I ricercatori dell'Università di Houston hanno dimostrato che un nanofluido economico e non tossico può essere utilizzato per recuperare in modo efficiente anche l'olio pesante ad alta viscosità dai giacimenti.

Il nanofluido, fatto in un comune frullatore domestico utilizzando sodio disponibile in commercio, consentito il recupero in prove di laboratorio dell'80% di olio extrapesante con viscosità superiore a 400, 000 centipoise a temperatura ambiente. Zhifeng Ren, direttore del Texas Center for Superconductivity all'UH e autore corrispondente di un articolo che descrive il lavoro, tale recupero in campo è previsto inferiore all'80% mostrato in laboratorio; quanto meno dipenderà dalle condizioni del giacimento.

Il lavoro, pubblicato in Materiali Oggi Fisica , suggerisce una svolta nell'uso della nanotecnologia per fornire modi economici e sostenibili dal punto di vista ambientale per produrre petrolio.

I ricercatori osservano che il cosiddetto petrolio pesante, il risultato della struttura molecolare del petrolio, costituisce il 70% delle riserve globali di petrolio, suggerendo che sarà necessario soddisfare la crescente domanda di energia fino a quando le fonti di energia pulita non saranno completamente sviluppate. Le attuali tecnologie di estrazione che comportano l'uso del vapore sono costose e dannose per l'ambiente.

Ren, che è anche M.D. Anderson Chair Professor of Physics all'UH, ha detto che il nanofluido lavora per recuperare l'olio dal giacimento attraverso almeno tre meccanismi:

• Una reazione chimica prodotta quando le nanoparticelle di sodio entrano in contatto con l'acqua nel serbatoio genera calore, funzionando in modo molto simile all'inondazione di vapore e altre tecniche basate sul calore per spingere l'olio dal serbatoio, senza la necessità di una fonte di calore esterna e che produce gas serra.
• Il nanofluido innesca anche una reazione che produce idrossido di sodio, una sostanza chimica comunemente usata per le inondazioni alcaline nei giacimenti petroliferi. L'idrossido di sodio può fomentare il movimento nell'olio e innescare una reazione che riduce la viscosità.
• Una terza reazione produce gas idrogeno, che può essere utilizzato per allagamenti di gas, un'altra tecnica comune di recupero dell'olio.

I nanomateriali di sodio si dissipano dopo la reazione, eliminare le preoccupazioni per i danni ambientali. Le concentrazioni ottimali varieranno in base alle condizioni dei singoli giacimenti, Ren ha detto, notando che l'aumento della concentrazione del nanomateriale non ha necessariamente portato a un maggiore recupero di petrolio.

Ha lavorato con il co-autore Dan Luo, un ricercatore post-dottorato presso il Texas Center for Superconductivity. "Sulla base di questi vantaggi, prevediamo che il nanofluido di sodio potrebbe diventare una tecnologia rivoluzionaria per il recupero di olio di qualsiasi viscosità, nonché una pietra miliare nell'uso della nanotecnologia per risolvere i problemi di recupero del petrolio nell'industria petrolifera, " scrissero.

Il sodio è altamente reattivo con l'acqua, suggerendo che potrebbe essere utile per migliorare il recupero del petrolio, ma questo ha anche complicato la preparazione:l'esposizione all'acqua troppo presto significava che non avrebbe fornito i benefici previsti. I ricercatori hanno affrontato il problema preparando le nanoparticelle di sodio in un olio di silicone, permettendo al sodio di disperdersi in tutto il serbatoio prima che entri in contatto con l'acqua nel serbatoio, innescando reazioni chimiche più piccole in un'area più ampia. È anche possibile disperdere le nanoparticelle di sodio in altri solventi, compresi pentano e cherosene, o anche miscelarli con polimeri o tensioattivi per ottenere un tasso di recupero dell'olio più elevato.

Il sodio è anche un elemento leggero, consentendo ai ricercatori di creare nanoparticelle di sodio all'interno dell'olio di silicone, usando un frullatore da cucina.

Mentre il documento si concentra sull'utilizzo del nanofluido per migliorare il recupero di petrolio pesante, Ren ha detto che potrebbe essere utilizzato anche nella produzione di olio leggero, così come per usi domestici più generali, come pulire un tubo intasato di grasso.