طريقة اقتصادية وفعالة لاستخراج النفط

قام فريق بحثي بقيادة علماء من جامعة بريستول بتطوير طريقة لاستخدام ثاني أكسيد الكربون في عمليات صديقة للبيئة وفعالة لاستخراج النفط

قام فريق بحثي بقيادة علماء من جامعة بريستول بتطوير طريقة لاستخدام ثاني أكسيد الكربون في عمليات صديقة للبيئة وفعالة لاستخراج النفط. ويمكن أيضًا استخدام إضافات ثاني أكسيد الكربون القابلة للذوبان لتقليل الأضرار التي تلحق بالبيئة والتي تنشأ من العمليات الصناعية الشائعة في مجالات تصنيع الأغذية وقطاع الإلكترونيات.

وطوّر الباحثون مادة مضافة تشبه الصابون إلى غاز ثاني أكسيد الكربون تجعله مذيبا مهما في تكرير النفط التجاري بفضل قدرته على زيادة كمية النفط التي يمكن استخلاصها من حقول النفط.

وقال البروفيسور جوليان إيستوي من جامعة بريستول إن "ثاني أكسيد الكربون مفيد في زيادة استخلاص النفط من الأرض لأنه قادر على التدفق بين مسام الصخور بسهولة أكبر من الماء". "إن المادة المضافة، وهي مادة خافضة للتوتر السطحي، تساعد على تأهيل الغاز، وهو أمر ضروري لهذه العملية، وتسمح له بالتدفق عبر الصخور بشكل أكثر كفاءة. إن قدرتنا على استخدام الغاز بهذه الطريقة لها أيضًا أثر جانبي إيجابي لأنه في المستقبل ستكون العملية قادرة على الاستفادة من ثاني أكسيد الكربون المتبقي من النشاط الصناعي الذي ينشأ في الغلاف الجوي وبالتالي يمكننا حبسه في أعماق الأرض. كما أن تمديد مدة استغلال مصادر النفط الموجودة سيوفر للعلماء المزيد من الوقت للبحث في اكتشاف وتطوير مصادر الطاقة البديلة غير القائمة على الكربون، مثل الطاقة الشمسية أو الطاقة الهيدروجينية.

يتزايد استخدام ثاني أكسيد الكربون السائل في الصناعة كبديل للمذيبات البتروكيماوية لأنه يتطلب مستوى أقل من المعالجة ولأنه يمكن إعادة استخدامه بسهولة. تكمن الصعوبة في هذا المجال في أنه لاستخدام الغاز كمذيب فعال، هناك حاجة إلى مواد مضافة، والتي في حد ذاتها قد تضر بالبيئة. هذه الدراسة توفر الحل لهذه المشكلة.

ويقول أحد الباحثين: "إن الرحلة العلمية الرامية إلى العثور على مادة كيميائية من شأنها أن تغير خصائص ثاني أكسيد الكربون بحيث يمكن استخدامها كمذيب يزيد من كمية استخراج النفط من الأرض كانت طويلة". "وشمل التقدم في هذا المجال مواد تحتوي على الفلور، وهي مادة ضارة جداً بالبيئة رغم قابليتها العالية للذوبان في الغاز. المادة المضافة المطورة حديثًا، الفاعل بالسطح TC14، لا تحتوي على الفلور على الإطلاق وهي مادة هيدروكربونية غير ضارة بالبيئة.

يوفر غاز ثاني أكسيد الكربون بديلاً فعالاً وغير مكلف وغير سام وغير قابل للاشتعال وصديق للبيئة للمذيبات البتروكيماوية. حتى الماء، في دوره كمذيب، له مشاكله الخاصة - فبعد استخدام الماء لاستخراج الزيت من مكثفات التربة، يجب تنظيفه قبل استخدامه مرة أخرى لهذه المهمة، بينما يمكن إعادة استخدام ثاني أكسيد الكربون المسال في الحال.

المادة المضافة الجديدة، وهي مادة خافضة للتوتر السطحي، تمكن من تكوين جيوب صغيرة، تعرف باسم المذيلات العكسية، داخل الغاز المسال، مما يجعل السائل أكثر سمكا. سمحت أدوات تشتت النيوترونات للباحثين بفحص بنية هذه المذيلات العكسية في الغاز أثناء تكوينها تحت ظروف الضغط العالي. ويوصف هذا الجهاز، الذي يسمح بالحصول على وجهة نظر على المستوى الجزيئي، أحيانًا بأنه "المجهر الفائق".

يوضح أحد الشركاء في هذا البحث: "أشعة النيوترونات قادرة على اختراق العينات بعمق وتوفير معلومات فريدة حول موقع وترتيب المذيلات على المستوى الجزيئي".

"من خلال تغيير الضغط داخل غرفة تجريبية مبنية خصيصًا لهذا الغرض، من الممكن بسهولة فصل وإزالة المواد المذابة في العينة، مع ترك ثاني أكسيد الكربون فقط لإعادة استخدامه. سيكون من الصعب جدًا مراقبة هذا النظام باستخدام طرق أخرى لأنه من الضروري إبقاء الغاز تحت ضغط مرتفع. فقط من خلال الفحص الدقيق الذي أمكن بفضل أشعة النيوترونات يمكن اكتشاف خصائص الغاز وسلوكه بشكل كامل."

أخبار الدراسة

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• تحسين إنتاج الخلايا الجذعية من الحبل السري
• طريقة جديدة لاستخراج الحمض النووي ملوثة
• بحث: إسرائيل وصلت إلى مرحلة استنفاد رأس المال البشري في مجال التكنولوجيا الفائقة
• القيمة الغذائية للطباعة الدقيقة
• فقدان الجليد المفاجئ في القارة القطبية الجنوبية أيضًا