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El petróleo de esquisto (en inglés: shale oil) es un petróleo no convencional producido a partir de esquistos bituminosos mediante pirólisis, hidrogenación o disolución térmica. Estos procesos convierten a la materia orgánica contenida dentro de la roca (querógeno) en petróleo sintético y gas. El petróleo resultante puede ser utilizado como combustible o ser mejorado para ajustarse a las especificaciones del material que alimenta una refinería mediante el agregado de hidrógeno y la eliminación de impurezas tales como azufre y nitrógeno. Los productos refinados pueden ser utilizados para los mismos fines que aquellos obtenidos a partir del petróleo crudo.

Historia

El petróleo de esquisto fue una de las primeras fuentes de aceite mineral usadas por los humanos.^[1] Su uso más antiguo del cual existan registros fue en Suiza y Austria a comienzos del siglo XIV.^[2] En 1596, el médico personal de Frederick I, duque de Württemberg escribió acerca de sus propiedades curativas.^[3] El petróleo de esquisto fue utilizado para alumbrar las calles de Modena, Italia a comienzos del siglo XVII.^[3] La Corona británica otorgó una patente a tres personas en 1694 que habían «encontrado la manera de extraer y producir grandes cantidades de pitch, brea, y aceite de un cierto tipo de roca».^[3]^[4]^[5] Posteriormente comercializado como Betton's British Oil, se promocionaba diciendo que el producto destilado había sido «probado por buzos en dolores y contusiones con gran efecto beneficioso».^[6] Las industrias modernas de extracción de shale oil se crearon en Francia hacia 1830 y en Escocia durante la década de 1840.^[7] El petróleo era utilizado como combustible, como lubricante, y como aceite para lámpara; la revolución industrial había aumentado la demanda de iluminación. Servía para reemplazar al aceite de ballena que era cada vez más escaso y costoso.^[3]^[8]^[9]

Durante finales del siglo XIX, se construyeron plantas para extracción de shale oil en Australia, Brasil y Estados Unidos. China (Manchuria), Estonia, Nueva Zelanda, Sudáfrica, España, Suecia, y Suiza producían shale oil a comienzos del siglo XX. El descubrimiento de petróleo crudo en Medio Oriente a mediados del siglo XX paralizó a la mayoría de estas industrias, aunque Estonia y Noreste de China mantuvieron operativas sus industrias de extracción hasta comienzos del siglo XXI.^[7]^[10]^[11] En respuesta al aumento de los costos del petróleo a comienzos del siglo XXI, han recomenzado operaciones de extracción y/o de exploración en Estados Unidos, China, Australia, y Jordania.^[11]

Procesos de extracción

El petróleo de esquisto puede extraerse mediante pirólisis, hidrogenación, o disolución térmica.^[12]^[13] La pirólisis de la roca es realizada en un retorta, situada encima del suelo o dentro de la propia formación de roca. En 2008 la mayor parte de las industrias extractivas de shale oil extraían, trituraban y transportaban la roca hasta una instalación de retortas, aunque se han probado algunas técnicas experimentales que permiten extraer el petróleo in-situ en el mismo lugar de extracción. La temperatura a la cual el querógeno se descompone en hidrocarburos estables varía según el tiempo del proceso. En la descomposición sobre suelo el proceso comienza sobre los 300 °C, pero puede acelerarse y completarse a temperaturas más altas. Las descomposición se realiza de forma óptima entre 480 y 520 °C. ^[12]

Los procesos de hidrogenación y disolución térmica (mediante procesos de reactivos de fluidos) permiten extraer el petróleo usando un donante de hidrógeno, disolventes o una combinación de estos. La disolución térmica implica la aplicación de disolventes a una elevada temperatura y presión, incrementando la salida de petróleo por craqueo de la materia orgánica disuelta. Diferentes métodos producen shale oil con diferentes propiedades.^[13]^[14]^[15]^[16]

Una medida crítica para estudiar la viabilidad de la extracción del shale oil es la relación entre la energía producida por el shale oil extraído respecto a la cantidad de energía necesaria para extraerlo y procesarlo, una relación denominada "Energía retornada respecto a energía invertida" (en inglés Energy Returned on Energy Invested). En 1984 un estudio estimó que la relación para varios depósitos de shale oil variaba entre 0'7 y 13'3.^[17]

Estudios más recientes indican que la relación de los shale oil variaría entre 2 y 16, dependiendo de si la energía consumida es contada a su vez como energía producida.^[18] Royal Dutch Shell informó sobre relaciones entre 3 y 4 en extracciones que desarrollaron tecnologías de procesamiento in situ."^[19]^[20]