Los investigadores de la Universidad de Houston han demostrado que un nanofluido barato y que no es tóxico, puede utilizarse para recuperar eficazmente el petróleo en los yacimientos, incluso para crudo pesado con alta viscosidad.
El nanofluido, hecho en una licuadora doméstica común utilizando sodio comercial, permitió recuperar en pruebas de laboratorio, el 80% del petróleo extrapesado con una viscosidad de más de 400.000 centipoise a temperatura ambiente.
Zhifeng Ren, director de Texas Center for Superconductivity en Houston y autor correspondiente de un artículo que describe el trabajo, dijo que se espera que la recuperación en el campo sea menor que el 80% mostrado en el laboratorio; cuánto menos dependerá de las condiciones del yacimiento petrolífero.
El trabajo, publicado en Materials Today Physics, sugiere un gran avance en el uso de la nanotecnología para proporcionar formas rentables y ambientalmente sostenibles de producir petróleo.
Los investigadores señalan que el llamado petróleo pesado -resultado de la estructura molecular del petróleo- constituye el 70% de las reservas mundiales de petróleo, lo que sugiere que será necesario para satisfacer las crecientes demandas de energía hasta que se desarrollen plenamente las fuentes de energía limpia. Las actuales tecnologías de extracción que implican el uso de vapor son costosas y dañinas para el medio ambiente.
Ren, quien también es profesor de la Cátedra de Física en MD Anderson de Houston, dijo que el nanofluido trabaja para recuperar el petróleo de la reserva a través de al menos tres mecanismos:
- Una reacción química producida cuando las nanopartículas de sodio entran en contacto con el agua del depósito genera calor, funcionando de manera muy similar a la inyección de vapor y otras técnicas basadas en el calor para empujar el petróleo desde el depósito, sin necesidad de una fuente de calor externa y productora de gases de efecto invernadero.
- El nanofluido también provoca una reacción que produce hidróxido de sodio, un producto químico comúnmente utilizado para la inyección alcalina en los yacimientos petrolíferos. El hidróxido de sodio puede fomentar el movimiento del petróleo y provocar una reacción que reduce la viscosidad.
- Una tercera reacción produce gas de hidrógeno, que puede utilizarse para la inyección de gas, otra técnica común de recuperación de petróleo.
Los nanomateriales de sodio se disipan después de la reacción, eliminando la preocupación por el daño ambiental. Las concentraciones óptimas variarán en función de las condiciones de cada yacimiento, dijo Ren, señalando que el aumento de la concentración de los nanomateriales no conduce necesariamente a una mayor recuperación de petróleo.
El Sr. Ren trabajó con el co-autor Dan Luo, un investigador postdoctoral también del Texas Center for Superconductivity.
“Basándonos en estas ventajas, anticipamos que el nanofluido de sodio podría convertirse en una tecnología que cambiaría las reglas del juego para la recuperación de petróleo de cualquier viscosidad, así como un hito en el uso de la nanotecnología para resolver los problemas de recuperación de petróleo en la industria petrolera”, escribieron ambos investigadores.
El sodio es altamente reactivo con el agua, lo que sugiere que podría ser útil para mejorar la recuperación del petróleo, pero que también complicaba la preparación, ya que exponerlo al agua demasiado pronto significaba que no aportaría los beneficios diseñados.
Los investigadores abordaron este problema preparando las nanopartículas de sodio en un aceite de silicona, lo que permitió que el sodio se dispersara por todo el yacimiento antes de entrar en contacto con el agua del mismo, desencadenando reacciones químicas más pequeñas en un área mayor.
También es posible dispersar las nanopartículas de sodio en otros disolventes, como el pentano y el queroseno, o incluso mezclarlas con polímeros o agentes tensioactivos para lograr una mayor tasa de recuperación del petróleo.
El sodio es también un elemento ligero, lo que permite a los investigadores crear nanopartículas de sodio dentro del aceite de silicona, utilizando una licuadora de cocina.
Aunque el trabajo se centra en el uso del nanofluido para mejorar la recuperación del petróleo pesado, Ren dijo que también podría ser utilizado en la producción de petróleo ligero, así como para usos domésticos más generales, como limpiar una tubería obstruida por la grasa.
Noticia tomada de: Phys.org / Traducción libre del inglés por WorldEnergyTrade.com
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