Esquisto bituminoso en Estonia
Panorama de la industria en Estonia

Se muestra una pared de kukersita de color gris parduzco con un pico con mango azul a la derecha del centro. Se ven fragmentos de otras rocas; la mayoría son un poco más anchos que el mango del pico.
Afloramiento de esquisto bituminoso de kukersita del Ordovícico , norte de Estonia

En Estonia existen dos tipos de esquisto bituminoso , ambos son rocas sedimentarias depositadas durante el periodo geológico Ordovícico . [1] La argilita graptolítica es el recurso de esquisto bituminoso más grande , pero, debido a que su contenido de materia orgánica es relativamente bajo, no se utiliza industrialmente. El otro es la kukersita , que se ha extraído durante más de cien años. Los depósitos de kukersita en Estonia representan el 1% de los depósitos de esquisto bituminoso mundiales . [2]

El esquisto bituminoso ( en estonio : põlevkivi ; literalmente, "roca ardiente") se ha definido como un recurso energético estratégico en Estonia [3] y la industria del esquisto bituminoso en Estonia es una de las más desarrolladas del mundo. [4] Históricamente, la mayor parte del esquisto bituminoso extraído se utilizó para la generación de electricidad . De todas las centrales eléctricas alimentadas con esquisto bituminoso del mundo, las dos más grandes están en Estonia. [5] Aunque su participación disminuyó en la década hasta 2022, [6] el uso directo e indirecto del esquisto bituminoso todavía genera aproximadamente la mitad de la electricidad de Estonia . Aproximadamente la mitad del esquisto bituminoso extraído se utiliza para producir petróleo de esquisto , un tipo de petróleo sintético extraído del esquisto bituminoso por pirólisis , lo que es suficiente para mantener a Estonia como el segundo mayor productor de petróleo de esquisto del mundo después de China. Además, el esquisto bituminoso y sus productos se utilizan en Estonia para la calefacción urbana y como materia prima para la industria del cemento.

En los siglos XVIII y XIX, varios científicos describieron el esquisto bituminoso de Estonia y lo utilizaron como combustible de baja calidad. Su uso en la industria comenzó en 1916. La producción de petróleo de esquisto comenzó en 1921 y el esquisto bituminoso se utilizó por primera vez para generar energía eléctrica en 1924. [7] Poco después, comenzó la investigación sistemática sobre el esquisto bituminoso y sus productos, y en 1938 se estableció un departamento de minería en la Universidad Técnica de Tallin . Después de la Segunda Guerra Mundial , el gas de esquisto bituminoso de Estonia se utilizó en San Petersburgo (entonces llamado Leningrado) y en las ciudades del norte de Estonia como sustituto del gas natural . La creciente necesidad de electricidad en el noroeste de la Unión Soviética llevó a la construcción de grandes centrales eléctricas alimentadas con esquisto bituminoso . La extracción de esquisto bituminoso alcanzó su punto máximo en 1980. Posteriormente, la puesta en marcha de reactores nucleares en Rusia, en particular la central nuclear de Leningrado , redujo la demanda de electricidad producida a partir de esquisto bituminoso y, junto con una reestructuración postsoviética de la industria en la década de 1990, condujo a una disminución de la extracción de esquisto bituminoso. Después de disminuir durante dos décadas, la extracción de esquisto bituminoso comenzó a aumentar nuevamente a principios del siglo XXI. Se prevé que la mayor parte de la generación de electricidad alimentada con esquisto bituminoso se elimine gradualmente para 2030.

La industria sigue teniendo un grave impacto sobre el medio ambiente, ya que produce residuos comunes y peligrosos y emite gases de efecto invernadero , reduce los niveles de las aguas subterráneas, altera la circulación del agua y deteriora la calidad del agua. Los lixiviados de los vertederos contaminan las aguas superficiales y subterráneas. Las minas de esquisto bituminoso, tanto antiguas como actuales, cubren aproximadamente el uno por ciento del territorio de Estonia.

Recurso

Argilita graptolítica

Un ejemplar de graptolita argilita de Estonia. Las partes brillantes son pirita.
Un ejemplar de graptolita argilita que contiene pirita (FeS 2 ) del acantilado de Türisalu , un afloramiento de la Formación Türisalu
Mapa isopáquico de los depósitos de argilita graptolítica del Ordovícico en el norte de Estonia, que indica el espesor en metros.

La argilita graptolítica de Estonia (también conocida como argilita dictyonema, pizarra bituminosa dictyonema, pizarra dictyonema o pizarra alumínica) es un tipo marino de pizarra negra , perteneciente al tipo marinita de pizarras bituminosas. [8] [9] Aunque el nombre argilita dictyonema se usa ampliamente en lugar de argilita graptolítica, ahora se considera un nombre inapropiado ya que los fósiles de graptolitos en la roca, anteriormente considerados dictionémidos, fueron reclasificados durante la década de 1980 como miembros del género Rhabdinopora . [9] [10] [11]

La argilita graptolítica se formó hace unos 480 millones de años durante el Ordovícico Inferior en un entorno marino . [12] En Estonia continental, se encuentra al pie del Klint del norte de Estonia , desde la península de Pakri hasta Narva en un área que cubre unos 11 000 kilómetros cuadrados (4200 millas cuadradas). [12] [13] Cuando se incluyen los hallazgos en las islas occidentales de Estonia , su extensión aumenta a unos 12 200 kilómetros cuadrados (4700 millas cuadradas). [9] El espesor de la capa varía desde menos de 0,5 metros (1 pie 8 pulgadas) hasta un máximo de 8 metros (26 pies) en el oeste de Estonia, y su profundidad debajo de la superficie varía de 10 a 90 metros (33 a 295 pies). [13]

Los recursos de argilita graptolítica en Estonia se han estimado en 60-70 mil millones de toneladas. [8] [12] Aunque los recursos de argilita graptolítica superan a los de kukersita, los intentos de utilizarla como fuente de energía no han tenido éxito debido a su bajo valor calorífico y alto contenido de azufre . [1] [13] [14] Su contenido orgánico varía de 10 a 20% y su contenido de azufre de 2 a 4%. En consecuencia, su valor calorífico es de solo 5-8  megajulios por kilogramo (MJ/kg; 1200-1900 kcal/kg) y su rendimiento de petróleo en el ensayo de Fischer es de 3-5%. [13] Sin embargo, el recurso de argilita graptolítica en Estonia contiene un potencial de 2.1 mil millones de toneladas de petróleo. Además, contiene 5,67 millones de toneladas de uranio  (lo que lo convierte en una de las principales fuentes potenciales de uranio en Europa  ), 16,53 millones de toneladas de zinc y 12,76 millones de toneladas de molibdeno . Todavía no existe ninguna tecnología económica y respetuosa con el medio ambiente para extraer ni los metales ni el petróleo. [14]

Sitio de Kukers

Mapa de los yacimientos de kukersita en el norte de Estonia y Rusia. En el tercio superior norte del mapa se muestran los cuerpos de agua circundantes. El mar Báltico se encuentra a la izquierda del centro y el golfo de Finlandia a la derecha.
Ubicación de los depósitos de kukersita en la cuenca de esquisto bituminoso del Báltico en el norte de Estonia y Rusia

La kukersita es una pizarra bituminosa de color marrón claro de tipo marino del Ordovícico tardío que se formó hace unos 460 millones de años. [15] Fue nombrada kuckers por el geólogo alemán báltico Carl Friedrich Schmidt a mediados del siglo XIX, y kukersita por el paleobotánico ruso Mikhail Zalessky en 1916. [16] [17] El nombre refleja el nombre alemán de Kukruse Manor , donde se obtuvieron muestras de pizarra bituminosa. [17] [18]

Los depósitos de kukersita en Estonia son los segundos depósitos de esquisto bituminoso de mayor calidad del mundo después de la torbanita australiana . [19] Su contenido orgánico varía del 15% al ​​55%, con un promedio de más del 40%. En consecuencia, su valor calorífico medio es de 15 MJ/kg (3.600 kcal/kg). [19] La tasa de conversión de su contenido orgánico en energía utilizable (petróleo de esquisto y gas de esquisto bituminoso) está entre el 65 y el 67%, [19] [20] y su rendimiento de petróleo en el ensayo de Fischer es del 30 al 47%. [21]

Fotografía de una kukersita del norte de Estonia. La roca es de color marrón chocolate y las figuras blancas ramificadas, aparentemente abstractas, son fósiles.
Fósiles en kukersita del norte de Estonia

El principal componente orgánico de la kukersita es la telalginita , que se originó a partir del alga verde fósil Gloeocapsomorpha prisca , depositada en una cuenca marina poco profunda. [21] La kukersita se encuentra a profundidades de 7 a 170 metros (23 a 558 pies). [13] [20] Los depósitos de kukersita más importantes en Estonia, el estonio y el tapa, cubren alrededor de 3000 a 5000 kilómetros cuadrados (1200 a 1900 millas cuadradas), [13] [22] [23] y junto con el depósito de Leningrado (una extensión del estonio) forman la cuenca de esquisto bituminoso del Báltico . [24] [25] El depósito de Estonia, que cubre alrededor de 2000 kilómetros cuadrados (770 millas cuadradas), se utiliza industrialmente. Consiste en 23 campos de exploración y minería. El yacimiento de Tapa no se considera una reserva debido a su menor poder calorífico, lo que hace que su extracción sea económicamente inviable. [26] [27] En el norte de Estonia hay 50 capas de kukersita; las seis más bajas de ellas forman un manto explotable de entre 2,5 y 3 metros (8 pies 2 pulgadas y 9 pies 10 pulgadas) de espesor . [1] En esta zona, la kukersita se encuentra cerca de la superficie. Al sur y al oeste se encuentra a mayor profundidad y su espesor y calidad disminuyen. [27]

Según la Agencia Internacional de la Energía , la kukersita de Estonia representa aproximadamente el 1,1% de los recursos mundiales y el 17% de los recursos europeos de esquisto bituminoso. [2] Se estima que los recursos totales de kukersita en Estonia son de aproximadamente 4.800 millones de toneladas, incluidos 1.300 millones de toneladas de reservas económicamente probadas y probables. [28] [29] Las reservas económicamente probadas y probables consisten en depósitos explotables con clasificaciones energéticas de al menos 35  gigajulios por metro cuadrado y valores caloríficos de al menos 8 MJ/kg, ubicados en áreas sin restricciones ambientales. [27] [28] [30] Hasta 650 millones de toneladas de reservas económicamente probadas y probables se designan como recuperables. [29]

Historia

Historia temprana

A menudo se informa que el naturalista y explorador del siglo XVIII Johann Anton Güldenstädt había mencionado un descubrimiento de una "roca ardiente" cerca de Jõhvi en 1725, pero sus notas de viaje publicadas no mencionan ni el esquisto bituminoso ni Estonia. [31] También se informa a menudo que el registro documentado más antiguo de esquisto bituminoso en Estonia, escrito por el publicista y lingüista alemán báltico August Wilhelm Hupel , data de 1777. Sin embargo, esto se basa en una interpretación errónea de la palabra alemana Steinöhl (que significa: aceite de piedra), que fue utilizada por Hupel pero que probablemente no significaba esquisto bituminoso en el contexto de su publicación. [31]

En la segunda mitad del siglo XVIII, la Sociedad Económica Libre de San Petersburgo comenzó a buscar información sobre los minerales combustibles que pudieran sustituir a los árboles cada vez más escasos en la parte europea de Rusia. Como resultado de estas investigaciones, la Sociedad recibió información sobre un mineral combustible encontrado en la finca Kohala cerca de Rakvere . Según el propietario de la finca Kohala, el barón Fabian Reinhold Ungern-Sternberg, la "roca ardiente" fue descubierta a una profundidad de unos diez metros cuando se abrió un manantial en la pendiente de un montículo arenoso, como sucedió durante la excavación de un pozo algunos años antes en la misma pendiente. [31] Este descubrimiento fue mencionado brevemente en un documento preparado por el químico alemán Johann Gottlieb Georgi y presentado por el actual consejero de Estado Anton-Johann Engelhardt en la reunión de la Sociedad en 1789. [17] [31] [32] La primera investigación científica sobre el rendimiento de petróleo de la roca, utilizando muestras de la aldea de Vanamõisa de Kohala Manor, fue publicada por Georgi en la Academia Rusa de Ciencias en 1791. [26] [31] En 1838 y 1839, el geólogo alemán báltico Gregor von Helmersen publicó una descripción detallada de los depósitos de kukersita en Vanamõisa y argilita graptolítica en Keila-Joa . [33] En 1838 realizó un experimento exhaustivo para destilar petróleo del depósito de esquisto bituminoso de Vanamõisa. [33] [34] [35]

Durante la década de 1850, se llevaron a cabo en Estonia obras a gran escala para transformar tierras excesivamente húmedas en tierras aptas para la agricultura; esto incluyó la excavación de zanjas de drenaje. En el proceso, se descubrieron capas previamente desconocidas de esquisto bituminoso en varios lugares. En los años 1850-1857, el territorio de Estonia fue explorado por el geólogo alemán del Báltico Carl Friedrich Schmidt, quien estudió estos hallazgos de esquisto bituminoso. [17] [36] El químico ruso Aleksandr Shamarin, quien a fines de la década de 1860 había estudiado la composición y las propiedades del esquisto bituminoso originario del área de Kukruse, concluyó que tenía sentido usar el esquisto bituminoso para la producción de gas y como combustible sólido. Sin embargo, consideró que la producción de petróleo de esquisto no era rentable. [17] Durante el resto del siglo XIX, el esquisto bituminoso se utilizó localmente solo como combustible de baja calidad. [37] Por ejemplo, en la década de 1870, Robert von Toll, propietario de la mansión Kukruse, comenzó a utilizar esquisto bituminoso como combustible para la destilería de la mansión. [38] Hubo intentos fallidos de utilizar argilita graptolítica como fertilizante en el siglo XIX. A principios del siglo XX, el geólogo e ingeniero Carl August von Mickwitz estudió la autoignición de la argilita graptolítica cerca de Paldiski . [39] En la Universidad de Tartu, Georg Paul Alexander Petzholdt, Alexander Gustav von Schrenk y Carl Ernst Heinrich Schmidt , entre otros, realizaron análisis de geología y química de esquisto bituminoso durante el siglo XIX . [26] [37]

Comienzo de la industria del esquisto bituminoso

Monumento que conmemora el comienzo de la industria del esquisto bituminoso. Está formado por un bloque de hormigón gris de aproximadamente 1,5 metros de ancho y tres cuartos de metro de profundidad. El bloque está coronado por una tolva de metal negro llena de rocas. Una placa azul con letras blancas en estonio justo encima del bloque explica su significado.
Monumento histórico en el lugar donde se extrajeron las primeras toneladas de esquisto bituminoso en Pavandu, Kohtla-Järve

El análisis de los recursos de esquisto bituminoso de Estonia y las posibilidades de explotación se intensificaron a principios del siglo XX, mientras Estonia formaba parte del Imperio ruso . El desarrollo industrial estaba en marcha en San Petersburgo (conocida como Petrogrado en 1914-24), pero los recursos de combustible regionales escaseaban. En 1910 se propuso una gran planta de extracción de petróleo de esquisto para procesar el esquisto bituminoso de Estonia. El estallido de la Primera Guerra Mundial , junto con una crisis de suministro de combustible, aceleró el ritmo de la investigación. [37]

En junio de 1916, el geólogo ruso Nikolay Pogrebov supervisó la extracción de las primeras toneladas de esquisto bituminoso en Pavandu y las entregó al Instituto Politécnico de San Petersburgo (entonces Petrogrado) para experimentos a gran escala. [40] [41] Estos eventos que marcaron el comienzo de la industria de esquisto bituminoso de Estonia [10] tuvieron lugar más de medio siglo después de que surgiera una industria de esquisto bituminoso en Escocia, la industria líder de esquisto bituminoso en 1916, y una década antes de que la industria surgiera en China, que, además de Estonia, es hoy el otro país líder en explotación de esquisto bituminoso. [42] En 1916, se enviaron un total de 640 a 690 toneladas de esquisto bituminoso a San Petersburgo para pruebas. Las pruebas demostraron que el esquisto bituminoso era adecuado para la combustión como combustible sólido y para la extracción de gas de esquisto bituminoso y petróleo de esquisto bituminoso. [17] Basándose en estos prometedores resultados, el 3 de enero de 1917 se presentó al emperador Nicolás II un plan para la extracción de esquisto bituminoso en Estonia. El 13 de febrero de 1917, el Consejo de Ministros de Rusia asignó 1,2 millones de rublos para comprar tierras e iniciar las actividades mineras. Después de la Revolución de Febrero , el Gobierno Provisional Ruso nombró a un comisionado especial para la compra y el almacenamiento de esquisto bituminoso que comenzó el trabajo preliminar para la excavación de una mina de esquisto bituminoso en Pavandu, con una construcción a gran escala llevada a cabo por unos 500 trabajadores, incluidos prisioneros de guerra, en el verano de 1917. [17] Después de la Revolución de Octubre , cesó la financiación y se detuvo la construcción. [17] Dos empresas privadas de San Petersburgo, establecidas especialmente para la extracción de esquisto bituminoso, Böckel & Co. y Mutschnik & Co., que en el otoño de 1916 habían comenzado la minería a cielo abierto en Kukruse y Järve, respectivamente, también pusieron fin a sus actividades mineras en 1917. [17] [43]

En febrero de 1918, las tropas alemanas ocuparon la zona que rodeaba la cuenca de esquisto bituminoso en el noreste de Estonia . Durante esta ocupación, la empresa alemana Internationales Baukonsortium (en español: Consorcio Internacional de Construcción ) llevó a cabo actividades mineras en Pavandu, incluido el envío de esquisto bituminoso a Alemania para investigación y experimentación. Este trabajo utilizó una retorta construida por Julius Pintsch AG , conocida como generador Pintsch. A fines de 1918, las fuerzas alemanas abandonaron Estonia, momento en el que no se había extraído y enviado a Alemania más que un solo tren cargado de esquisto bituminoso. [44]

Acontecimientos en la Estonia de entreguerras

Fotografía en blanco y negro de la planta de procesamiento de petróleo de esquisto de Kohtla-Järve, fechada en 1937. En el tercio inferior de la fotografía se ve una línea de ferrocarril. Al fondo se encuentran una torre de tolva con paredes de piedra caliza y una caseta para generadores. En el lado izquierdo de la fotografía se encuentra otro edificio más pequeño. En el lado derecho de la fotografía se encuentran varios tanques de petróleo.
Planta de extracción de petróleo de esquisto de Kohtla-Järve ( Esimene Eesti Põlevkivitööstus , 1937. Foto de Carl Sarap)
Fotografía en blanco y negro de una planta de extracción de petróleo de esquisto en Kohtla operada por New Consolidated Gold Fields Limited
Planta de extracción de petróleo de esquisto de Kohtla ( New Consolidated Gold Fields Ltd. , 1931)

Después de que Estonia obtuviera la independencia , la empresa estatal de petróleo de esquisto bituminoso, Riigi Põlevkivitööstus (en español: Industria estatal de petróleo de esquisto bituminoso de Estonia ), se estableció como un departamento del Ministerio de Comercio e Industria el 24 de noviembre de 1918. La empresa, más tarde llamada Esimene Eesti Põlevkivitööstus (en español: Primera industria de petróleo de esquisto bituminoso de Estonia ), fue la predecesora de Viru Keemia Grupp , uno de los actuales productores de petróleo de esquisto en Estonia. Se hizo cargo de la mina a cielo abierto existente de Pavandu y abrió nuevas minas en Vanamõisa (1919), Kukruse (1920) y Käva (1924). [7] [44] Además, varios inversores privados, incluidos inversores extranjeros, iniciaron industrias de esquisto bituminoso en Estonia abriendo minas en Kiviõli (1922), Küttejõu (1925), Ubja (1926), Viivikonna (1936) y Kohtla (1937). [7] [45] La mina de Pavandu se cerró en 1927 y la mina de Vanamõisa se cerró en 1931. [45] Mientras que en 1918 solo se extrajeron 16 toneladas y en 1919 solo 9.631 toneladas de esquisto bituminoso, en 1937 la producción anual superó el millón de toneladas. En 1940, la producción anual alcanzó 1.891.674 toneladas. [46]

En sus inicios, el esquisto bituminoso se utilizaba principalmente en la industria del cemento, pero también para la combustión de hornos de locomotoras y como combustible doméstico. Los primeros grandes consumidores industriales de esquisto bituminoso fueron las fábricas de cemento de Kunda y Aseri . [7] [47] En 1925, todas las locomotoras de Estonia funcionaban con esquisto bituminoso. [48]

La producción de petróleo de esquisto comenzó en Estonia en 1921 cuando Riigi Põlevkivitööstus construyó 14 retortas experimentales de procesamiento de esquisto bituminoso en Kohtla-Järve . [7] [49] Estas retortas verticales utilizaban el método desarrollado por Julius Pintsch AG que luego evolucionaría hasta convertirse en la actual tecnología de procesamiento Kiviter . [49] Junto con la planta de extracción de petróleo de esquisto, se fundó un laboratorio de investigación de esquisto bituminoso en 1921. [43] Después de las retortas experimentales, la primera planta comercial de petróleo de esquisto se puso en funcionamiento el 24 de diciembre de 1924. [50] La empresa alemana Eesti Kiviõli ( alemán : Estländische Steinöl , inglés: Estonian Stone Oil , predecesora de Kiviõli Keemiatööstus), afiliada a G. Scheel & Co. y Mendelssohn & Co. , se estableció en 1922. A fines de la década de 1930, se había convertido en el mayor productor de petróleo de esquisto en Estonia. [51] [52] Alrededor de la mina y la planta petrolífera de la empresa, se formó el asentamiento de Kiviõli (ahora ciudad) de la misma manera que el asentamiento de Küttejõu (ahora distrito de Kiviõli) formado alrededor de la mina propiedad de Eesti Küttejõud. En 1924, Estonian Oil Development Syndicate Ltd., empresa de capital británico (posteriormente Vanamõisa Oilfields Ltd.), compró una mina a cielo abierto en Vanamõisa y abrió una planta de extracción de petróleo de esquisto que fue abandonada en 1931 debido a problemas técnicos. [1] [49] [53] El consorcio sueco-noruego Eestimaa Õlikonsortsium ( en sueco : Estländska Oljeskifferkonsortiet ; en inglés: Estonian Oil Consortium ), controlado por Marcus Wallenberg , fue fundado en Sillamäe en 1926. [53] [54] New Consolidated Gold Fields Ltd. del Reino Unido construyó una planta de extracción de petróleo de esquisto en Kohtla-Nõmme en 1931. [7] [49] Esta instalación continuó funcionando hasta 1961. [7]

En 1934, Eesti Kiviõli y New Consolidated Gold Fields establecieron la cadena de estaciones de servicio Trustivapaa Bensiini (ahora: Teboil ) en Finlandia , que en 1940 vendió más gasolina derivada del petróleo de esquisto en Finlandia que todo el mercado de gasolina convencional en Estonia. [55] Desde 1935, el petróleo de esquisto estonio se ha suministrado a la Kriegsmarine alemana como combustible para barcos. [51] [56] En 1938, se exportó el 45% del petróleo de esquisto estonio, lo que representa el 8% de las exportaciones totales de Estonia. [57] Aunque el precio de la gasolina basada en esquisto bituminoso era al menos el triple del precio mundial de la gasolina, la alta producción y los acuerdos bilaterales con Alemania facilitaron su exportación. [55] En 1939, Estonia produjo 181.000 toneladas de petróleo de esquisto, incluidas 22.500 toneladas de petróleo que eran equivalentes adecuados de gasolina. La industria minera y petrolera empleaba a 6.150 personas. [51]

La industria eléctrica a partir de esquisto bituminoso comenzó en 1924, cuando la central eléctrica de Tallin pasó a utilizar este combustible. [22] En 1933, alcanzó una capacidad de 22  megavatios (MW). Se construyeron otras centrales eléctricas a partir de esquisto bituminoso en Püssi (3,7 MW), Kohtla (3,7 MW), Kunda (2,3 MW) y Kiviõli (0,8 MW). Al comienzo de la Segunda Guerra Mundial, la capacidad total de las centrales eléctricas a partir de esquisto bituminoso era de 32,5 MW. [7] Solo las centrales eléctricas de Tallin y Püssi estaban conectadas a la red . [58]

El 9 de mayo de 1922 tuvo lugar la primera discusión internacional sobre la kukersita estonia en la 64.ª reunión de la Institución de Tecnólogos del Petróleo. [40] La investigación sistemática sobre la pizarra bituminosa y sus productos comenzó en el Laboratorio de Investigación de Esquisto Bituminoso de la Universidad de Tartu en 1925, iniciada por el profesor Paul Kogerman . [34] [59] En 1937, se estableció el Comité Geológico bajo el Ministerio de Asuntos Económicos y el Instituto de Recursos Naturales, una institución académica independiente. En 1938 se estableció un departamento de minería en la Universidad Técnica de Tallin. [40] Las industrias de esquisto bituminoso de Estonia realizaron pruebas de muestras de esquisto bituminoso de Australia , Bulgaria , Alemania y Sudáfrica . [60]

La evolución de la situación en Estonia, ocupada por Alemania

Poco después de la ocupación soviética en 1940, toda la industria del esquisto bituminoso fue nacionalizada y subordinada a la Oficina de Minería y más tarde a la Dirección General de Minería e Industria de Combustibles del Comisariado del Pueblo para la Industria Ligera. [61] Alemania invadió la Unión Soviética en 1941 y la infraestructura de la industria fue destruida en gran parte por las fuerzas soviéticas en retirada. [51] Durante la posterior ocupación alemana , la industria se fusionó en una empresa llamada Baltische Öl GmbH. [51] [61] Baltische Öl se convirtió en la industria más grande del territorio estonio. [62] Esta entidad estaba subordinada a Kontinentale Öl , una empresa que tenía derechos exclusivos para la producción de petróleo en los territorios ocupados por Alemania . [51] [61]

El objetivo principal de la industria era la producción de petróleo para el ejército alemán . [61] En 1943, después de que las tropas alemanas se retiraran de la región petrolífera del Caspio , el esquisto bituminoso de Estonia adquirió cada vez mayor importancia. El 16 de marzo de 1943, Hermann Göring emitió una orden secreta que establecía que "el desarrollo y la utilización de la industria del esquisto bituminoso de Estonia es la tarea militar y económica más importante en los territorios de los antiguos estados bálticos". [63] El 21 de junio de 1943, el Reichsführer Heinrich Himmler emitió una orden para enviar tantos judíos varones como fuera posible a la minería de esquisto bituminoso. [63] [64]

Baltische Öl estaba formada por cinco unidades (Kiviõli, Küttejõu, Kohtla-Järve, Sillamäe y Kohtla), todas ellas industrias que ya existían y que habían sido parcialmente restauradas. Además, Baltische Öl comenzó la construcción de un nuevo complejo minero y de extracción de petróleo de esquisto en Ahtme , pero nunca llegó a estar operativo. [51] [65] Los prisioneros de guerra y los trabajadores forzados constituían aproximadamente dos tercios de la fuerza laboral en estas unidades. [51]

Mientras las tropas soviéticas avanzaban en Estonia durante 1944 , alrededor de 200 especialistas estonios en esquisto bituminoso fueron evacuados a Schömberg , Alemania, para trabajar en una industria de esquisto bituminoso allí, llamada en código Operación Desierto ( Unternehmen Wüste ) . [59] [61] Las plantas de extracción de petróleo de esquisto en Estonia fueron destruidas y las minas fueron incendiadas o inundadas por los alemanes en retirada. [51] [66] Las centrales eléctricas de esquisto bituminoso existentes también fueron destruidas. [66]

La evolución de la Estonia soviética

Cantidad anual de esquisto bituminoso extraído en Estonia (millones de toneladas métricas de 1916 a 2019. Fuente: John R. Dyni, [42] Oficina de Estadística de Estonia; Anuario de la industria del esquisto bituminoso de Estonia 2019) [67]

En 1945-1946 la industria minera se fusionó con Eesti Põlevkivi ( en ruso : Эстонсланец , literalmente: esquisto bituminoso de Estonia; ahora parte de Enefit Power ) bajo la Dirección General de la Industria del Esquisto Bituminoso de la URSS ( Glavslanets ). [68] La extracción de petróleo de esquisto, excepto las plantas de Kiviõli y Kohtla-Nõmme, se fusionó con el combinado de petróleo de esquisto de Kohtla-Järve ( en ruso : Сланцехим , ahora Viru Keemia Grupp) bajo la Dirección General de Combustible Líquido Sintético y Gas de la URSS ( Glavgaztopprom ). Ambas organizaciones eran dirigidas desde Moscú. [69]

Se abrieron nuevas minas en Ahtme (1948), Jõhvi (n.º 2, 1949), Sompa (1949), Tammiku (1951) y en el área entre Käva y Sompa (n.º 4, 1953). [26] La mina a cielo abierto de Küttejõu se cerró en 1947 y la mina subterránea de Küttejõu se fusionó con la mina Kiviõli en 1951. [70] La mina Ubja se cerró en 1959. [45] Después de la construcción de grandes centrales eléctricas alimentadas con esquisto bituminoso, la demanda de esquisto bituminoso aumentó y, en consecuencia, se construyeron nuevas minas más grandes: las minas subterráneas Viru (1965) y Estonia (1972) junto con las minas a cielo abierto Sirgala (1963), Narva (1970) y Oktoobri (1974; más tarde llamada Aidu). [26] En consecuencia, varias minas más pequeñas agotadas como Kukruse (1967), Käva (1972), No. 2 (1973), No. 4 (1975) y Kiviõli (1987) fueron cerradas. [26] [71] La mina de Estonia se convirtió en la mina de esquisto bituminoso más grande del mundo. [72] Debido al éxito de la generación de energía basada en esquisto bituminoso, la minería de esquisto bituminoso de Estonia alcanzó su pico en 1980 con 31,35 millones de toneladas, y en el mismo año la generación de energía alcanzó un pico de 18,9 TWh. [27] [73] [74] La industria declinó durante las dos décadas siguientes. La demanda de energía eléctrica generada a partir de esquisto bituminoso disminuyó luego de la construcción de centrales nucleares en la SFSR rusa , particularmente la Central Nuclear de Leningrado . [73] A fines de 1988, se produjo un incendio en la mina de Estonia. Fue el mayor incendio subterráneo ocurrido en Estonia, duró 81 días y causó una grave contaminación de las aguas subterráneas y superficiales. [75]

Fotografía en color de la planta de extracción de petróleo de esquisto de Kohtla-Järve. El tercio inferior de la fotografía está ocupado por un camino de acceso sinuoso y los coches aparcados a lo largo de él.
Antigua planta de extracción de petróleo de esquisto en Kohtla-Järve (2009)

La industria del petróleo de esquisto bituminoso en Kohtla-Järve y Kiviõli fue reconstruida. En 1945, se restauró el primer horno de túnel y, a fines de la década de 1940, se habían restaurado cuatro hornos de túnel ubicados en Kiviõli y Kohtla-Nõmme. Los prisioneros de guerra alemanes contribuyeron con la mayor parte de la mano de obra. [76] Entre 1946 y 1963, se construyeron 13 retortas tipo Kiviter en Kohtla-Järve y ocho en Kiviõli. [7] En 1947, se construyó una retorta piloto Galoter en la planta de ingeniería Ilmarine en Tallin. Esta unidad, en funcionamiento hasta 1956, era capaz de procesar 2,5 toneladas de esquisto bituminoso por día y se utilizó para modelar la próxima generación de retortas a escala comercial. [77] [78] Las primeras retortas piloto a escala comercial de tipo Galoter se construyeron en Kiviõli en 1953 y 1963 con capacidades de 200 y 500 toneladas de esquisto bituminoso por día, respectivamente. La primera de estas retortas cerró en 1963 y la segunda en 1981. [7] [77] [79] [80] La planta petrolífera de Narva , anexa a la central eléctrica de Eesti y que opera dos retortas de tipo Galoter de 3.000 toneladas por día, se puso en servicio en 1980. [7] [80] Comenzó como una planta piloto, el proceso de conversión a una planta a escala comercial tomó alrededor de 20 años. [79]

En 1948 entró en funcionamiento una planta de gas de esquisto bituminoso en Kohtla-Järve, y durante varias décadas el gas de esquisto bituminoso se utilizó como sustituto del gas natural en San Petersburgo (entonces conocido como Leningrado) y en las ciudades del norte de Estonia. [57] [81] Fue la primera vez en la historia que se utilizó gas sintético de esquisto bituminoso en los hogares. [82] Para permitir el suministro del gas, se construyó un gasoducto de 200 kilómetros (120 millas) desde Kohtla-Järve a San Petersburgo, seguido de un gasoducto de 150 kilómetros (93 millas) desde Kohtla-Järve a Tallin. [81] Durante la década de 1950, se llevaron a cabo pruebas infructuosas de gasificación subterránea de esquisto bituminoso en Kiviõli. [1] [83] [84] En 1962 y 1963, se probó la conversión de gas de esquisto bituminoso en amonio ; Sin embargo, para la producción industrial, el gas de esquisto bituminoso fue reemplazado por gas natural. [85] Aunque este gas se había vuelto antieconómico en 1958, la producción continuó e incluso se expandió. [86] Después de alcanzar un pico en 1976 con 597,4 millones de metros cúbicos (21,10 × 10 9  pies cúbicos), [87] la producción de gas de esquisto bituminoso cesó en 1987. [7] En total, se operaron 276 generadores para la producción de gas. [7]^

Fotografía en color de la central eléctrica de Balti, que muestra sus torres contra un cielo parcialmente nublado.
La central eléctrica de Balti (2007)

En 1949 se puso en funcionamiento la central eléctrica de Kohtla-Järve , de 48 MW  (la primera del mundo en utilizar esquisto bituminoso pulverizado a escala industrial), seguida de la central eléctrica de Ahtme, de 72,5 MW , en 1951. [7] Para garantizar un suministro eléctrico suficiente en Estonia, Letonia y el noroeste de Rusia, se construyeron la central eléctrica de Balti (1.430 MW) y la central eléctrica de Eesti (1.610 MW), la primera entre 1959 y 1971 y la segunda entre 1969 y 1973. [27] Las centrales, conocidas colectivamente como las centrales eléctricas de Narva , son las dos centrales eléctricas de esquisto bituminoso más grandes del mundo. [27] [88] En 1988, las autoridades con sede en Moscú planearon construir una tercera central eléctrica alimentada con esquisto bituminoso en Narva con una capacidad de 2.500 MW, junto con una nueva mina en Kuremäe . El plan, revelado en la época de la Guerra de la Fosforita y la Revolución Cantada , se encontró con una fuerte oposición local y nunca se implementó. [58]

Entre 1946 y 1952, se extrajeron compuestos de uranio de la argilita graptolítica extraída localmente en la planta de procesamiento de Sillamäe (ahora: Silmet ). [89] [90] [91] Se produjeron más de 60 toneladas de compuestos de uranio (que corresponden a 22,5 toneladas de uranio elemental). [9] [12] Algunas fuentes señalan que el uranio producido en Sillamäe se utilizó para la construcción de la primera bomba atómica soviética ; sin embargo, esta información no está confirmada por los materiales de archivo. [39]

En 1958 se fundó en Kohtla-Järve un instituto de investigación de esquisto bituminoso (actualmente un departamento de la Universidad Tecnológica de Tallin ) . [92] Ese mismo año se inició una investigación preliminar sobre la producción química a partir de esquisto bituminoso, que exploraba el potencial de uso del esquisto bituminoso en betún , materiales de construcción sintéticos, detergentes , cueros sintéticos , fibras sintéticas , plásticos , pinturas , jabones , pegamentos y pesticidas . [93] Entre 1959 y 1985, se produjeron 5.275 millones de metros cúbicos (186,3 × 10 9  pies cúbicos) de lana mineral a partir de coque de esquisto bituminoso , un residuo sólido del esquisto bituminoso. [94] En 1968, se estableció una sucursal del Instituto Skochinsky de Minería en Kohtla-Järve, [40] y en 1984 se fundó en Estonia la revista científico-técnica Oil Shale . [34]^

La evolución de la Estonia independiente

Fotografía en color de un tren con vagones abiertos que transporta esquisto bituminoso cerca de Ahtme, fechada en junio de 2007. La locomotora está a la izquierda.
Tren de carga de esquisto bituminoso cerca de Ahtme (2007)

En la década de 1990, después de que Estonia recuperara su independencia, el país atravesó una reestructuración de la economía, lo que provocó el colapso de una gran parte del sector de la industria pesada. Este colapso condujo a una disminución del consumo de electricidad y, por lo tanto, a una disminución de la necesidad de esquisto bituminoso que se extraía para producirlo. [13] [57] La ​​exportación de electricidad y petróleo de esquisto a los antiguos mercados soviéticos cesó en gran medida. [13] Debido a una disminución de la demanda, las minas de Tammiku y Sompa cerraron en 1999 y las de Kohtla y Ahtme cerraron en 2001. [71]

En 1995, los productores estatales de petróleo de esquisto de Kohtla-Järve y Kiviõli se fusionaron en una única empresa denominada RAS Kiviter. [95] En 1997, Kiviter fue privatizada y un año después se declaró en quiebra. Sus fábricas en Kohtla-Järve y Kiviõli se vendieron por separado y surgieron nuevos productores de aceite: Viru Keemia Grupp y Kiviõli Keemiatööstus. [13]

En 1995, el Gobierno de Estonia inició negociaciones con la empresa estadounidense NRG Energy para crear una empresa conjunta sobre la base de las centrales eléctricas de Narva, el mayor consumidor de esquisto bituminoso de Estonia. Como parte del acuerdo, el 51% de las acciones propiedad del Gobierno en la empresa minera de esquisto bituminoso Eesti Põlevkivi se transfirió a las centrales eléctricas de Narva. [96] El acuerdo propuesto con NRG Energy encontró una fuerte oposición pública y política y fue cancelado después de que NRG Energy no cumpliera el plazo para obtener financiación para el proyecto. [97] [98] En consecuencia, el Gobierno transfirió sus acciones restantes en Eesti Põlevkivi a una empresa estatal, Eesti Energia, una empresa matriz de las centrales eléctricas de Narva, y Eesti Põlevkivi se convirtió en una filial de propiedad total de Eesti Energia. [99]

VKG Energía

La producción de esquisto bituminoso comenzó a aumentar nuevamente a principios del siglo XXI. En 2000, las minas a cielo abierto de Viivikonna, Sirgala y Narva se fusionaron en la única mina a cielo abierto de Narva. [100] Desde 2003, se abrieron varias minas nuevas: la mina a cielo abierto de Põhja-Kiviõli en 2003, la mina a cielo abierto de Ubja en 2005 y la mina subterránea de Ojamaa en 2010. [1] [45] En 2006, después de 90 años de minería importante en Estonia, la cantidad total de esquisto bituminoso extraído alcanzó los mil millones de toneladas. [10] [101] La agotada mina a cielo abierto de Aidu se cerró en 2012, seguida un año después por la mina subterránea de Viru. ​​[102] [103]

En 2004 se pusieron en funcionamiento en las centrales eléctricas de Narva dos unidades generadoras de energía con calderas de combustión de lecho fluidizado circulante . [104] En 2012 se inició la construcción de la central eléctrica de Auvere, situada junto a la central eléctrica existente de Eesti. [105] A finales de 2012 se cerró la central eléctrica de Ahtme.

En 2008, Eesti Energia estableció una empresa conjunta, Enefit Outotec Technology, con la empresa tecnológica finlandesa Outotec . La empresa buscaba desarrollar y comercializar un proceso Galoter modificado (el proceso Enefit) que mejoraría la tecnología existente mediante el uso de lechos fluidizados circulantes . [106] En 2013, Enefit Outotec Technology abrió una planta de pruebas de Enefit en Frankfurt . [107] [108]

Kiviõli Keemiatööstus comenzó a probar dos retortas de tipo Galoter en 2006. [1] Eesti Energia abrió una planta de nueva generación de tipo Galoter utilizando tecnología Enefit 280 en 2012. [109] VKG Oil abrió tres nuevas plantas de petróleo de tipo Galoter llamadas Petroter respectivamente en diciembre de 2009, en octubre de 2014 y en noviembre de 2015. [110] [111] [112]

En 2020, Eesti Energia anunció un plan para construir una planta petrolera adicional para 2023. [113] Al mismo tiempo, canceló un proyecto de prerrefinería de petróleo de esquisto desarrollado conjuntamente con Viru Keemia Grupp. [114]

En la primavera de 2021, la coalición gubernamental formada por el Partido Reformista de Estonia y el Partido del Centro de Estonia estableció un objetivo político en su acuerdo de coalición para detener la generación de energía a partir de esquisto bituminoso para 2035 y el uso de esquisto bituminoso en todo el sector energético a más tardar en 2040. [115] Poco después, Eesti Energia anunció que dejaría de quemar esquisto bituminoso para la generación de electricidad para 2025 y de quemar gas de esquisto bituminoso para 2030. [116] Cerrará las plantas de petróleo de esquisto de tipo antiguo para 2040, mientras que en las plantas de petróleo de esquisto de nueva generación el esquisto bituminoso se sustituirá por plásticos de desecho. [116] Estonia está negociando con la Comisión Europea para recibir 340 millones de euros de apoyo del Fondo de Transición Justa para mitigar el impacto de la transición de la industria del esquisto bituminoso. [117] [ necesita actualización ]

Impacto económico

Fotografía en color de la mina de esquisto bituminoso de Põhja-Kiviõli, cerca de Kohtla-Järve, fechada en 2007. En la mitad inferior se ven máquinas y dispositivos de apoyo y un arroyo atraviesa el centro de la foto. A la izquierda hay un acantilado cubierto de árboles; las colinas bajas de la derecha están desnudas.
Mina de esquisto bituminoso Põhja-Kiviõli cerca de Kohtla-Järve (2007)

La industria del esquisto bituminoso en Estonia es una de las más desarrolladas del mundo. [4] El Plan Nacional de Desarrollo para la Utilización del Esquisto Bituminoso 2016-2030 describe el esquisto bituminoso como un recurso estratégico. [3] Estonia es el único país del mundo que utiliza el esquisto bituminoso como su principal fuente de energía. [118] En 2018, el esquisto bituminoso representó el 72% de la producción energética nacional total de Estonia y suministró el 73% de la energía primaria total del país . [119] Aproximadamente 7.300 personas (más del 1% de la fuerza laboral total de Estonia) estaban empleadas en la industria del esquisto bituminoso. [120] Los ingresos estatales de la producción de esquisto bituminoso fueron de aproximadamente 122 millones de euros. [121]

Minería

Excavadora de dragalina en la mina a cielo abierto de Narva (2005)

Estonia ha adoptado un plan nacional de desarrollo que limita la extracción anual de esquisto bituminoso a 20 millones de toneladas. [67] Si se extrae a este ritmo, las reservas explotables durarán entre 25 y 30 años. [29] En 2019, se extrajeron 12,127 millones de toneladas de esquisto bituminoso. [67] En 2021, cinco minas de esquisto bituminoso están en funcionamiento; tres son minas a cielo abierto y dos son minas subterráneas. Las minas son propiedad de cuatro empresas. Varias empresas mineras han solicitado permisos para abrir nuevas minas. [122] Históricamente, la proporción entre minería subterránea y minería a cielo abierto ha sido aproximadamente uniforme, pero los depósitos utilizables cerca de la superficie se han vuelto más escasos. [123]

La mina subterránea de Estonia en Väike-Pungerja , operada por Enefit Power, una subsidiaria de Eesti Energia, es la mina de esquisto bituminoso más grande del mundo. [72] [124] La otra mina subterránea, operada por la empresa privada Viru Keemia Grupp, está ubicada en Ojamaa . [125] Ambas minas utilizan el método de minería de salas y pilares . [1] [125] El esquisto bituminoso extraído en Ojamaa se transporta a la planta de procesamiento mediante una cinta transportadora única de 13 kilómetros (8,1 millas) . Aunque hay transportadores similares en funcionamiento en otros países, el de Ojamaa es una instalación inusualmente desafiante ya que su camino contiene muchas curvas y giros bruscos. [126]

La mina a cielo abierto de Narva es operada por Enefit Power, y la mina a cielo abierto de Põhja-Kiviõli es operada por la empresa privada Kiviõli Keemiatööstus. Ambas minas utilizan una extracción altamente selectiva en tres capas de vetas. [1] La mina de Narva utiliza una tecnología que implica romper tanto la sobrecarga como los depósitos objetivo mediante voladuras y luego desmontaje de la roca con excavadoras de cangilones relativamente grandes (10-35 metros cúbicos o 350-1240 pies cúbicos) . [1] La empresa ha solicitado y recibido un permiso para iniciar la extracción de esquisto bituminoso en Narva utilizando tecnología de minería subterránea de tajo largo . [127] La ​​tercera mina a cielo abierto, operada por Kunda Nordic Tsement, que pertenece al grupo alemán HeidelbergCement , está ubicada en Ubja. [1]

Enefit Power y VKG Oil planean abrir conjuntamente una nueva mina en Oandu . [122] [ se necesita una mejor fuente ]

Minas de esquisto bituminoso en Estonia [45]
MíoTipoAbiertoCerradoPropietario(s)Coordenadas
Pavandúa cielo abierto19171927Comisionado especial (1917)
Internationales Baukonsortium (1918)
Riigi Põlevkivitööstus (1918-1927)
Vanamõisaa cielo abierto19191931Riigi Põlevkivitööstus (1919–1924)
Estonian Oil Development Syndicate Ltd. (1924–1930)
Vanamõisa Oilfields Ltd. (1930–1931)
Kukrusea cielo abierto19201920Riigi Põlevkivitööstus
Küttejou-kuttejoua cielo abierto19251946Eesti Küttejõud (1925–1941)
Baltische Öl (1941–1944)
Eesti Põlevkivi (1944–1946)
Kukrusesubterráneo19211967Riigi Põlevkivitööstus (1925–1936)
Esimene Eesti Põlevkivitööstus (1936–1941)
Baltische Öl (1941–1944)
Eesti Põlevkivi (1944–1967)
Kiviõlia cielo abierto19221931Kiviõli oriental
Ubjasubterráneo19241959Puerto Kunda (1924–1941)
Punane Kunda (1941)
Puerto Kunda (1941–1944)
Punane Kunda (1944–1957)
Eesti Põlevkivi (1957–1959)
Kavasubterráneo19241972Riigi Põlevkivitööstus (1924–1936)
Esimene Eesti Põlevkivitööstus (1936–1941)
Baltische Öl (1941–1944)
Eesti Põlevkivi (1944–1972)		59°22′50″N 27°16′56″E / 59.38056°N 27.28222°E / 59.38056; 27.28222 (Mina Käva)
Kavaa cielo abierto19251930Riigi Põlevkivitööstus59°21′43″N 27°14′48″E / 59.36194°N 27.24667°E / 59.36194; 27.24667 (Mina Käva2)
Ubjaa cielo abierto19261955Puerto Kunda (1941–1944)
Punane Kunda (1944–1955)
Pavandúsubterráneo19251927Riigi Põlevkivitööstus
Kiviõlisubterráneo19291987Eesti Kiviõli (1929–1941)
Baltische Öl (1941–1944)
Eesti Põlevkivi (1944–1987)		59°21′02″N 26°56′23″E / 59.35056°N 26.93972°E / 59.35056; 26.93972 (Mina Kiviõli)
Küttejou-kuttejousubterráneo19331951 1Eesti Küttejõud (1933–1941)
Baltische Öl (1941–1944)
Eesti Põlevkivi (1944–1951)		59°20′19″N 26°59′09″E / 59.33861°N 26.98583°E / 59.33861; 26.98583 (Mina Küttejõu)
Viivikonnaa cielo abierto19362000 2Eestimaa Õlikonsortsium (1936–1941)
Baltische Öl (1941–1944)
Eesti Põlevkivi (1944–2000)		59°18′42″N 27°38′10″E / 59.31167°N 27.63611°E / 59.31167; 27.63611 (Mina Viivikonna)
Kohtlaa cielo abierto19371959New Consolidated Gold Fields Ltd. (1937–1941)
Baltische Öl (1941–1944)
Eesti Põlevkivi (1944–1959)
Viivikonnasubterráneo19401954Eestimaa Õlikonsortsium (1940–1941)
Baltische Öl (1941–1944)
Eesti Põlevkivi (1944–1954)
Kohtlasubterráneo19401999New Consolidated Gold Fields Ltd. (1940–1941)
Baltische Öl (1941–1944)
Eesti Põlevkivi (1944–1999)		59°21′03″N 27°10′23″E / 59.35083°N 27.17306°E / 59.35083; 27.17306 (Mina Kohtla)
Ahtmesubterráneo19482001Põlevkivi oriental59°18′37″N 27°28′33″E / 59.31028°N 27.47583°E / 59.31028; 27.47583 (Mina Ahtme)
Sompasubterráneo19481999Põlevkivi oriental59°20′34″N 27°16′16″E / 59.34278°N 27.27111°E / 59.34278; 27.27111 (Mina Sompa)
Sillamäe 3subterráneo19491952Planta procesadora de Sillamäe59°24′21″N 27°43′22″E / 59.40583°N 27.72278°E / 59.40583; 27.72278 (Mina Sillamäe)
Mina No. 2subterráneo19491973Põlevkivi oriental59°21′31″N 27°23′01″E / 59.35861, -27.38361 (Mina n.° 2)
Tammikusubterráneo19511999Põlevkivi oriental59°20′18″N 27°23′37″E / 59.33833°N 27.39361°E / 59.33833; 27.39361 (Mina Tammiku)
Mina No. 4subterráneo19531975Põlevkivi oriental59°20′27″N 27°16′30″E / 59.34083, -27.27500 (Mina n.° 4)
Sirgalaa cielo abierto19622000 2Põlevkivi oriental59°16′53″N 27°42′57″E / 59.28139°N 27.71583°E / 59.28139; 27.71583 (Mina Sirgala)
Virussubterráneo19652012Eesti Põlevkivi (1965–2009)
Enefit Kaevandused (2009–2012)		59°17′46″N 27°21′35″E / 59.29611°N 27.35972°E / 59.29611; 27.35972 (Mina Virú)
Narvaa cielo abierto1970... 4Eesti Põlevkivi (1970–2009)
Enefit Kaevandused (2009–2021)
Enefit Power (2021–...)		59°14′41″N 27°49′52″E / 59.24472°N 27.83111°E / 59.24472; 27.83111 (Mina Narva)
Estoniasubterráneo1972... 4Eesti Põlevkivi (1972–2009)
Enefit Kaevandused (2009–2021)
Enefit Power (2021–...)		59°12′16″N 27°23′11″E / 59.20444°N 27.38639°E / 59.20444; 27.38639 (Mina de Estonia)
Ayudaa cielo abierto19742012Eesti Põlevkivi (1974–2009)
Enefit Kaevandused (2009–2012)		59°19′17″N 27°06′04″E / 59.32139°N 27.10111°E / 59.32139; 27.10111 (Mina Aidu)
Põhja-Kiviõlia cielo abierto2004... 4Kiviõli Keemiatööstus59°22′41″N 26°50′47″E / 59.37806°N 26.84639°E / 59.37806; 26.84639 (Mina Põhja-Kiviõli)
Ubja (mina nueva)a cielo abierto2005... 4Tsement nórdico Kunda59°25′28″N 26°25′42″E / 59.42444, -26.42833 (Mina Ubja)
Ojamaasubterráneo2010... 4Grupo Viru Keemia59°17′51″N 27°09′39″E / 59.29750°N 27.16083°E / 59.29750; 27.16083 (Mina Ojamaa)
Notas:
  1. Fusionada con la mina subterránea de Kiviõli
  2. Se fusionó con la mina a cielo abierto de Narva
  3. Extracción de argilita graptolítica
  4. No cerrado, sigue funcionando

Generación de electricidad y calor

Central eléctrica de Eesti (2004)

En 2020, 2225 GWh o el 40,3% de la electricidad de Estonia se generó a partir de esquisto bituminoso y 748 GWh o el 13,6% se generaron a partir de gas de esquisto bituminoso, que es un subproducto de la generación de petróleo de esquisto. [128] La participación del esquisto bituminoso en la generación de electricidad de Estonia ha disminuido significativamente durante la última década, [129] y se prevé que disminuya aún más debido a la política climática de la Unión Europea , así como al reconocimiento por parte del país del impacto ambiental de las centrales eléctricas alimentadas con esquisto bituminoso y la necesidad de diversificar el balance energético nacional. [130] Según la Agencia Internacional de la Energía , Estonia debería adoptar la estrategia energética para reducir la participación del esquisto bituminoso en el suministro de energía primaria mejorando la eficiencia de las centrales eléctricas de esquisto y aumentando el uso de otras fuentes de energía como la energía renovable. [131]

Eesti Energia posee las centrales eléctricas alimentadas con esquisto bituminoso (centrales eléctricas de Narva) más grandes del mundo. [132] [ ¿ Fuente poco confiable? ] [5] El aumento del precio del carbono ha hecho que la electricidad de esquisto bituminoso sea menos competitiva y la afectará aún más en el futuro. [133] En junio de 2021, Eesti Energia anunció que dejará de quemar esquisto bituminoso para la generación de electricidad en 2025 y de quemar gas de esquisto bituminoso en 2030. [116] La coalición gubernamental de Estonia ha decidido que Estonia dejará de generar energía a partir de esquisto bituminoso a más tardar en 2035. [117]

El calor producido por la cogeneración en la central eléctrica de Balti se utiliza para la calefacción urbana de Narva, la tercera ciudad más grande de Estonia con 58.700 habitantes (2013). [134] Las plantas de cogeneración de Kohtla-Järve, Sillamäe y Kiviõli queman esquisto bituminoso para producir energía eléctrica y suministrar calefacción urbana a las ciudades cercanas. [135] Además del esquisto bituminoso crudo, la central eléctrica de Kohtla-Järve utiliza gas de esquisto bituminoso, un subproducto de la producción de petróleo de esquisto, para los mismos fines. [136]

Centrales eléctricas alimentadas con gas de esquisto bituminoso conectadas a la red en Estonia [7] [58] [137]
Central eléctricaAbiertoCerrado
Capacidad eléctrica máxima instalada
(MWe)		Propietario(s)Coordenadas
Tallin1924 11965 224Ayuntamiento de Tallin (1913-1941)
Reichskommissariat Ostland (1942-1944)
Eesti Energia (1945-1979)		59°26′40″N 24°45′02″E / 59.44444, -24.75056 (Central eléctrica de Tallin)
coño193719733.8Virumaa Elektri AS (VEAS, 1937-1941)
Reichskommissariat Ostland (1942-1944)
Eesti Energia (1945-1973)		59°21′31″N 27°02′05″E / 59.35861°N 27.03472°E / 59.35861; 27.03472 (Central eléctrica Püssi)
Kohtla-Järve 31949... 448Eesti Energia (1949–1996)
Kohtla-Järve Soojus (1996–2011)
VKG Energia (2011–...)		59°23′45″N 27°14′31″E / 59.39583°N 27.24194°E / 59.39583; 27.24194 (Central eléctrica Kohtla-Järve)
Ahtme1951201272,5Eesti Energia (1949–1996)
Kohtla-Järve Soojus (1996–2011)
VKG Energia (2011–2012)		59°18′50″N 27°27′52″E / 59.31389°N 27.46444°E / 59.31389; 27.46444 (Planta de energía Ahtme)
Sillamäe 51953 1... 418Planta de procesamiento de Sillamäe (1948–1990)
Silmet (1990–1997)
Sillamäe SEJ (1997–...)		59°24′13″N 27°44′41″E / 59.40361°N 27.74472°E / 59.40361; 27.74472 (Central eléctrica de Sillamäe)
Kiviõli1959... 410Kiviõli Keemiatööstus (1944–1995)
Kiviter (1995–1999)
Kiviõli Keemiatööstus (1999–...)		59°21′13″N 26°56′16″E / 59.35361°N 26.93778°E / 59.35361; 26.93778 (Central eléctrica Kiviõli)
Balti1959... 41.430Energía Eesti59°21′12″N 28°07′22″E / 59.35333, -28.12278 (Central eléctrica de Balti)
Eesti1969... 41.610Energía Eesti59°16′10″N 27°54′08″E / 59.26944°N 27.90222°E / 59.26944; 27.90222 (Central eléctrica de Eesti)
Auvére2015 6... 4300Energía Eesti59°16′47″N 27°54′04″E / 59.27972°N 27.90111°E / 59.27972; 27.90111 (Central eléctrica de Auvere)
Notas:
  1. Se inició el uso de esquisto bituminoso
  2. Se acabó el uso de esquisto bituminoso
  3. Utiliza esquisto bituminoso y gas de esquisto bituminoso
  4. No cerrado, sigue funcionando
  5. Utiliza gas natural además de esquisto bituminoso
  6. Producción de prueba, puesta en servicio en 2018

Extracción de petróleo de esquisto

En 2008, Estonia fue el segundo mayor productor de petróleo de esquisto del mundo después de China. [138] La producción fue de 1,173 millones de toneladas de petróleo de esquisto en 2019. [139] Alrededor del 99% de la producción de petróleo de esquisto se exportó. [139] En 2018, el 34% del petróleo de esquisto extraído se utilizó para la producción de petróleo de esquisto. [129]

En Estonia hay tres productores de petróleo de esquisto bituminoso. En 2019, VKG Oil (una filial de Viru Keemia Grupp) produjo 637.000 toneladas de petróleo de esquisto bituminoso, Enefit Power (una filial de Eesti Energia) produjo 442.000 toneladas y Kiviõli Keemiatööstus (una filial de Alexela Energia ) produjo 94.000 toneladas. [139] Para la extracción de petróleo de esquisto bituminoso se utilizan dos procesos: el proceso Kiviter y el proceso Galoter. [1] [84] [140] Enefit utiliza el proceso Galoter, mientras que VKG Oil y Kiviõli Keemiatööstus utilizan ambos: los procesos Kiviter y Galoter. [140]

Plantas de extracción de petróleo de esquisto en Estonia [1]
PlantaAbiertoCerradoTecnologíaPropietario(s)
Kohtla-Järve1921... 1Generador de Pintsch/ retor Kiviter (1921–...) 1
Horno de túnel (1955–1968)
Retorta de cámara (1947–1987)
Retorta Galoter (2009–...) 1		Riigi Põlevkivitööstus (1918–1927)
Esimene Eesti Põlevkivitööstus (1936–1941)
Baltische Öl (1941–1944)
Planta de procesamiento de esquisto bituminoso de Kohtla-Järve (1944–1993)
Kiviter (1993–1999)
VKG Oil (1999–...)
Vanamõisa19251931Retorta de fusiónSindicato de Desarrollo de Petróleo de Estonia Ltd. (1925-1930)
Campos petrolíferos de Vanamõisa Ltd. (1930-1931)
Sillamäe19281944Horno de túnelEestimaa Õlikonsortsium (1925-1941)
Baltische Öl (1941-1944)
Kiviõli1929... 1Horno de túnel (1929–1975)
Retorta Kiviter (1953–...) 1
Retorta Galoter (1953–1981, 2006–...) 1		Eesti Kiviõli (1929–1941)
Baltische Öl (1941–1944)
Kiviõli Keemiatööstus (1944–1995)
Kiviter (1995–1999)
Kiviõli Keemiatööstus (1999–...)
Kohtla19311961La respuesta de DavidsonNew Consolidated Gold Fields Ltd. (1931–1941)
Baltische Öl (1941–1944)
Combinado de esquisto bituminoso de Kohtla (1944–1961)
Narva1980... 1Réplica de Galoter 1Eesti Energia/Eesti Energia Õlitööstus
Nota:
  1. No cerrado, sigue funcionando

La coalición gubernamental de Estonia ha decidido que el país detendrá la extracción de petróleo de esquisto a más tardar en 2040. [117]

La revisión de la política energética de Estonia para 2023 de la Agencia Internacional de Energía (AIE) destaca el cambio del país hacia las energías renovables , haciendo hincapié en la menor dependencia del esquisto bituminoso y el desarrollo de la energía eólica, fotovoltaica (PV) y biomasa . [141] Estonia aspira a la neutralidad climática para 2050 y a una electricidad 100 % renovable para 2030. [142]

Impacto ambiental

Fotografía en color de la mina a cielo abierto de Aidu, que aún no ha sido rehabilitada. Los dos tercios inferiores de la fotografía muestran un terreno accidentado, en su mayor parte de color gris parduzco. En esta sección crecen algunos árboles pequeños y verdes.
Terreno no rehabilitado en la mina a cielo abierto de Aidu (2007)
Fotografía en color de un antiguo depósito de coque en Kiviõli, fechada en 2005, con un gran árbol en primer plano. El depósito es de color verde.
Un antiguo depósito de coque en Kiviõli (2005)

Residuos y uso del suelo

La extracción y el procesamiento de alrededor de mil millones de toneladas de esquisto bituminoso en Estonia han creado alrededor de 360-370 millones de toneladas de residuos sólidos. Las cenizas de combustión son el componente más grande (200 millones de toneladas), seguidas de los desechos mineros (90 millones de toneladas) y el esquisto gastado (principalmente semicoque , 70-80 millones de toneladas). [94] [143] Además, aproximadamente 73 millones de toneladas de argilita graptolítica como depósito suprayacente se extrajeron y apilaron en montones de desechos en el proceso de extracción de mineral de fosforita cerca de Maardu entre 1964 y 1991. [9]

Los vertederos de desechos de esquisto bituminoso plantean un riesgo de ignición espontánea debido a su contenido orgánico restante. [144] El material de desecho, en particular el semicoque, contiene contaminantes como sulfatos , metales pesados ​​e hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), algunos de los cuales son tóxicos y cancerígenos . [145] [146]

Como resultado de décadas de actividad minera, la topografía de la región de esquisto bituminoso ha cambiado; esto incluye un mayor rango de altitudes dentro del área minada. [147] Las minas de esquisto bituminoso antiguas y actuales ocupan aproximadamente el 1% del territorio de Estonia. [19] Aproximadamente 500 kilómetros cuadrados (190 millas cuadradas) o el 15% del territorio del condado de Ida-Viru está fuera de uso debido a minas a cielo abierto y vertederos de desechos; otros 150 kilómetros cuadrados (58 millas cuadradas) se han hundido o se han vuelto inestables debido a la minería subterránea. [148] Los montones de semicoque cerca de Kohtla-Järve y Kiviõli cubren más de 180-200 hectáreas (440-490 acres) y los montones de cenizas cerca de Narva cubren más de 210 hectáreas (520 acres). [143] Estos montones que sobresalen del paisaje llano se consideran puntos de referencia y monumentos del patrimonio industrial de la zona . [149]

Hay menos biodiversidad dentro del área minada; en particular, las áreas recuperadas y reforestadas tienen menos biodiversidad que las áreas que han experimentado una sucesión natural . [147]

Uso y contaminación del agua

El agua superficial fluye hacia las minas y se acumula junto con el agua subterránea. Esta agua debe ser bombeada para que la minería pueda continuar. El agua que se bombea de las minas y el agua refrigerante utilizada por las centrales eléctricas alimentadas con esquisto bituminoso en conjunto superan el 90% de toda el agua utilizada en Estonia. [29] Por cada metro cúbico de esquisto bituminoso extraído en Estonia, deben bombearse de las minas entre 14 y 18 metros cúbicos (490-640 pies cúbicos) de agua, lo que equivale a unos 227 millones de metros cúbicos (184.000 acres⋅ft) que se bombean de las minas anualmente. El agua subterránea comprende el 64% del agua bombeada de las minas subterráneas anualmente y el 24% de la bombeada de las minas a cielo abierto. [29] Esto altera tanto la circulación como la calidad del agua subterránea, reduce los niveles de agua subterránea y libera agua de la mina en cuerpos de agua superficiales como ríos y lagos. Las actividades mineras han contribuido a reducir los niveles de agua en 24 de los 39 lagos del Distrito de los Lagos de Kurtna . [144] La liberación de agua de la mina al medio ambiente ha cambiado el movimiento natural del agua superficial. [29] Como resultado de las actividades mineras, el agua subterránea se mueve hacia las cavidades de excavación. Se ha formado un cuerpo de agua subterráneo de 220 kilómetros (85 millas cuadradas) que contiene más de 170 millones de metros cúbicos (140.000 acres⋅ft) de agua en ocho minas subterráneas abandonadas: Ahtme, Kohtla, Kukruse, Käva, Sompa, Tammiku, No.2 y No.4. [71] [150] [151]

El proceso de bombeo de agua de las minas introduce oxígeno a través de la aireación, oxidando así la pirita de la roca. La pirita contiene azufre, y una consecuencia de su oxidación es la introducción de cantidades significativas de sulfatos en el agua de la mina. [144] [150] Esto ha tenido un impacto negativo en la calidad del agua en cinco lagos en el Distrito de los Lagos de Kurtna. [29] En algunos lagos, los niveles de sulfato han aumentado decenas de veces en comparación con el período anterior a la minería. La materia mineral suspendida en el agua de la mina bombeada a estos lagos ha cambiado la composición de los sedimentos de los lagos. Sin embargo, se ha descubierto que esta alteración disminuye con el tiempo; los estudios muestran que los sulfatos y el hierro en el agua de la mina disminuyen a niveles que cumplen con los estándares de calidad del agua potable aproximadamente cinco años después del cierre de la mina. [150]

Las aguas residuales y de proceso utilizadas en la extracción de petróleo de esquisto contienen fenoles , alquitrán y varios otros productos tóxicos para el medio ambiente. [143] [145] Las centrales eléctricas utilizan agua como refrigerante y para el transporte hidráulico de cenizas de esquisto bituminoso a los montones de cenizas. Las centrales eléctricas de Narva utilizan 1.306 millones de metros cúbicos (1.059.000 acre⋅ft) de agua del río Narva anualmente para refrigeración. [29] Para el transporte de cenizas, las cenizas de esquisto bituminoso generadas se mezclan con agua en una proporción de 1:20 y la mezcla resultante, conocida como "pulpa de ceniza", se bombea a los montones. [152] En consecuencia, el agua de transporte se vuelve altamente alcalina . El volumen total de agua alcalina formada es de 19 millones de metros cúbicos (15.000 acre⋅ft). [153]

Otra fuente de contaminación del agua son los lixiviados acuosos de las cenizas de esquisto bituminoso y de esquisto gastado. Entre 800.000 y 1.200.000 metros cúbicos (650 a 970 acre⋅ft) de lixiviados tóxicos de los montones de cenizas de Narva fluyen anualmente al río Narva y luego al golfo de Finlandia . [146] Antes del cierre de los viejos montones de semicoque en Kohtla-Järve y Kiviõli, 500.000 metros cúbicos (410 acre⋅ft) adicionales de lixiviados llegaban anualmente a través de los ríos Kohtla y Purtse al mar Báltico . [143] La toxicidad de los lixiviados se debe principalmente a la alcalinidad y los sulfuros ; los lixiviados también incluyen cloruros , productos derivados del petróleo, metales pesados ​​y HAP que son cancerígenos. [143] [146]

Emisiones atmosféricas

Las centrales eléctricas que queman petróleo de esquisto contaminan el aire con cenizas volantes y gases de combustión como dióxido de carbono (CO2 ) , óxidos de nitrógeno ( NOx ) , dióxido de azufre ( SO2 ) y cloruro de hidrógeno (HCl). Además de Estonia, esta contaminación también afecta a Finlandia y Rusia. [154] La industria emite a la atmósfera anualmente alrededor de 200.000 toneladas de cenizas volantes, incluidos metales pesados, carbonatos , óxidos alcalinos (principalmente óxido de calcio (CaO)) y sustancias orgánicas nocivas (incluidos los HAP). Alrededor del 30% de las cenizas volantes son CaO, una parte del cual es neutralizada por el CO2 atmosférico . [ 144] Las cenizas volantes alcalinas han elevado el valor de pH del agua de lagos y pantanos . Esto ha provocado la invasión de plantas eutróficas en el área de la industria del esquisto bituminoso, lo que ha llevado a la degradación de esos cuerpos de agua. [155] Otra fuente de contaminación del aire es el polvo que se levanta durante la deposición de cenizas de esquisto bituminoso y semicoque. [143]

Según un estudio de 2001, la concentración de partículas en las cenizas volantes es de 39,7  mg por metro cúbico. [156] Las partículas más peligrosas son aquellas con un diámetro de menos de 2,5 micrómetros (9,8 × 10 −5  pulgadas); estas partículas están asociadas con un aumento de la mortalidad cardiovascular y muertes prematuras en Estonia. [157]

La combustión de esquisto bituminoso libera más CO2 a la atmósfera que cualquier otro combustible primario. [158] [159] La generación de 1 MWh de electricidad en calderas modernas alimentadas con esquisto bituminoso crea entre 0,9 y 1 tonelada de CO2 . [ 160] En 2017, las emisiones de gases de efecto invernadero relacionadas con el esquisto bituminoso en Estonia representaron 12,9 millones de toneladas o el 69,1% de las emisiones totales relacionadas con la energía. De todas las emisiones de CO2 relacionadas con la energía , la generación de calor y electricidad representó el 76%. [161] Según la OCDE, las emisiones de CO2 en Estonia podrían reducirse en dos tercios si el esquisto bituminoso se utilizara para la producción de productos petrolíferos más ligeros, en lugar de quemarlo para generar electricidad. [162]

Mitigación

Diversos esfuerzos han reducido el impacto ambiental de la industria. La combustión en lecho fluidizado genera menos emisiones de NO x , SO 2 y cenizas volantes, incluidos los HAP, que las tecnologías anteriores que quemaban esquisto bituminoso pulverizado. [153] [160] Desde la década de 1970 se han llevado a cabo la recuperación y reforestación de áreas mineras agotadas. [163] En 2010-2013, se implementó un proyecto de 38 millones de euros para el cierre ambientalmente seguro de 86 hectáreas (210 acres) de montones de semicoque y cenizas. [148] De acuerdo con una directiva marco de residuos de la Unión Europea , los montones se cubrieron con material impermeable, tierra vegetal nueva y césped . [164] En Kiviõli, un montón de semicoque de 90 metros (300 pies), la colina artificial más alta de los países bálticos, se convirtió en un centro de esquí. [165] La antigua mina a cielo abierto de Aidu se convirtió en una pista de remo . [166] Una parte de la antigua mina a cielo abierto de Sirgala se ha utilizado como zona de entrenamiento militar . [147]

Un estudio sobre el impacto en la salud del sector del esquisto bituminoso realizado en 2014-2015 muestra que los residentes de la región se quejaron con mucha más frecuencia de opresión, tos prolongada, flema en los pulmones, sibilancias y enfermedades cardiovasculares , hipertensión , accidente cerebrovascular , diabetes y angina de pecho . [167] El estudio también muestra que la tasa de cáncer de pulmón entre los hombres de la región fue mayor en comparación con el promedio de Estonia. [168]

Véase también

Referencias

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  • Emisiones de carbono en vivo de la generación de electricidad electricidadMapa en vivo creado por Tomorrow
  • Estonia en Climate Trace
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