشركة نحو 30% من إجمالي إنتاج مناجم النفط في رمال القطران بمقاطعة ألبرتا، والذي يقترب من مليوني برميل يوميا. ويعادل هذا الإنتاج إنتاج أكثر من 80,000 ألف بئر نفط، وهي كمية قادرة على تلبية 5% من الطلب على النفط في الولايات المتحدة. إن المناجم، ببحيراتها الشاسعة من مياه الصرف الصحي السامة وكتل الكبريت الصفراء الزاهية التي تراكمت فيها، هي بالفعل كبيرة جدًا بحيث يمكن رؤيتها من الفضاء الخارجي على أنها فقاعة صناعية مدمرة تنتشر بشكل مطرد عبر منطقة التايغا.

ومع ذلك، فإن التأثير البيئي غير المرئي لهذه المناجم قد يمثل لنا التحدي الأصعب على الإطلاق. ومن أجل إيقاف السباق نحو عتبة ارتفاع درجات الحرارة بمقدار درجتين مئويتين، يجب على البشرية أن تأخذ في الاعتبار عاملاً يعرفه العلماء بميزانية الكربون: وهو إجمالي الحد الأقصى لحجم انبعاثات الكربون، والذي يقدر بنحو تريليون (ألف مليار) طن، والتي يجب عدم تجاوزها.

مفهوم ميزانية الكربون صاغه الفيزيائي مايلز ألين من جامعة أكسفورد خلال دراسة أجراها مع ستة علماء آخرين. في عام 2009، جمع فريق البحث نتائج المراقبة حول ظاهرة الاحتباس الحراري وقام بتحليلها باستخدام نماذج حاسوبية لتغير المناخ في المستقبل. وتمكنت النماذج من تفسير، من بين أمور أخرى، حقيقة بقاء ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي واستمراره في حبس الحرارة لمئات السنين. إن إطار ميزانية الكربون المسموح به والذي يبلغ تريليون طن والذي حددوه في دراستهم يحدد الحد الأقصى لكمية الكربون التي يمكن للنشاط البشري إطلاقها في الغلاف الجوي من الآن وحتى عام 2050 دون تجاوز العتبة الحرجة للانحباس الحراري العالمي. ليس المهم وتيرة تقدمنا ​​نحو حد الانبعاثات المسموح به، المهم ألا نتجاوزه. "كمية الكربون هي المتغير الرئيسي هنا"، كما يقول جيمس هانسن، عالم المناخ المتقاعد في وكالة ناسا والذي ظل يحذر من تغير المناخ منذ عام 1988 وتم اعتقاله مؤخرًا خلال الاحتجاجات ضد خط أنابيب النفط Keystone XL. "لا يهم كثيرًا بأي معدل نحرقه."

كما أن مصدر انبعاثات الكربون ليس له أي أهمية. هناك كمية ثابتة من الوقود الكربوني الذي يمكن للبشرية حرقه أيًا كان مصدره: رمال القطران أو الفحم أو الغاز الطبيعي أو الخشب أو أي مصدر آخر لانبعاثات الغازات الدفيئة. "من وجهة نظر النظام المناخي، فإن جزيء ثاني أكسيد الكربون₂ هو جزيء ثاني أكسيد الكربون₂يقول كين كالديرا، خبير النمذجة المناخية من قسم البيئة العالمية في معهد كارنيجي للعلوم بجامعة ستانفورد: "إذا كان يأتي من الفحم وإذا كان يأتي من الغاز الطبيعي".

ووفقا لألين، حتى الآن، تم إطلاق 570 مليار طن من الكربون في الغلاف الجوي نتيجة لحرق الوقود الأحفوري وإزالة الغابات وغيرها من الأنشطة. منها أكثر من 250 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون₂ [وهي 68 مليار طن من الكربون] المنبعثة منذ عام 2000 وحده.

واليوم، تنبعث كمية تبلغ حوالي 35 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون إلى الغلاف الجوي كل عام₂ (9.5 مليار طن من الكربون) بسبب النشاط البشري، وهذه الكمية في تزايد مطرد مع تطور الاقتصاد العالمي. ووفقا لحسابات ألين، بهذا المعدل، سوف تطلق البشرية تريليون طن من الكربون إلى الغلاف الجوي في وقت ما خلال صيف عام 2041. ولكي نظل ضمن ميزانية الكربون، يتعين علينا أن نعمل على خفض الانبعاثات بنسبة 2.5% سنويا، بدءا من الآن.

الكنز تحت الأرض

في رمال القطران في ألبرتا توجد رواسب ضخمة من الكربون، وبقايا عدد لا يحصى من الطحالب وغيرها من الكائنات المجهرية التي عاشت منذ مئات الملايين من السنين في المياه الدافئة لبحر ضحل غطى جزءًا كبيرًا من قارة أمريكا الشمالية، واستوعبت الكربون. ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي في عملية التمثيل الضوئي. ومن الممكن، بفضل الوسائل التكنولوجية المتاحة لنا اليوم، استخراج ما يقرب من 170 مليار برميل من النفط من رمال القطران في ألبرتا، والتي ستنبعث منها حوالي 25 مليار طن من الكربون إلى الغلاف الجوي أثناء عملية حرق النفط. وسيكون من الممكن إنتاج كمية إضافية قدرها 1.63 تريليون برميل من النفط - سيؤدي حرقها إلى انبعاث 250 مليار طن إضافية من الكربون إلى الغلاف الجوي - عندما يتم العثور على الطريقة الهندسية لفصل كل البيتومين عن رمال القطران. "إذا أحرقنا كل النفط المخزن في رمال القطران، فإن درجة الحرارة سترتفع، نتيجة هذا الحرق وحده، بمعدل حوالي نصف الزيادة في درجات الحرارة التي شهدناها حتى الآن"، أي أنها ظاهرة الاحتباس الحراري حوالي 0.4 درجة مئوية، كما يقول جون بي أبراهام، مهندس الآلات من جامعة سانت توماس في مينيسوتا.

في التعدين السطحي، من الممكن الوصول إلى رواسب تقع على عمق يصل إلى 80 مترًا، لكنها لا تشكل سوى 20٪ من رمال القطران. وفي كثير من الأماكن تقع رواسب رمال القطران على عمق مئات الأمتار تحت سطح الأرض، وقد طورت شركات الطاقة طريقة لإنتاج البيتومين في الحقل مباشرة من هذه الرواسب، وذلك بعملية الذوبان.

باستخدام هذه الطريقة، أنتجت شركة Cenobus Energy في عام 2012 أكثر من 64,000 برميل من البيتومين تحت الأرض يوميًا في موقع تعدين بالقرب من بحيرة كريستينا في ألبرتا. وقد تم إنشاء معسكر آخر من المعسكرات المؤقتة التي نشأت مؤخراً بعد الطفرة في صناعة رمال القطران. تتصاعد سحب البخار من مراجل التدفئة الصناعية التسعة الموجودة في الموقع. وبالطاقة المنتجة من حرق الغاز الطبيعي، يتم غلي المياه المعالجة في هذه الغلايات، والتي تتحول إلى بخار عند درجة حرارة 350 درجة مئوية. وفي غرفة تحكم أكبر حتى من غرفة شركة Suncor، يقوم موظفو Snovos بتدفق البخار المضغوط إلى أعماق الأرض لإذابة البيتومين، الذي يتم بعد ذلك شفطه إلى السطح من خلال بئر ومن هناك يتم نقله عبر الأنابيب لمزيد من المعالجة. ويشبه جريج فينان، مدير العمليات في موقع بحيرة كريستينا، الموقع بأكمله بمنشأة ضخمة لمعالجة المياه "والتي، بالمناسبة، تنتج النفط أيضًا". في الثورات البركانية العرضية، ينطلق البخار الممزوج برمال القطران شبه المنصهرة إلى الأعلى، كما حدث في صيف عام 2010 في موقع ديفون للطاقة حيث تم استخدام الكثير من الضغط.

وفي موقع بحيرة كريستينا، يقوم المهندسون بضخ حوالي برميلين من البخار تحت الضغط لضخ برميل واحد من البيتومين. إن عملية صهر البيتومين، نظراً للكميات الهائلة من البخار اللازم لذلك والغاز الطبيعي الذي يجب حرقه لتحويل الماء إلى بخار، تنطوي على انبعاث غازات دفيئة بنسبة تزيد مرتين ونصف عن انبعاث الغازات الملوثة في التعدين السطحي، وهو أيضاً أحد أكبر مصادر التلوث البيئي في صناعة استخراج النفط. وفقا للجمعية الكندية لشركات النفط، كانت هناك زيادة بنسبة 16٪ في انبعاثات الغازات الدفيئة من رمال القطران في ألبرتا منذ عام 2009 وحده، في أعقاب الزيادة في إنتاج النفط باستخدام طريقة الذوبان هذه. في عام 2012، ولأول مرة، عادل حجم الإنتاج تحت الأرض من رمال القطران في ألبرتا حجم التعدين السطحي، وبفضل توسع النشاط في مواقع مثل بحيرة كريستينا، من المتوقع أن يصبح التعدين تحت الأرض قريبًا طريقة الإنتاج الرئيسية في ألبرتا. المنطقة.

ومع ذلك، فإن طريقة الإنتاج في الموقع تكون فعالة فقط عندما يكون القار على عمق 200 متر أو أكثر، مما يترك فجوة تبلغ حوالي 120 مترًا، حيث تكون رواسب البيتومين عميقة جدًا بحيث لا تسمح بالتعدين السطحي وقريبة جدًا من السطح. للسماح بالاستخراج عن طريق الذوبان. ولم يجد المهندسون حتى الآن طريقة للاستفادة من رواسب البيتومين التي يتراوح عمقها بين 80 و200 متر، لذا من غير المتوقع أن يتحقق سيناريو حرق كل الوقود المخزن في رواسب رمال القطران في المستقبل المنظور.

على أية حال، فإن حرق جزء كبير من النفط المخزن في رمال القطران يكفي لتقريب خطوات الكوكب العملاق من كسر إطار ميزانية الكربون. ولتجنب ذلك، يتعين علينا أن نتوقف عن حرق الفحم أو غيره من أنواع الوقود المعدني، أو بدلاً من ذلك، علينا أن نجد وسيلة للحد بشكل كبير من انبعاثات الغازات المسببة للانحباس الحراري العالمي من رمال القطران. ولا يبدو أن أياً من هذه الخيارات لديه فرصة معقولة للتحقق. تقول جينيفر جرانت، مديرة أبحاث رمال القطران في معهد بيمبينا، وهي منظمة كندية لحماية البيئة: "منذ عام 1990، تضاعفت الانبعاثات من رمال القطران، وسوف تتضاعف مرة أخرى بحلول عام 2020".

عقدة حجر الزاوية

ميزانية الكربون هي العامل الذي دفع أبراهام وكالديرا وهانسن، إلى جانب 15 عالمًا آخر، إلى التوقيع على رسالة إلى الرئيس أوباما يطالبون فيها برفض اقتراح بناء خط أنابيب النفط Keystone XL، والذي من المقرر أن يمتد على مسافة 2,700 متر. كيلومترات. وكتب العلماء أن بناء خط الأنابيب هذا، الذي سيسمح بمزيد من التوسع في إنتاج النفط من رمال القطران، "يتناقض مع المصالح الوطنية للولايات المتحدة ومصالح الكوكب".

وقد اتخذ أوباما، الذي أخر قرار الموافقة على خط الأنابيب قبل الانتخابات الرئاسية في عام 2012 مباشرة، موقفا صديقا للمناخ في خطاب تنصيبه الثاني وخطاب حالة الأمة الذي ألقاه أمام الكونجرس في عام 2013. ومن المقرر أن يتخذ أوباما قراره بشأن Keystone XL بعد أن تنشر وزارة الخارجية تقريرها النهائي حول هذا الموضوع.

وفي المسودة الأولى للتقرير، زعمت وزارة الخارجية أن خط أنابيب النفط لن يؤثر بشكل كبير على مصير مصانع رمال القطران ولا على البيئة. وقال التقرير إن Keystone XL "من غير المتوقع أن يكون لها تأثير كبير" على انبعاثات الغازات الدفيئة. لكن يبدو أن مؤلفي التقرير افترضوا أنه إذا لم يتم بناء الخط، فستجد كندا طريقة أخرى فعالة من حيث التكلفة لنقل النفط إلى المستهلكين.

ويعرض رد وكالة حماية البيئة الأمريكية، الذي نشر في أبريل/نيسان 2012، القضية في ضوء مختلف. ووفقاً لسينثيا جايلز، نائبة مدير مكتب الإنفاذ والرقابة التابع لوكالة حماية البيئة، فإن تقرير وزارة الخارجية يعتمد على نماذج اقتصادية معيبة ويتجاهل عوامل أخرى. واستنادًا إلى الخبرة المكتسبة في التقييمات البيئية واسعة النطاق، تقول وكالة حماية البيئة (EPA) إن بدائل Keystone XL أكثر تكلفة بكثير أو مرفوضة للغاية. بمعنى آخر، بدون Keystone XL، قد يتوقف زخم التطوير في رمال القطران. تم تقديم الدعم لهذا التحليل من قبل وكالة الطاقة الدولية (IEA) في ورقة بحثية صدرت في مايو 2012 حول مستقبل رمال القطران.

واليوم بالفعل، يتم نقل النفط المستخرج من رمال القطران جنوبًا بالقطار، لكن هذا ليس سوى بديل مؤقت. وبمعدلات اليوم، فإن تكلفة نقل النفط بالسكك الحديدية أعلى بثلاث مرات من تكلفة نقله عبر خطوط الأنابيب. ومع ارتفاع النشاط في رمال القطران، فإن تكلفة النقل بالقطار قد تؤخر أو حتى توقف المزيد من التطوير.

وماذا عن خط أنابيب آخر في حالة عدم الموافقة على إنشاء خط Keystone XL؟ أمام كندا، فإن إمكانية نقل النفط إلى الغرب، إلى ساحل المحيط الهادئ ومن هناك، في ناقلات ضخمة، إلى الصين مفتوحة. وثمة خيار آخر يتمثل في نقل النفط شرقا، من خلال خطوط الأنابيب القائمة، إلى الغرب الأوسط الأمريكي أو ساحل المحيط الأطلسي. لكن كلا الخيارين يمثلان مشكلة. הובלת הנפט לחוף האוקיינוס השקט, האפשרות הפחות ישימה מבין השתיים, תחייב הקמת קו שיחצה את הרי הרוקי ויעבור דרך שטחים שבבעלות השבטים האינדיאניים של קנדה המכונים האומות הראשונות (First Nations) וקבוצות אחרות של ילידים בקולומביה הבריטית, המתנגדים למעבר קווי צינורות באדמותיהם מחשש לדליפות ולנזקי סביבה اخرين. يمكن تركيب خط أنابيب إلى ساحل المحيط الأطلسي من خلال اتصال مرتجل بشبكة خطوط الأنابيب التي تربط بالفعل ألبرتا بالساحل الشرقي لشمال الولايات المتحدة الأمريكية. وفي هذه الحالة، سيتعين على المهندسين عكس اتجاه تدفق النفط، كما فعلت شركة إكسون موبيل مع خط أنابيب بيجاسوس، الذي ينقل حاليا النفط الخام من إلينوي إلى تكساس. لكن خطوط الأنابيب القديمة التي يتدفق فيها النفط في الاتجاه المعاكس لاتجاه التدفق الأصلي تكون أكثر عرضة للتسربات. وفي بيجاسوس، على سبيل المثال، حدث تسرب نفطي من رمال القطران في أركنساس في إبريل/نيسان 2012. وعلاوة على ذلك، فإن تحسين خطوط الأنابيب القائمة من المرجح أن يثير احتجاجات قوية من قِبَل الناشطين في مجال البيئة وأطراف أخرى.

وبسبب هذه العقبات، تشير تقارير وكالة حماية البيئة ووكالة الطاقة الدولية إلى أن صناعة رمال القطران تحتاج إلى Keystone XL لمواصلة الازدهار. تنتج رمال القطران في ألبرتا حاليًا 1.8 مليون برميل من النفط يوميًا. سيكون Keystone XL قادرًا على نقل 830,000 ألف برميل إضافية يوميًا.

وإدراكا منها لمعارضة المنظمات البيئية، تحاول السلطات في مقاطعة ألبرتا وشركات الطاقة الحد من انبعاثات الغازات الدفيئة من مواقع النشاط في رمال القطران. تدرس شركة رويال داتش شل بديلا مكلفا لعملية استخراج النفط من البيتومين، يعتمد على إضافة الهيدروجين بدلا من تسخين البيتومين، بهدف تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. وفي الوقت نفسه، بدأت شركة النفط العالمية العملاقة في وضع خطط لتركيب معدات لالتقاط وتخزين ثاني أكسيد الكربون. ويسمى المشروع، الذي تم إطلاقه في إحدى مصافيها الصغيرة، "كويست". والهدف عند الانتهاء من المشروع في عام 2015 هو تخزين مليون طن من ثاني أكسيد الكربون كل عام على عمق كبير تحت سطح الأرض.₂: حوالي ثلث الانبعاثات الملوثة للمنشأة. وفي مشروع آخر مماثل، جرت محاولة لالتقاط ثاني أكسيد الكربون₂ واستخدامها في زيادة استخراج آبار النفط.

كما تعد ألبرتا واحدة من المناطق الوحيدة المنتجة للنفط في العالم حيث يتم فرض ضريبة على الكربون المنبعث في الغلاف الجوي. تبلغ الضريبة اليوم 15 دولارًا لكل طن من الكربون، وقد يزيد المبلغ بعد المناقشات الجارية حول هذا الموضوع. استثمرت مقاطعة ألبرتا مبلغ الأموال التي تم جمعها - أكثر من 300 مليون دولار - في التطوير التكنولوجي، وخاصة في التقنيات المصممة للحد من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون₂ رمال القطران. قال لي رون لايفرت، وزير الطاقة في ألبرتا آنذاك، في عام 2011، إن الضريبة المفروضة على تلك الانبعاثات "تمنحنا على الأقل سلاحًا صغيرًا ضد الأشخاص الذين يهاجموننا بشأن البصمة الكربونية التي نتركها وراءنا".

إن الجهود المبذولة لتقليل البصمة الكربونية في رمال القطران تزيد من تكاليف إنتاج النفط، ولكن حتى الآن، لم تكن هذه الجهود ناجحة للغاية. ووفقا للبيانات التي نشرتها الجمعية الكندية لشركات النفط، فإن 1.8 مليون برميل من النفط المستخرج من رمال القطران في عام 2011 تسببت في انبعاث أكثر من 47 مليون طن من الغازات الدفيئة في ذلك العام.

وفي عام 2012، أجرت وكالة الطاقة الدولية تحليلاً لسبل تجنب الوصول إلى عتبة الدرجتين، وخلصت إلى أن إنتاج النفط من رمال القطران في ألبرتا يجب ألا يتجاوز 3.3 مليون برميل يوميا حتى عام 2035. ومع ذلك، فإن مواقع التعدين التي تم تشييدها وقد يزيد نطاق إنتاج النفط المعتمد وتلك قيد الإنشاء في ألبرتا من نطاق إنتاج النفط إلى 5 ملايين برميل يوميًا بحلول عام 2030. ومن الصعب تخيل كيف سيكون من الممكن مواصلة نشاط التعدين في رمال القطران دون تجاوز إطار ميزانية الكربون.

كسر إطار ميزانية الكربون

هل من العدل تسليط الضوء على رمال القطران؟ ففي نهاية المطاف، تساهم الأشكال الأخرى من الوقود الأحفوري بشكل أكبر في ميزانية الكربون العالمية، ولكنها لا تثير القدر نفسه من الغضب. وربما بشكل غير عادل. وفي عام 2011، أطلقت محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم في الولايات المتحدة نحو ملياري طن من الغازات المسببة للانحباس الحراري الكوكبي ــ أي نحو ثمانية أمثال الكمية التي تنتجها عمليات التعدين والتكرير والحرق في رمال القطران. إن العديد من مناجم الفحم حول العالم تشوه المناظر الطبيعية بنفس الطريقة تمامًا، وقد خلفت وراءها تغيرات مناخية أكبر. ومع ذلك، فإن المناجم مثل تلك الموجودة في حوض نهر باودر في مونتانا ووايومنغ لا تثير احتجاجات عامة واسعة النطاق مثل مشروع كيستون XL، ولا يربط المتظاهرون أنفسهم بخطوط السكك الحديدية لوقف القطارات الطويلة التي تحمل الفحم من حوض النهر كل عام. يوم. وتشير تقديرات هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية إلى أن حوض نهر باودر وحده يحتوي على 150 مليار طن من الفحم الذي يمكن استخراجه بالتقنيات المتاحة لنا اليوم. إن حرق كل هذه الكمية من الفحم من شأنه أن يدفع العالم إلى ما هو أبعد من عتبة تريليون طن من ميزانية الكربون.

وقد تؤدي خطة أستراليا لزيادة صادرات الفحم إلى آسيا إلى انبعاث 1.2 مليار طن إضافية من ثاني أكسيد الكربون₂ في الغلاف الجوي كل عام، عند حرق الفحم. ومقارنة بهذه الانبعاثات، فإن حصة رمال القطران في انبعاثات الغازات الدفيئة تتضاءل، حتى لو أخذنا في الاعتبار التوقعات الأكثر تفاؤلا لتوسيع النشاط في المنطقة. وتخطط الولايات المتحدة ودول أخرى، مثل إندونيسيا، لتوسيع أنشطتها في قطاع الفحم. إن إغلاق صناعة الفحم في الولايات المتحدة أو حتى خفض نشاطها سوف يعوض أي زيادة متوقعة في الانبعاثات الملوثة من رمال القطران بسبب بناء Keystone XL، على الرغم من أن نوعي الوقود المعنيين يستخدمان لأغراض مختلفة: الفحم، لتوليد الكهرباء، والنفط للنقل.

كما أن كندا، باعتبارها دولة ديمقراطية صديقة حساسة للضغوط التي تمارسها المنظمات البيئية، تعد بمثابة هدف مناسب. في المقابل، فإن الشركات التي تنتج «النفط الثقيل» في المكسيك ونيجيريا وفنزويلا، والتي لا تقل مساهمتها في التلوث البيئي عن مساهمة البيتومين المستخرج من رمال القطران، لا تتعرض لمثل هذه المراقبة والرقابة الصارمة، على الرغم من معدلات انبعاث عالية لثاني أكسيد الكربون₂ الذي يسبب نشاطه في الواقع، يعد استخراج النفط الثقيل من نفس النوع من حقل نفط قديم في كاليفورنيا أكثر العمليات تلويثًا، حيث ينبعث منه المزيد من ثاني أكسيد الكربون.₂ من أي طريقة أخرى لإنتاج النفط في العالم، بما في ذلك استخلاص البيتومين من رواسب رمال القطران بعملية الصهر. يقول المهندس الكيميائي موراي جراي، الذي يشغل منصب المدير العلمي لمركز ابتكارات الرمال النفطية بجامعة تكساس: "إذا كنت تعتقد أن هناك ميزة لإنتاج النفط من مصادر أخرى (بخلاف رمال القطران)، فأنت تخدع نفسك". ألبرتا: "إن الاستخدام المتزايد للفحم في العالم يقلقني أكثر بكثير."

لكن إنتاج النفط من مصادر أخرى لا يتطور بالوتيرة السريعة التي تتميز بها صناعة إنتاج النفط من رمال القطران في ألبرتا، والتي نمت في العقد الماضي بما يزيد على مليون برميل يوميا. وإذا أردنا البقاء ضمن إطار ميزانية الكربون العالمية، فيتعين علينا أن نستخدم أقل من نصف الاحتياطيات من النفط والغاز والفحم التي نعرف أنها موجودة والتي يمكن استخراجها بشكل مجد اقتصادياً. وهذا يعني أننا يجب أن نترك جزءاً كبيراً من الوقود المعدني ـ وخاصة أشكال النفط الأكثر تلويثاً، مثل ذلك المستخرج من رمال القطران ـ ملقى في أعماق الأرض.

قد تأتي القوى الاقتصادية لمساعدة البيئة العالمية. بعد استخراج النفط من حقل باكن للصخر الزيتي في داكوتا الشمالية باستخدام تقنية التكسير الهيدروليكي، كان هناك انخفاض في الطلب في الولايات المتحدة على النفط "القذر" الكندي. ونتيجة لذلك، تم إلغاء مشاريع تطوير البنية التحتية الجديدة في رمال القطران في ألبرتا، مثل مشروع فوييجر لبناء مصفاة بتكلفة 12 مليار دولار. كما أن المعايير التي تم إدخالها مؤخرًا في الولايات المتحدة والتي تتطلب زيادة كفاءة استهلاك الوقود في السيارات ستؤدي إلى تقليل الطلب، على الأقل على المدى القصير. وبطريقة أو بأخرى، فإن رمال القطران لن تذهب إلى أي مكان، وسوف تصبح مرة أخرى هدفاً جذاباً لإنتاج النفط عندما يتم استنفاد حقول النفط الأخرى الأكثر ملاءمة للاستغلال بالكامل.

إذا تمت الموافقة في نهاية المطاف على خط أنابيب النفط Keystone XL، أو إذا تم إنشاء نظام بديل لنقل النفط من رمال القطران إلى الصين، فمن المرجح أن تزيد صادرات النفط، ومعها التراكم المتسارع وغير المرئي لثاني أكسيد الكربون.₂ في الغلاف الجوي. فبدلاً من اتخاذ الخطوة الأساسية المتمثلة في عدم تجاوز عتبة الانحباس الحراري العالمي البالغة درجتين مئويتين وخفض انبعاثات الغازات الدفيئة بنسبة 2.5% كل عام، يبدو أننا سنستمر في إطلاق الغازات الملوثة إلى الغلاف الجوي وزيادة تفاقم ظاهرة الاحتباس الحراري على مستوى العالم. إن كل ذرة كربون تنبعث من حرق الوقود الأحفوري، سواء كان مصدرها الرمال القارية أو من الخزانات الأخرى، تحدد مستقبلنا على الأرض.

__________________________________________________________________________________________________

باختصار

استخراج النفط من رمال القطران وحرقه كوقود ينتج عنه كميات هائلة من ثاني أكسيد الكربون.

ولتجنب ارتفاع درجة حرارة الأرض بما يتجاوز درجتين مئويتين في المتوسط، وهو ما قد يؤدي إلى تغير مناخي كارثي، يتعين علينا أن نضمن ألا تتجاوز الانبعاثات التراكمية للكربون في الغلاف الجوي عتبة تريليون طن.

لقد قطع الغلاف الجوي للأرض بالفعل نصف الطريق نحو عتبة تريليون طن من الكربون؛ سيؤدي التوسع في إنتاج النفط من رمال القطران إلى تسريع الانبعاثات.

إذا تم إنشاء خط أنابيب النفط Keystone XL من كندا إلى الولايات المتحدة الأمريكية، فسيتم تسريع إنتاج النفط من رمال القطران، وهذا سيقرب الكوكب العملاق خطوات من عتبة الانبعاثات التي لا يمكن تجاوزها.

منجم الذهب الأسود

كيف يتم استخراج النفط من رمال القطران؟

لقد تم تسخين الرمال النفطية في ألبرتا بفعل حرارة أحشاء الأرض، مما أدى إلى تكوين زيت سميك يشبه القطران يعرف باسم البيتومين. تحيط قطرات البيتومين بحبيبات خشنة من الرمل والماء، والتي يجب فصلها عن البيتومين حتى يمكن معالجتها. بشكل عام، يحتوي الخام على 73% رمل، 12% قار، 10% طين و5% ماء. نتيجة ثانوية لعملية فصل المكونات اللزجة هي بحيرات من الماء مملوءة بالرواسب السامة.

عن المؤلف

ديفيد بيلو هو محرر مشارك في مجلة ساينتفيك أمريكان.

والمزيد حول هذا الموضوع

الاحترار الناجم عن انبعاثات الكربون التراكمية نحو تريليون طن. مايلز ر. ألين وآخرون. في الطبيعة، المجلد. 458، الصفحات 1163-1166؛ 30 أبريل 2009.

رمال ألبرتا النفطية والمناخ. نيل سي سوارت وأندرو جيه ويفر في طبيعة تغير المناخ، المجلد. 2، الصفحات 134-136؛ 19 فبراير 2012.

حقائق عن الرمال النفطية. الرابطة الكندية لمنتجي البترول، 2013. www.capp.ca/getdoc.aspx?DocId=220513DT=NTV

تم نشر المقال بإذن من مجلة ساينتفيك أمريكان إسرائيل