เนื่องจากน้ำมันเบาสำรองของโลกลดน้อยลง บริษัทน้ำมันจึงหันมาใช้น้ำมันชนิดหนักมากขึ้น ซึ่งคิดเป็น 70% ของน้ำมันสำรองทั่วโลก เพื่อตอบสนองความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม เทคโนโลยีการสกัดที่มีอยู่สำหรับน้ำมันหนักนั้นไม่มีประสิทธิภาพ มีราคาแพง และสร้างความเสียหายต่อสิ่งแวดล้อมในลักษณะที่เกินกว่าการปล่อย CO 2เมื่อน้ำมันถูกเผาไหม้ในที่สุด ทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยฮูสตัน
ในสหรัฐอเมริกา
ได้พัฒนาวิธีการทางเลือกที่ใช้นาโนฟลูอิดที่มีโซเดียมเป็นส่วนประกอบในราคาไม่แพงและไม่เป็นพิษในการสกัดน้ำมันหนักจากแหล่งกักเก็บ โดยมีประสิทธิภาพ 80% ในการทดสอบในห้องปฏิบัติการ ปริมาณสำรองของน้ำมันหนัก ที่เรียกว่าเพราะมันมีความหนืดมากกว่า 100 centipoise หรือ cP
และน้ำมันหนักพิเศษที่มีความหนืดมากกว่า 10,000 cP กำลังถูกใช้ประโยชน์ในหลายพื้นที่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแคนาดาและเวเนซุเอลา . ความหนืดสูงของน้ำมันเกรดเหล่านี้ทำให้คืนสภาพได้ยาก และปัจจุบันมีการใช้เทคโนโลยีหลักสองอย่างในการดำเนินการดังกล่าว วิธีแรกอาศัยการสกัดน้ำมัน
จากทรายพื้นผิวโดยใช้น้ำร้อนและฟองอากาศ จากนั้นเจือจางด้วยตัวทำละลาย เช่น เอ็น-เพนเทนหรือเอ็น-เฮปเทน วิธีนี้ใช้มานานหลายทศวรรษแล้ว แต่ต้องใช้น้ำในปริมาณมาก จึงไม่เหมาะกับทุกสถานที่
เนื่องจากแหล่งน้ำมันหนักส่วนใหญ่อยู่ใต้ผิวดิน วิธีที่สองในแหล่งกำเนิด จึงเป็นวิธีที่ใช้กันทั่วไป
มากกว่า ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักวิจัยได้พัฒนาทั้งแบบความร้อนและแบบที่ไม่ใช่ความร้อนของเทคนิค เหล่านี้ ในแหล่งกำเนิด แบบแรก ซึ่งรวมถึงการผลิตแบบเย็นด้วยทราย การสกัดด้วยไอ การฉีดสารเคมี และการ “ทำให้น้ำมันท่วม” ด้วยไอน้ำ สามารถใช้สำหรับการก่อตัวของน้ำมันเป็นชั้นบางๆ ได้
ปัญหาคือเทคนิคเหล่านี้จำกัดเฉพาะชั้นตื้นและน้ำมันที่มีความหนืดค่อนข้างเบา ค้นหาเทคนิคทางเลือก
ในขณะที่วิธีการทางความร้อน เช่น การเผาไหม้ ในแหล่งกำเนิดและการท่วมไอน้ำสามารถกู้คืนน้ำมันที่มีความหนืดสูงกว่า (อาจมากกว่า 70%) แต่จะมีประโยชน์ทางเศรษฐกิจก็ต่อเมื่อการก่อตัวของน้ำมัน
มีความหนา
การผลิตไอน้ำที่พวกเขาต้องการยังสิ้นเปลืองเชื้อเพลิง เช่น ก๊าซธรรมชาติ ซึ่งนำไปสู่การปล่อย CO 2 เพิ่มเติม เพื่อเอาชนะความท้าทายเหล่านี้ นักวิจัยได้เริ่มสำรวจเทคนิคทางเลือก รวมถึงบางเทคนิคที่ใช้วัสดุนาโน แนวทางดังกล่าวยังไม่เป็นกระแสหลัก และจนถึงขณะนี้วัสดุนาโนที่พัฒนาขึ้นมีบทบาท
รองเท่านั้น เช่น การปรับเปลี่ยนพฤติกรรมการไหล (รีโอโลจี) ของน้ำมันดิบ หรือใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพื่อยกระดับน้ำมันดิบในระหว่างกระบวนการนึ่ง ประสิทธิภาพการกู้คืน 80%ทีมซึ่งเป็นผู้อำนวยการแห่งมหาวิทยาลัยฮูสตัน (TcSUH) ได้ใช้โซเดียม (Na) นาโนฟลูอิดในการกู้คืนน้ำมันที่มีน้ำหนักมาก
เป็นพิเศษกว่า 80% (โดยมีความหนืดมากกว่า 400,000 cP) จากถุงทรายในการทดลองในห้องปฏิบัติการ นักวิจัยทำของเหลวนาโนนี้โดยใช้เครื่องปั่นแบบมือถือเพื่อผสมโซเดียมก้อนที่มีขายทั่วไปกับน้ำมันซิลิโคน ตัวทำละลายที่ไม่ทำปฏิกิริยานี้มีความจำเป็นเนื่องจากโซเดียม
(อย่างที่เราทุกคนจำได้จากชั้นเรียนเคมีที่โรงเรียน) โซเดียมจะทำปฏิกิริยารุนแรงมากเมื่อสัมผัสกับน้ำ
เมื่อนักวิจัยเติมน้ำลงในโซเดียมนาโนฟลู อิดน้ำจะทำปฏิกิริยาตามสูตร 2Na + 2H 2 0 –> 2NaOH + H 2 ความร้อนจำนวนมากที่เกิดขึ้นในปฏิกิริยานี้ทำให้เกิดไอน้ำ ซึ่งจะช่วยลดความหนืดของน้ำมันหนัก
ในลักษณะที่คล้ายกับเทคนิคการท่วมไอน้ำแบบเก่า โดยมีข้อดีคือปฏิกิริยาโซเดียมนั้นควบคุมได้ง่ายและสามารถเตะได้ เริ่มต้นในแหล่งกำเนิด โดยการเติมน้ำ วัสดุโซเดียมนาโนจะสลายไปเมื่อปฏิกิริยาเสร็จสิ้น ซึ่งหมายความว่าน้ำมันจะไม่ได้รับความเสียหายจากการดูดซับโซเดียม ประการสุดท้าย
“จากข้อได้เปรียบเหล่านี้ เราคาดว่าโซเดียมนาโนฟลูอิดจะกลายเป็นเทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงเกมสำหรับการกู้คืนน้ำมันที่มีความหนืดใดๆ รวมถึงก้าวสำคัญของการใช้นาโนเทคโนโลยีเพื่อแก้ปัญหาการกู้คืนน้ำมันในอุตสาหกรรมปิโตรเลียม” Ren และเพื่อนร่วมงาน พูด.
ประโยชน์
ด้านนักวิจัยทราบว่าการผสมอนุภาคนาโนโซเดียมในน้ำมันซิลิโคน อนุภาคจะกระจายไปทั่วอ่างเก็บน้ำจำลองก่อนที่จะสัมผัสกับน้ำ การกระจายนี้มีผลในการกระตุ้นปฏิกิริยาเคมีขนาดเล็กลงในพื้นที่ขนาดใหญ่ ทีมงานกล่าวว่าอาจเป็นไปได้ที่จะกระจายอนุภาคโซเดียมนาโนในตัวทำละลายอื่นๆ
เช่น เพนเทนและน้ำมันก๊าด หรือแม้กระทั่งผสมกับโพลิเมอร์หรือสารลดแรงตึงผิวเพื่อให้อัตราการคืนตัวของน้ำมันสูงขึ้นประโยชน์ขั้นสุดท้าย นักวิจัยสังเกตว่าหนึ่งในผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาของพวกเขาคือ NaOH (โซเดียมไฮดรอกไซด์) ถูกใช้เป็นประจำในแหล่งน้ำมันเพื่อจุดประกายปฏิกิริยาต่างๆ
ที่ลดความหนืดของน้ำมันด้วย ซึ่งเป็นเทคนิคที่เรียกว่าน้ำท่วมอัลคาไลน์ ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาอื่นๆ H 2สามารถใช้สำหรับการท่วมของก๊าซ ซึ่งเป็นเทคนิคทั่วไปในการนำน้ำมันกลับมาใช้ใหม่ เช่นเดียวกับการยกระดับน้ำมันหนักผ่านปฏิกิริยาไฮโดรจิเนชันเทคนิคนี้ไม่ใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลใดๆ ในการผลิตไอน้ำ
ที่มีอยู่ในวัตถุได้ อย่างน้อยก็ในวิชาฟิสิกส์คลาสสิก และส่งข้อมูลนั้นไปให้บ็อบ ซึ่งด้วยเทคโนโลยีที่เหมาะสม ก็จะสามารถสร้างวัตถุขึ้นมาใหม่ได้ น่าเสียดายที่กลยุทธ์ดังกล่าวไม่สามารถทำได้เนื่องจากกลศาสตร์ควอนตัมห้ามความรู้ทั้งหมดเกี่ยวกับสถานะของวัตถุใด ๆโชคดีที่มีกลยุทธ์อื่นที่จะได้ผล
สิ่งที่เราต้องทำคือรับประกันว่าวัตถุของ Bob มีคุณสมบัติเหมือนกับของดั้งเดิม และที่สำคัญเราไม่จำเป็นต้องรู้คุณสมบัติของของแท้ ในปี 1993 เบ็นเน็ตต์และเพื่อนร่วมงานในแคนาดา ฝรั่งเศส อิสราเอล และสหรัฐอเมริกาแสดงให้เห็นว่าการพัวพันทางควอนตัมเป็นทางออกตามธรรมชาติสำหรับปัญหา
“qubit” เพื่ออธิบายควอนตัมบิตซึ่งกังหันที่หมุนอยู่อาจเป็นอันตรายต่อสัตว์ป่า
credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์
