Esperti in sensori quantistici di atomi di freddo stanno scavando in profondità nel sottosuolo in un nuovo progetto volto a sfruttare la tecnologia di rilevamento della gravità quantistica in ambienti difficili di pozzi sotterranei.

Il progetto Gravity Delve, finanziato da Innovate UK, riunisce accademici del Quantum Technology Hub Sensors and Timing del Regno Unito, che è guidato dall'Università di Birmingham e Nemein Ltd, con l'obiettivo di studiare i vantaggi e le sfide associate all'utilizzo di sensori di gravità quantistica nei pozzi.

I sensori di gravità quantistica basati sull'interferometria atomica sono già in fase di sviluppo per l'uso nel settore petrolifero e del gas. I sensori quantistici di atomi di freddo progettati per operare sulla superficie saranno in grado di rilevare e monitorare gli oggetti sotto terra meglio di qualsiasi tecnologia attuale. Però, Finora è stata prestata poca attenzione ai benefici che potrebbero avere i sensori di gravità quantistica dispiegabili da pozzo. Gravity Delve mira a risolvere questo problema.

Nemein sta sviluppando attrezzature da pozzo incentrate principalmente sulla raccolta di energia e sul rilevamento ambientale. La nuova tecnologia consentirà al sensore quantistico sviluppato dall'Università di Birmingham di avventurarsi fuori dal laboratorio e nell'ambiente estremamente duro del pozzo.

Dottor Jamie Vovrosh, dell'Università di Birmingham, è responsabile tecnico del progetto. Dice:"Questo progetto ci offre l'opportunità di studiare l'utilizzo delle straordinarie prestazioni dei sensori quantistici di atomi di freddo in nuove applicazioni e di aprire potenzialmente un percorso verso la realizzazione di futuri benefici economici e sociali".

Le applicazioni del pozzo da studiare nel progetto includeranno la cattura e lo stoccaggio del carbonio (CCS), e giacimenti di idrocarburi e geotermici. Le tecniche esistenti per l'ottimizzazione dei giacimenti includono la microgravità convenzionale, registrazione elettrica e nucleare. Queste tecniche tuttavia sono limitate dalla sensibilità, risoluzione e costo. Gravity Delve sta studiando come un dispositivo quantistico commercialmente rilevante potrebbe sostituire o migliorare la tecnologia attuale per ottimizzare i serbatoi CCS, minimizzare l'impatto ambientale dell'estrazione di idrocarburi, e migliorare la transizione dai combustibili fossili alle energie rinnovabili come la geotermia. Il progetto svilupperà un progetto per un innovativo sensore di gravità quantistico ad atomo freddo da pozzo, così come il relativo imballaggio per l'ambiente e le attrezzature ausiliarie. Ciò porterà al primo impiego di sensori quantistici per pozzi profondi con un metodo conveniente ed efficiente.

Questo progetto si baserà sul lavoro già intrapreso dall'Università di Birmingham sui sensori di gravità ad atomi freddi, che è recensito in Nature Reviews Physics, a cura di docenti universitari dell'Ateneo e dei loro collaboratori. Sebbene il rilevamento della gravità sia già utilizzato in una serie di applicazioni, tra cui la prospezione di petrolio e minerali, una volta sviluppate, le tecnologie basate sull'interferometro atomico dovrebbero ridurre lo SWAP (dimensioni, peso e potenza), con una migliore sensibilità e tempi di misurazione più rapidi.

Signor Lawrence Till, co-fondatore e direttore tecnico di Nemein, dice, "Gravity Delve non è solo un progetto che ottimizzerà la CCS e l'estrazione di energia da pozzo. È molto significativo come progetto riconoscibile dimostrare che la tecnologia quantistica può essere implementata in alcuni degli ambienti più difficili del mondo reale e dimostrare benefici tangibili per l'ambiente. "