石頭會燃燒?淺談頁岩油與頁岩氣

專題名稱 石頭會燃燒?淺談頁岩油與頁岩氣

專題描述 上地球科學時,學習到了頁岩這種石頭,於自然講義的補充科普閱讀竟然讓我們發現頁岩當中有能源能夠燃燒,不必依賴中東產油國家,這引發了我們同學間的熱烈討論。

隊伍名稱 暗色幻想

指導老師 熊毅 

參賽學生 倪禾臻 尹凡瑄 徐依華 

序號檔案內容上傳者
8作者 行政院國家科學委員會
來源 http://www.most.gov.tw/sd_ebook/490/490.pdf
描述 1.非傳統油氣的資源量及蘊藏量
2.頁岩氣的特性與開採技術
3.地下煤層中的天然氣─煤層氣
4.天然瀝青與超重油的開採
5.可以燃燒的石頭─油頁岩
6.冰與火的傳奇─天然氣水合物
尹凡瑄
7未上傳作者 曾繁銘
來源 工研院產業中心出版
描述 全球頁岩氣開採技術發展及對台灣石化產業價值鏈之影響研究
尹凡瑄
6作者 呂明達、陳耀輝
來源 http://ejournal.stpi.narl.org.twNSC_INDEXJournalEJ00011021010210-02.pdf
描述 針對頁岩氣的特性與開採技術所作的專題報導
倪禾臻
5作者 RICHARD A. MULLER 與 ELIZABETH A. MUELLER
來源
描述 針對油頁岩處理過程中會產生的汙染及生產頁岩油及頁岩氣時的壞處產生的迷思等做解釋
倪禾臻
4作者
來源 www.energy4me.org/hydraulicfracturing
描述 頁岩氣開採方是─水利壓列中所加的化學性質中所含的成的成分
尹凡瑄
3作者 網站名稱 [DOC]綠能對台灣產業轉型之機會與挑戰
來源 101-seminar-5.doc
描述 非傳統油氣資源之生產開發現況
倪禾臻
2作者 駐美代表處 趙衛武副組長
來源 http://www.aec.gov.tw/webpage/info/files/index_04-33.pdf
描述 美國頁岩氣開發之過去、現在與未來展望
倪禾臻
1作者 蔡奇勳
來源 http://www.shs.edu.tw/works/essay/2013/03/2013033022484501.pdf
描述 「頁岩氣的發展與影響之探討─以美國與中國為研究對象」之小論文。
倪禾臻

序號封面照內容說明上傳者
7類別 youtube影片
名稱 花蓮縣小論文比賽─國中自然領域第12組 暗色幻想
說明
做頁岩油的開採─水利壓裂的實驗影片
尹凡瑄
6類別 相簿集
名稱 2014/11/1活動紀錄
說明
今天以模擬水利壓裂開採法所做的實驗,以透明魚缸模擬地層、保麗龍代替油頁岩、乙酸乙酯代替壓裂液融化保麗龍抽出。
倪禾臻
5類別 相簿集
名稱 103/10/23活動紀錄
說明
每週例行討論。討論油頁岩及頁岩氣之相關議題,實驗活動紀錄。
熊毅
4類別 相簿集
名稱 103/10/25活動紀錄
說明
每週例行討論。討論油頁岩及頁岩氣之相關議題,實驗活動紀錄。
徐依華
3類別 相簿集
名稱 103/10/24活動紀錄
說明
每週例行討論。討論油頁岩及頁岩氣之相關議題,實驗活動紀錄。
徐依華
2類別 相簿集
名稱 103/10/17活動紀錄
說明
每週例行討論。討論油頁岩及頁岩氣之相關議題。
倪禾臻
1類別 相簿集
名稱 103/9/23活動記錄
說明
每週例行討論。討論油頁岩及頁岩氣之相關議題。
倪禾臻

序號內容上傳者
7作者 徐依華
標題 頁岩氣與頁岩油研究心得
內容
這一次與同學一起做了有關水力壓裂的實驗,發現有許多的困難點及我們無法做到的事情。
一開始我們就在想要如何做模擬實驗甚至是拿到含有頁岩
油的頁岩樣本之類的,可惜的是,那樣本並不是我們想要就會有的,討論之後,我們決定要做模擬水力壓裂的實驗。
過程中我們費盡心思與時間,想盡辦法,過程中總是會有困難,可是終於在這幾天做好了,最後的結果聽我的同學說,最後抽出來的地方居然會中空!
因此我了解到如果實際在開採時沒有把中空的地方填好,便會造成地層下陷、土壤崩塌、小型地震等等,而且水力壓裂中使用的化學物質;還有水力壓裂所需要的大量用水,對環境都會有一定的影響及迫害。
在我們討論之後,了解到還是需要更多能替代石油、傳統天然氣的各種代替能源,不會汙染地球又能環保的能源。

徐依華
6作者 尹凡瑄
標題 頁岩油的開採-水力壓裂摸擬實驗心得
內容
我們的題目頁岩油是一個非常難以發揮的題目,起初指導老師要我們用出一個油頁岩來讓它燃燒,測出它所含有多少的甲烷、乙烷、,丙烷以及丁烷的含量,但是在台灣並沒有油頁岩等東西在,所以便不做實驗,但是隨著時間的流逝,截止日期就近在眼前,沒有實際的操作,是無法打出好的小論文,於是正當大家在煩惱的時候,老師說既然無法找到油頁岩,那就摸擬它的開採放式,所以便開始做起實驗。
剛開始的準備材料就是一大功夫,不但要清洗玻璃缸,還要把之前放在裡面的沙子全部拿出來,接著在去挖土跟撿保麗龍!光是準備功夫就花了我們兩天的時間,再來要做的就是把土、沙子跟保麗龍放到玻璃缸裡面摸擬實際的地層,把管子埋在土壤裡,放入乙酸乙酯將以溶解,最後只要把它抽出來就完成了,過程中我們費盡心思與時間,想盡辦法把實驗做到完美,一下是怕管子被腐蝕,一下子是擔心如何抽出來,經過反覆的整理及調整,終於在前幾天做好了,結果相當驚人,抽出來的地方完全中空,如果實際在開採時沒填好,恐怕會造成地層下陷,在過成中也有看到一些土壤崩塌,有可能會造成小型地震,而在水力壓裂中的所填加上的化學物質一次大量的灌入土壤裡,對環境是非常不環保的。
人類應該繼續找尋替代的能源,既不會污然環境又可以拿來利用,這才是我們所需要找的能源。

尹凡瑄
5作者 倪禾臻
標題 水利壓裂模擬實驗心得
內容
今天嘗試了模擬水利壓裂的實驗,但是台灣非常難取得真實的油頁岩來讓我們做實驗,在與老師討論過後,我們決定利用聚苯乙烯會溶於有機酸的特性,以保麗龍代替油頁岩,用乙酸乙酯融化保麗龍後以針筒抽出。
實驗過程中,先是四處尋找可用的玻璃缸,再來又不斷嘗試如何將乙酸乙酯打入壓實的土壤中再抽出來,抽出來後要如何將保麗龍跟乙酸乙酯分離、管子被黏住了怎麼辦?什麼材質的管子不會被有機酸溶解?有好多好多的問題需要處理。實際自己設計實驗、操作實驗後,才知道這有多麼困難,以往作實驗總是照著老師說的步驟執行,實驗結果也早就寫在課本上,不用作到完便已知道實驗結果,毫無新鮮感可言。這次實驗從無到有全是自己設計的,實驗結果會是怎樣、實驗是否會成功,這些成了未知數,一切的後果全是自己承擔,十分有挑戰性。

倪禾臻
4作者 尹凡瑄
標題 對頁岩氣之心得感想
內容
在與組員努力的討論下,我對於頁岩氣有了更深入的了解,它與石油差不多都含有甲烷、乙烷、丙烷、丁烷等,石油的分布情形較為集中,頁岩氣就沒有這麼集中,因為是存在於頁岩與頁岩中的氣體,所以要開採的話較為難。頁岩氣的開採方式水平鑽井就跟石油一樣,先垂直鑽井至所需的深度,然後再橫向鑽探至氣田儲量豐富的位置。而頁岩氣還有水力壓裂技術的開採,利用高壓將這種促進分裂的液體注射到裂縫中的石頭,縫隙會擴大到數百公尺,進而釋放儲藏在岩層內的碳氫化合物,等這些碳氫化合物沿井上升後,再加以採集。

103/10/21

尹凡瑄
3作者 徐依華
標題 油頁岩跟頁岩氣心得
內容
當在還沒有參加校論文比賽之前,其實我根本不知道論文是什麼。
知道主題是頁岩氣及油頁岩之後,我也真的一問三不知,什麼都不懂,那是我第一次聽過的名詞,所以讓我對頁岩氣及油頁岩產生一點興趣。
在探討頁岩氣及油頁岩之後我發現頁岩氣的成分其實跟石油、天然氣並沒有太大的差別,還有頁岩氣的開採因為分布的關係而不同,還有在這次的探討之後,讓我真的了解到近年來石油跟傳統天然氣已經快要被開採完了,所以全世界都開始找新能源代替石油及傳統天然氣,在找尋之中,就決定將之前一直沒去開採又成本高的頁岩氣拿去當代替能源,之前是因為成本高又技術不佳且分佈極散導致無法開採,一部分是因為還有石油可以使用,所以就一直到現在才開始開採吧!

徐依華
2作者 倪禾臻
標題 油頁岩及頁岩氣之研究心得
內容
一開始我其實並不曾瞭解原來非再生能源除了正統的石油、天然氣之外,竟然還有其他的代替非再升能源,並不是石油、天然氣用完了,我們人類就只能使用功率不高的可再生能源。直到一天閒來無事翻閱科普文章時,看到了一個從未見過的名詞──頁岩氣,好奇之下上網查詢了相關資料,發現其中含有極深的玄機,便與同學開始了這方面的研究。
在查詢資料、討論之中,我漸漸開始了解自己從未真正注意過的能源議題,也發現了其實油頁岩在很早以前就已經有開採的記錄,但是當時開採技術尚未成熟,且分佈極散,更是難以開採,因此暫時擱置了頁岩氣及油頁岩的開採,轉而開採較易取得的常規能源,石油和天然氣。直到如今石油含量愈發稀少,才開始有對於各類可用能原展開研究。仔細想想,在開採石油、研究油頁岩時,勢必損失了極大量的能源,這何嘗不是一種因鴕鳥心態而造成的浪費呢?好在對於此類能源的開採技術愈發成熟,才能免除更多無謂的損失。
我想油頁岩、頁岩氣在不久的將來,應該也會從非常規能源,正式成為常規能源吧!

倪禾臻
1作者 尹凡瑄
標題 認識頁岩氣的心得
內容
其實在還沒參加小論文以前,有人問我是否要參加,而主題是"頁岩氣" !
那還真是我第一次聽過的名詞,我那時只知道頁岩是什麼,完全不了頁岩氣是什麼。所以便想與我的朋友一起來研究這個新能源─頁岩氣
認真去探討我發現頁岩氣的成分其實跟石油、天然氣並沒有什麼太大的差別,只是開採的難易度,因為石油與天然氣的分布平均,且地質堅固,因此先開採較為簡單的石油、天然氣,但是,近年來石油、天然氣已經快被開採完了,要不是找新能源代替,要不然就是不用,在考量下決定以找到新能源來代替石油,於是就決定把之前一直沒去開採的頁岩氣拿出來當代替能源,以前之所以無法開採一部分是因為技術不佳,一部分是因為有石油的代替,所以就一直到現在才開採。

103/10/17

尹凡瑄

序號封面簡介(摘要)上傳者
1書名 石油之後,主導人類未來100年命運的新能源霸主-頁岩氣
作者 伊原 賢/莊雅琇
出版社 臉譜
簡介(摘要)
頁岩氣革命----
為什麼關心生活物價、能源安全、財經投資、產業趨勢的每個人都該認識它?
●全球天然氣的產量供過於求,價格下看現價的三分之一。
●反核運動沒能讓美國的核電廠廢爐,頁岩氣卻做到了!
●能源價格下降,帶動美國製造業景氣復甦,進而影響全球相關產業。
●俄羅斯、中東的能源優勢將被大大削弱,能源權力關係劇烈變動。
頁岩氣不是新發現,但各種面向的討論卻在美國出現技術性突破之後才開始引爆、延燒。
儘管311福島核災帶動全球反核意識抬頭,也喚醒全民對能源議題的關心和參與,
然而,能源的道路怎麼走,才能走得安全、合宜?
我們又得對能源有多少認識,才能對我們自己和下一個世代負責?
這本由產學經驗相當豐富的專家所著的書,
完整地介紹頁岩氣及其分布狀況、帶動的各面向變革和造成的國際情勢變動,
也進而讓我們更深入、更全面的理解能源議題。
他恰巧能夠補足我們的能源知識缺口,對於能源的未來走向,也給了絕佳的答案。
導讀
倪禾臻

序號書面報告說明上傳者
1說明 「石頭會燃燒?-淺談頁岩油及頁岩氣」之書面報告初稿尹凡瑄

序號書面報告說明上傳者
1說明 「石油會燃燒?-淺談頁岩油及頁岩氣」之簡報倪禾臻