Un modo più economico per estrarre petrolio dallo scisto

Un nuovo materiale composito ceramico in grado di resistere alle alte temperature e all'esposizione costante all'umidità potrebbe fornire un modo economico per sbloccare i vasti depositi di scisto bituminoso dell'America.

Costruito per durare: L'isolamento in composito ceramico è progettato per resistere alle alte temperature e all'umidità. Qui un pezzo di isolamento viene piegato con una pressione verso il basso per mostrare la sua natura elastica.

Le risorse di scisto bituminoso degli Stati Uniti detengono tre volte più petrolio greggio dell'intera Arabia Saudita. Ma a differenza dei campi zampillanti del Medio Oriente, estrarre petrolio dallo scisto è come cercare di spremere il succo dai limoni congelati. Tradizionalmente, lo scisto è stato estratto in superficie come il carbone e riscaldato fino a quando una sostanza simile all'olio chiamata cherogeno si trasforma in liquido e trasuda. Ma questo è un approccio costoso, affamato di energia e ad alta intensità di carbonio che, come gran parte dell'estrazione che avviene nelle controverse sabbie bituminose del Canada, è anche devastante per l'ambiente locale.

Più di recente, aziende come Royal Dutch Shell hanno sviluppato modi per estrarre il petrolio in situ, perforando pozzi profondi migliaia di piedi e inserendo in essi cavi spessi pollici che vengono riscaldati utilizzando una resistenza elettrica e che letteralmente cuociono la roccia circostante. Il kerogene si liquefa e si accumula gradualmente intorno a un pozzo di estrazione, dove il fluido simile all'olio può essere facilmente pompato in superficie.

Il processo non prevede attività estrattive, utilizza meno acqua rispetto ad altri approcci e non lascia montagne artificiali di scisto indebolito dal kerogen. E secondo a Studio Rand Corporation , può anche essere fatto a un terzo del costo dell'estrazione mineraria e della lavorazione della superficie. Un intoppo tecnico, tuttavia, risiede nel cavo del riscaldatore impiegato. I cavi più comuni utilizzati oggi sono isolati con uno strato di ossido di magnesio, che può deformarsi, degradarsi e alla fine cortocircuitarsi nel tempo a causa del calore intenso, dell'esposizione costante all'umidità e dello spostamento occasionale della roccia a grandi profondità. La sostituzione e la manutenzione possono essere costose.

La gestione di tali estremi richiede una combinazione di proprietà non attualmente disponibili sul mercato, afferma Joe Culver, un funzionario del Dipartimento dell'Energia (DOE), che considera scisto bituminoso vitale per la sicurezza energetica dell'America . Solo in Colorado, Wyoming e Utah i giacimenti equivalgono a oltre 800 miliardi di barili di greggio recuperabile.

Sviluppo della tecnologia dei compositi di Lafayette, CO, ha deciso di affrontare la sfida dell'isolamento dei cavi utilizzando un nastro in fibra ceramica intrecciato che viene avvolto attorno al cablaggio in rame. L'isolamento ceramico è un materiale composito costituito da fibre ceramiche e una matrice ceramica inorganica che lega insieme le fibre. È la nostra salsa segreta, afferma il vicepresidente esecutivo Mike Tupper, spiegando che le fibre possono anche venire intrecciate o sotto forma di tessuto, a seconda dell'applicazione.

Il filo avvolto viene riscaldato a 150 °C finché una resina nel nastro non indurisce l'isolamento, ma l'isolamento rimane flessibile per la spedizione e l'installazione. Viene quindi riscaldato in loco a 500 °C, trasformandolo in un rivestimento ceramico solido e durevole.

Come parte di un recente progetto dimostrativo Nell'ambito di un programma DOE, Composite Technology ha testato con successo i suoi cavi isolati per oltre 5.000 ore a temperature comprese tra 760 e 850 °C. A queste alte temperature, ha proprietà elettriche stabili, afferma Tupper. Non è influenzato dall'ambiente e non si degrada.

Tupper aggiunge che i cavi possono funzionare anche in un'ampia gamma di tensioni e temperature e possono essere prodotti praticamente in qualsiasi lunghezza. Ci sono tipi simili di materiali là fuori, ma abbiamo sviluppato un modo per creare qualcosa che funzioni allo stesso modo ma a una frazione del costo, dice Tupper. Ciò fa sì che l'economia funzioni per l'industria petrolifera e del gas. Aggiunge che Shell ha già valutato la tecnologia e sta mostrando un forte interesse.

Ma anche con questa scoperta, alcuni mettono in dubbio la saggezza di usare l'elettricità per riscaldare la roccia solo per spremere più petrolio dal pianeta. Shell afferma che il suo processo produce da tre a sette unità di energia per ogni unità necessaria per il processo.

Supponendo che questo cavo funzioni, cosa ti dà? chiede Clement Bowman , un ex scienziato di punta della Imperial Oil, che ha contribuito a guidare lo sviluppo delle sabbie bituminose del Canada. L'elettricità è un prodotto elettrico di fascia alta e il suo utilizzo per recuperare prodotti energetici di fascia bassa come il kerogene o il bitume comporterà sempre una sanzione economica.

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