Chi si assicura che il mondo soddisfi il proprio fabbisogno energetico riducendo al minimo i rischi per il pianeta? La tua prima ipotesi potrebbe non essere la più grande compagnia petrolifera del mondo. Ma durante un anno sabbatico di ricerca con Saudi Aramco, La professoressa WPI Nancy Burnham, un'ambientalista dichiarata, ha imparato che, infatti, l'azienda utilizza metodi come la nanotecnologia per estrarre risorse con il minor disturbo possibile per l'ambiente.

"Prima di imparare molto sulle compagnie petrolifere, Ho pensato a loro come fa un tipico ambientalista, "dice Burnham, che si è precedentemente consultato con Saudi Aramco. Saudi Aramco è la compagnia petrolifera statale del Regno dell'Arabia Saudita e una società completamente integrata, impresa globale di petrolio e prodotti chimici.

"È vero, le compagnie petrolifere hanno molta ricchezza. Ma ci offrono anche una risorsa preziosa da cui dipendiamo, e la maggior parte ha investito nelle energie rinnovabili. Loro sanno, per il futuro dell'azienda, devono iniziare a investire nelle rinnovabili, " lei dice.

Durante il suo anno sabbatico, Burnham, professore associato di fisica e ingegneria biomedica, ha lavorato con il centro di ricerca sulle nanotecnologie dell'azienda a Boston. La ricerca si è concentrata su come rendere più efficiente l'estrazione del petrolio.

"Si scopre, quando metti giù un pozzo d'olio, l'olio non è lì ad aspettarti. Non tutto sgorga a destra fuori, come vedi in televisione, " dice. Circa il 10–25 percento del petrolio disponibile viene fuori da solo. Il prossimo 20–25 percento è più difficile da estrarre, e il restante 50-70 percento è ancora più difficile, a seconda della geologia del sito, lei spiega.

Le compagnie petrolifere potrebbero lasciare il resto del petrolio sul posto e passare a un altro campo per estrarre il primo 25-50 percento più facile. Ma questa opzione è inefficiente e miope, Burnham spiega. Primo, richiede una grande quantità di infrastrutture per rimuovere metà del petrolio; è inefficiente e costoso alzare la posta in gioco e passare a un altro sito, lasciando dietro di sé l'olio disponibile. Anche, "Molti dei problemi di sicurezza con l'estrazione del petrolio sono associati a fuoriuscite a livello del suolo. Quindi meno pozzi petroliferi di cui abbiamo bisogno, minore dovrebbe essere il rischio [di fuoriuscita], " aggiunge Burnham.

Inoltre, anche una tempistica molto ottimistica affinché gli Stati Uniti diventino completamente rinnovabili è di 30 anni, e le rinnovabili non sono una fonte continua di energia, lei sottolinea. Per riscaldare le case, auto elettriche, e realizzare prodotti, le compagnie petrolifere non possono permettersi di lasciare il petrolio alle spalle.

La soluzione è estrarre il petrolio rimanente dal terreno utilizzando strumenti e tecnologia.

"I giacimenti petroliferi sono molto complicati, con molti strati di roccia. Non puoi semplicemente saltare su un'astronave magica e volare giù per vedere dove si trova. Hai bisogno di strumenti che ti aiutino a stimare dove si trova, "Dice Burnham.

Una tecnica sfrutta l'avere più pozzi in un campo. L'estrazione da un pozzo fa scorrere un po' l'olio sotto terra. Sparando nanoparticelle ingegnerizzate in un unico pozzo, puoi monitorare i pozzi circostanti e in diverse settimane rilevare dove stanno emergendo le particelle. Questo dice agli ingegneri in che modo si sta diffondendo l'olio, che indica dove dovrebbero essere i pozzi futuri per estrarre il resto del petrolio, dice Burnham.

Un'altra sfida è che le particelle di olio tendono ad attaccarsi l'una all'altra e ad altre pareti rocciose, rendendoli difficili da estrarre. quella viscosità, più la composizione del fluido di olio, salamoia, e acqua, rendono chimicamente difficile la diffusione delle particelle da un pozzo all'altro. Burnham e la sua collega di Aramco Shannon Eichmann hanno pubblicato un articolo su come, attraverso le nanotecnologie, gli ingegneri potrebbero modificare la chimica in modo che le particelle tendano a non attaccarsi alle pareti rocciose e migrare più facilmente al pozzo successivo.

Il lavoro di Burnham ha portato a due documenti, un manoscritto in fase di revisione, e tre conferenze su invito. Dice che il suo anno sabbatico le ha dato un nuovo apprezzamento per le rocce come nanostrutture e le ha insegnato come aiutare le persone a capire che le compagnie petrolifere potrebbero essere considerate in senso più ampio come compagnie energetiche.

"Ho davvero imparato molto. È stato rinfrescante perché il lavoro era così diverso e ho visto come le cose che so possono essere applicate a un campo completamente diverso, " lei dice.

Il direttore uscente della sostenibilità John Orr riconosce che con l'aumento delle fonti e delle tecnologie di energia verde, è importante rendere l'estrazione di combustibili fossili il più rispettosa dell'ambiente possibile.

"Nel campus e a livello globale, le opinioni variano ampiamente per quanto riguarda la nostra estrazione e l'uso di prodotti petroliferi, " dice Orr. "Fortunatamente, una parte ampia e crescente della popolazione riconosce l'importanza di passare il più rapidamente possibile a fonti di energia pulite e rinnovabili. Intanto, dobbiamo lavorare per ridurre al minimo il danno ambientale della produzione e utilizzare le nostre fonti di energia a base di carbonio.

"La ricerca del professor Burnham è un esempio del lavoro scientifico e tecnologico che si sta svolgendo al WPI per migliorare l'equilibrio tra gli attuali benefici per la società e la sostenibilità globale a lungo termine, " lui dice.

L'esperienza di Burnham le ha permesso di comprendere le differenze tra l'industria e il mondo accademico.

"Interagire con gli studenti, Ora posso dire di avere una certa esperienza nel settore e di poter consigliare meglio gli studenti sulla loro carriera, "dice lei. Infatti, attraverso la sua associazione con Saudi Aramco, è stata in grado di consigliare uno studente laureato WPI per un lavoro lì. Lo studente è stato successivamente assunto, un risultato del suo anno sabbatico che trova molto gratificante.