Pétrole non conventionnel

Le pétrole non conventionnel est un pétrole produit ou extrait utilisant des techniques autres que la méthode traditionnelle de puits pétroliers. Aujourd'hui la production de pétrole non conventionnel reste moins efficace et certains types ont de plus gros impacts environnementaux comparés à une production conventionnelle. Les productions de type non-conventionnel comprennent : les productions de sables bitumeux, de pétrole lourd, de schiste bitumineux, de biocarburant, la dépolymérisation thermique de matière organique et la conversion de charbon et de gaz naturel en hydrocarbures liquides par des procédés comme la synthèse de Fischer-Torpsch. Ces sources non-conventionnelles de pétrole peuvent prendre la relève en tant que carburants de transport lorsque les carburants conventionnels ne seront plus économiquement viables à cause de l'épuisement des ressources. Les sources conventionnelles de pétrole sont préférées aujourd'hui car elle fournissent un taux de rendement énergétique beaucoup plus élevé (énergie récupérée par rapport à l'énergie dépensée pour l'extraction et le raffinage). Les technologies comme l'injection de vapeur d'eau pour les champs de sables bitumineux sont en développement afin de permettre une augmentation de l'efficacité des méthodes d'extraction non conventionnelle, comme par exemple au Canada.

Les pétroles lourds et les sables bitumeux se retrouvent partout sur le globe, mais les deux plus importants sites sont situés au Canada (aux bord du lac Athabasca) et au Vénézuéla (sur les rives de l'Orénoque). L'hydrocarbone contenu dans ces champs est sous forme de bitume, qu'il est possible de transformer en carburant Orimulsion®. Le pétrole extra-lourd vénézuélien est différent des sables bitumeux canadiens car il est moins visqueux à température ambiante et peut donc être extrait avec des techniques d'écoulements à froid, même si le rendement est moindre qu'avec les techniques canadiennes (environ 8% comparé à plus de 90% pour les mines à ciel ouvert ou 60% pour les forages gravitationnels assistés par vapeur SAGD en anglais).

Les compagnies pétrolières ont estimé que les champs de l'Athabasca et de l'Orénoque (tous deux de taille similaire) représentent deux tiers du total mondial des gisements de pétrole. Cependant ils n'ont été considérés que récemment en tant que réserves pétrolières prouvées grâce à la chute du prix de production du baril dans les mines de Suncor et Syncrude à moins de 15 $ par baril alors que le cours du pétrole flambait à 70 $ le baril. Extraire un pourcentage significatif de la production mondiale de pétrole à partir de ces carburants fossiles ne sera pas chose facile dans le futur car le procédé implique des ressources importantes en matière de capitaux, d'hommes et de terrains.

Une autre préoccupation majeure aujourd'hui : les ressources nécessaires à la production de chaleur et d'électricité, générées actuellement en partie via le fioul et le charbon, lui-même en restriction. Une unité de valorisation du bitume est en cours de construction à Fort McMurray dans l'Alberta pour fournir du gaz de synthèse afin de remplacer le gaz naturel..

Les schistes bitumineux représentent un groupe de schistes fins allant du noir au marron foncé suffisamment riche en matière organique (le kérogène) permettant de préserver le pétrole de la distillation. Le kérogène contenu dans les schistes bitumeux peut être transformé en huile grâce au procédé chimique de pyrolyse. Au cours de la pyrolyse, les schistes bitumineux sont chauffés jusqu'à 450–500 °C dans une enceinte privée d'air et le kérogène se transforme en pétrole et est séparé. Ce procédé s'appelle la distillation en cornues. Les schistes bitumineux ont également été consommés en tant que carburants pauvres. Le Bureau des Réserves en Pétrole Maritime et Schistes Bitumineux des États-Unis estime les réserves mondiales de schistes bitumineux à 1662 milliards de barils (264 milliards de m³) dont 1200 milliards de barils (264 milliards de m³) sur le territoire états-unien. La majeure partie des schistes bitumineux aux États-Unis sont issus de la couche géologique Green River Formation (bassins de Green River et Washakie au Wyoming; bassin de Uinta dans l'Utah; bassin de Piceance Creek au Colorado). De nos jours, l'Estonie, la Russie, le Brésil et la Chine exploitent les schistes bitumineux, cependant la production est en baisse à cause des aspects économiques et environnementaux.

Les bio-carburants, tels que le biodiesel et le bioéthanol, sont aussi des carburants à base d'hydrocarbure. Il existe aussi des bio-carburants non-hydrocarbures comme les producteurs anaérobiques d'hydrogène.

La dépolymérisation thermique (TDP en anglais) peut permettre de récupérer beaucoup d'énergie du coke pétrolier et des déchets provenant des réservoirs. Il est difficile d'estimer la production énergétique potentielle car la récupération dépend énormément des produits utilisés.

La transformation du charbon et du gaz naturel peut permettre de fournir de grandes quantités de pétrole non conventionnel, mais de moindre valeur énergétique. À cause du prix élevé du transport du gaz, de nombreux gisements connus mais trop éloignés ne sont pas exploités. La transformation peut mettre à disposition ces énergies malgré les conditions actuelles du marché.

Le procédé de Karrick est une carbonisation à basse température (LTC en anglais) du charbon, des schistes, du lignite ou de tout autre matière carbonée. Ceux-ci sont chauffés de 360 °C à 750 °C en l'absence d'air afin d'extraire par distillation l'huile et le gaz. La production devient rentable à partir de 35$ le baril.

Le procédé Fischer-Tropsch utilise un principe similaire à celui de Karrick - mais cependant moins efficace - pour la gazéifaction du charbon car beaucoup de l'énergie contenue dans le charbon est dissipée. Pour la plupart des grandes compagnies pétrolières, le procédé Fischer-Tropsch fait actuellement l'objet de recherches afin de permettre la production de carburant liquide à partir de gaz naturel.