Pahalı ve Toksik Olmayan Nano Akışkan, Petrol Geri Kazanımı için Oyunun Kurallarını Değiştirebilir

Houston Üniversitesi’nden araştırmacılar, pahalı olmayan ve toksik olmayan bir nano akışkanın rezervuarlardan yüksek viskoziteli ağır petrolü bile verimli bir şekilde geri kazanmak için kullanılabileceğini gösterdiler.

Nano akışkan, yaygın bir ev tipi ev karıştırıcıda ticari olarak temin edilebilen bir sodyum kullanılarak oda sıcaklığında 400.000 santipuazdan fazla bir viskoziteye sahip ekstra-ağır yağın %80ini  laboratuar testlerinde geri kazandırmıştır. UH’deki Teksas Süperiletkenlik Merkezi direktörü ve çalışmayı açıklayan bir makalenin yazarı olan Zhifeng Ren, sahadaki geri kazanımın laboratuvarda gösterilen % 80’den daha az olmasının beklendiğini söyledi; petrol sahası koşullarına ne kadar az bağlı olacaktır.

Materials Today Physics’te yayınlanan çalışma, petrol üretmek için uygun maliyetli ve çevresel olarak sürdürülebilir yollar sağlamak için nanoteknoloji kullanımında büyük bir buluş önermektedir.

Araştırmacılar, petrolün moleküler yapısının bir sonucu olan sözde ağır petrolün küresel petrol rezervlerinin% 70’ini oluşturduğunu ve temiz enerji kaynakları tam olarak gelişene kadar artan enerji taleplerinin karşılanması gerekeceğini öne sürüyorlar. Buhar kullanımını içeren mevcut ekstraksiyon teknolojileri pahalıdır ve çevreye zararlıdır.

Aynı zamanda UH’de MD Anderson Fizik başkan Profesörü olan Ren, nano akışkanın rezervuardaki petrolü en az üç mekanizma aracılığıyla geri kazanmaya çalıştığını söyledi:

• Sodyum nanopartiküller rezervuardaki suyla temas ettiğinde üretilen bir kimyasal reaksiyon, bir harici ve sera gazı üreten ısı kaynağına ihtiyaç duymadan, petrolü rezervuardan itmek için buhar taşması ve diğer ısı temelli teknikler gibi çalışarak ısı üretir.
• Nano akışkan ayrıca , petrol sahalarında alkali su baskını için yaygın olarak kullanılan bir kimyasal olan sodyum hidroksit üreten bir reaksiyona neden olur. Sodyum hidroksit, yağda hareket oluşturabilir ve viskoziteyi azaltan bir reaksiyonu tetikleyebilir.
• Üçüncü bir reaksiyon, diğer bir yaygın petrol geri kazanım tekniği olan gaz taşması için kullanılabilen hidrojen gazı üretir.

Bu sodyum nanomateryaller reaksiyondan sonra dağılır ve çevresel hasarla ilgili endişeleri ortadan kaldırır. Ren, optimum konsantrasyonların özgün rezervuar koşullarına göre değişeceğini belirterek, nanomateryal konsantrasyonunun artırılmasının daha yüksek petrol kazanımına yol açmayacağını belirtti.

Texas Center for Superconductivity’de doktora sonrası araştırmacı olan ortak yazar Dan Luo ile çalıştı. “Bu avantajlara dayanarak, sodyum nano akışkanın herhangi bir viskozitedeki petrolün geri kazanımı için oyunun kurallarını değiştiren bir teknoloji olmasının yanı sıra, petrol endüstrisindeki petrol geri kazanım sorunlarını çözmek için nanoteknolojinin kullanılmasında bir dönüm noktası olabileceğini tahmin ediyoruz.”

Sodyum, su ile oldukça reaktiftir, bu da petrol geri kazanımını geliştirmede yararlı olabileceğini düşündürmektedir, ancak bu aynı zamanda hazırlığı da karmaşıklaştırmıştır – onu suya çok erken maruz bırakmak, tasarlanan faydaları sağlamayacağı anlamına gelmektedir. Araştırmacılar, sodyum nanopartiküllerini bir silikon yağında hazırlayarak, sodyumun rezervuardaki suyla temas etmeden önce rezervuarda dağılmasına izin vererek daha geniş bir alanda daha küçük kimyasal reaksiyonları tetiklediğini belirttiler . Sodyum nanopartiküllerini pentan ve kerosen dahil diğer çözücüler içinde dağıtmak veya hatta daha yüksek bir yağ geri kazanım oranı elde etmek için bunları polimerler veya yüzey aktif maddelerle karıştırmak da mümkündür.

Sodyum ayrıca araştırmacıların bir mutfak blenderi kullanarak silikon yağı içinde sodyum nanoparçacıklar oluşturmasına izin veren hafif bir elementtir.

Makale, ağır petrolün geri kazanımını artırmak için nano sıvıyı kullanmaya odaklanırken Ren, bunun hafif yağ üretiminde ve ayrıca gresle tıkanmış bir boruyu temizlemek gibi daha genel ev kullanımlarında kullanılabileceğini söyledi.

Kaynak: phys.org