Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
Sign in to follow this  
KopalniaWiedzy.pl

Więcej ropy dzięki nanoreporterom

Recommended Posts

Na całym świecie trwają prace nad alternatywnymi paliwami dla pojazdów silnikowych. Jednocześnie firmy wydobywcze inwestują miliardy w badania, umożliwiające pozyskanie większej ilości ropy z istniejących złóż. Obecnie są one bowiem w stanie wydobyć tylko około 1/3 ropy ze złoża. Znaczna jej większość pozostaje zatem w głębi Ziemi.

Rozwiązaniem tego problemu mogą być "nanoreporterzy", nad którymi pracują naukowcy z Rice University. To miniaturowe klastry złożone z cząstek węgla, które można setkami milionów tłoczyć w naturalne, podziemne zbiorniki. Później wystarczy zbadać zmiany w ich składzie chemicznym, by dowiedzieć się, z jakimi substancjami zetknęły się pod ziemią. Co więcej, badania ujawnią też dane na temat ciśnienia czy temperatury panującej w miejscu, w którym przebywały.

Shell, BP, Marathon i ConocoPhilips sponsorują badania prowadzone na Rice University. Uczeni mają nadzieję, że już w przyszłym roku będą mogli rozpocząć testy polowe nowych technologii.

Trwają też prace nad rozpowszechnieniem innych metod, które zakładają tłoczenie gazu czy wody w odwierty.

Specjaliści mówią, że jeśli udałoby się wydobywać 50% ropy ze złóż, zamiast obecnych 33%, to światowe zasoby osiągalnej ropy zwięĸszyłyby się dwukrotnie. Nawet stosunkowo niewielkie innowacje na tym polu oznaczają, że z ropy naftowej będziemy mogli korzystać przez kolejne lata. A informacja o zwiększeniu zasobów z pewnością wpłynie na złagodzenie wahań cen.

Koszt wydobycia baryłki ropy naftowej waha się od 10 do 80 dolarów. Obecnie cena baryłki wynosi około 65 dolarów, a więc części ropy po prostu nie opłaca się wydobywać. Zastosowanie węglowych nanoreporterów pozwoli na zwiększenie precyzji odwiertów i zmniejszenie kosztów.

Postęp technologiczny już teraz pozwala na wydobycie większej ilości ropy. Obecnie BP ocenia, że w przyszłości ze złoża Prudhoe Bay na Alasce będzie w stanie pozyskać 60% ropy. Jeszcze 30 lat temu oceniano, że uda się wydobyć nie więcej niż 40%.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
Sign in to follow this  

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      Włoskie Ministerstwo Ochrony Środowika oceniło, że rośnie niebezpieczeństwo katastrofy ekologicznej u wybrzeży Półwyspu Apenińskiego. Zbiorniki statku wycieczkowego Costa Concordia, który rozbił się o skały w pobliżu wyspy Giglio, są wypełnione 2300 tonami paliwa.
      Ryzyko dla środowiska jest bardzo, bardzo wysokie. Naszym celem jest zapobieżenie wyciekowi. Pracujemy nad tym, ale mamy coraz mniej czasu - powiedział minister Corrado Clini.
      Wokół Giglio istnieje naturalny park morski, znany ze zróżnicowanej fauny i flory, przejrzystych wód i świetnych warunków do nurkowania. Jak mówi Clini, władze nie wykluczają wprowadzenia stanu wyjątkowego, co pozwoliłoby na wykorzystanie funduszy przewidzianych na tego typu okoliczności.
      Największe zagrożenie dla statku stanowi pogarszająca się pogoda. Ratownicy obawiają się, że fale zepchną jednostkę w stronę pobliskiego zbocza i Costa Concordia zsunie się o kilkadziesiąt metrów wgłąb wód Morza Śródziemnego. Jeden z ekspertów, pracujących na miejscu katastrofy, stwierdził, że na razie statek mocno trzyma się na skałach, jednak fale z pewnością go przesuną.
      Zauważono już wyciek ze statku, jednak na razie nie wiadomo, czy jest to paliwo. Na wszelki wypadek ustawiono bariery ochronne. Paliwo, z którego korzysta Costa Concordia jest bardzo gęste i trudno jest je wypompować bez uprzedniego podgrzania. Jego usunięciem i likwidacją ewentualnego wycieku ma zająć się holenderska firma SMIT.
      Okazało się też, że ekolodzy od dawna przestrzegali przed tego typu katastrofą. Od lat walczyli, by wielkim statkom nie wolno było pływać w pobliżu Wysp Toskańskich (Giglio, Montecristo, Pianosa, Elba, Capraia i Gorgona). Minister Clini zgadza się z opinią organizacji ekologicznych, mówiąc, że propozycja trzymania wielkich jednostek z dala od tak cennych przyrodniczo i kulturowo obszarów to głos zdrowego rozsądku.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Na Rensselaer Polytechnic Institute trwają testy nowej obiecującej architektury do przechowywania wodoru. Nanoostrza mogą być używane wielokrotnie, bardzo szybko uwalniają i przyjmują wodór, a pracują przy znacznie niższych temperaturach niż podobne systemy. Dzięki tym właściwościom mogą okazać się przydatne przy konstruowaniu samochodów napędzanych wodorem.
      Pierwsze nanoostrza na bazie magnezu stworzono w 2007 roku. W przeciwieństwie do nanowłókien są one asymetryczne. W jednym wymiarze są niezwykle wąskie, w innym bardzo szerokie. Pomiędzy nimi jest do 1 mikrometra wolnej przestrzeni.
      Przechowywanie wodoru wymaga zastosowania dużych powierzchni. Dzięki temu, że nanoostrza są asymetryczne, można tę duża powierzchnię uzyskać.
      Nanoostrza stworzono metodą chemicznego osadzania pod kątem z fazy gazowej. Nanostruktura jest uzyskiwana poprzez doprowadzenie materiału - w tym przypadku magnezu - do fazy gazowej, a następnie umożliwienie mu osadzania się na podłożu. Po ukończeniu procesu osadzania na powierzchni materiału umieszcza się metaliczne kryształy, które więżą wodór. Prototypowe ostrza pokryto palladem.
      Departament Energii wysoko zawiesił poprzeczkę dla technologii przechowywania wodoru. Wszystkie nowe materiały muszą pracować w niskich temperaturach, szybko uwalniać wodór, mieć rozsądną cenę oraz nadawać się do recyklingu - mówi Yu Liu, jeden z badaczy.
      Naukowcy odkryli, że nanoostrza uwalniają wodór już w temperaturze 67 stopni Celsjusza. Przy temperaturze 100 stopni Celsjusza cały wodór zostaje uwolniony w zaledwie 20 minut. Inne technologie wymagają zastosowania ponaddwukrotnie wyższej temperatury, by tak szybko uwolnić wodór.
      Badania przeprowadzone za pomocą dyfrakcji odbiciowej wysokoenergetycznych elektronów (RHEED - reflection high-energy electron diffraction) oraz temperaturowo programowalnej desorpcji (TPD - temperature programmed desorption) wykazały, że prototypowe nanoostrza są w stanie wytrzymać ponad 10 cykli ładowania i rozładowywania.
      Naukowcy będą teraz pracowali nad wydłużeniem żywotności ostrzy, gdyż wiedzą już, jaka jest przyczyna ich stopniowej degradacji.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z Rice University dowodzą, że siatka stworzona z karbynu z dołączonym wapniem, może przechowywać znacznie więcej wodoru, niż przewidują wyznaczone przez Departament Energii normy dla samochodów napędzanych wodorem.
      Karbyn to pojedynczy łańcuch atomów węgla. To forma, którą uzyskamy, gdy z płachty grafenu wyciągniemy jedną nitkę. Do niedawna był on uznawany za bardzo egzotyczny materiał, jednak udowodniono, że może być syntetyzowany i pozostaje stabilny w temperaturze pokojowej, co czyni go potencjalnym kandydatem do codziennych zastosowań.
      Fizyk teoretyczny profesor Boris Yakobson z Rice University zwraca uwagę, że inne formy węgla, takie jak nanorurki, grafen czy fullereny, przechowują wodór tylko w niskich temperaturach. Tymczasem, jak stwierdził uczony, dzięki połączeniu karbynu z wapniem możliwe jest przechowywanie wodoru w temperaturze pokojowej. W wypełnionej wodorem siatce z karbynu wodór może teoretycznie stanowić około 50% wagi. Tymczasem DoE zakłada, że do roku 2015 w strukturach służących do przechowywania wodoru dla samochodów wodór powinien stanowić co najmniej 6,5% wagi.
      Decydującym elementem, dzięki czemu całość tak dobrze działa, jest dodanie wapnia. Dzięki niemu powstają takie łączenia między atomami, że przechowywanie wodoru jest możliwe w temperaturze pokojowej. Jako, że atomy wapnia nie mają tendencji do łączenia się w grupy, co pozwala na rozłożenie ich w formie podobnej do winogron na siatce z karbenu i dołączenie do każdego atomu wapnia sześciu atomów wodoru, co na początku umożliwi uzyskanie pojemności rzędu 8% wodoru na jednostkę wagi.
      Zdaniem Yakobsona istnieje wiele różnych możliwości zwiększania pojemności karbenowo-wapniowego zbiornika. Na przykład ułożenie siatki karbynu w kształt diamentu pozwoli co prawda na przyłączenie do atomu wapnia pięciu atomów wodoru, ale dzięki manipulacji liczbą atomów węgla można zwiększać pojemność całości. Być może uda się też wyciągać wzbogacane wapniem nitki karbynu z grafenu.
      Yakobson mówi, że w tej chwili trudno jednoznacznie wyrokować, która z teoretycznych strategii sprawdzi się najlepiej. Jestem optymistą. Z teoretycznego punktu widzenia oraz opierając się na wiedzy zdobytej podczas doświadczeń z syntezą karbynu i pracy z metalowymi organicznymi ramkami do przechowywania wodoru, mogę przypuszczać, że miną 2-3 lata zanim wyprodukujemy karbynową siatkę, a 1-2 lat zajmie nam opracowanie takich metod umieszczania na niej wapnia, by osiągnąć materiał zdolny do przechowywania dużej ilości wapnia. Tak więc w ciągu 3-5 lat możemy mieć wyprodukowaną próbkę i później będzie można, dzięki intensywnej pracy i mając nieco szczęścia, skalować ją do produkcji przemysłowej - mówi uczony.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z australijskiego Monash University we współpracy z uczonymi z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis wpadli na trop odkrycia, które może pozwolić na opracowanie taniego i prostego sposobu rozkładu wody na tlen i wodór. To pozwoliłoby na pozyskiwanie wodoru i wykorzystywanie go jako paliwa.
      Profesor Leone Spiccia z Monash mówi, że celem badań było znalezienie sposobu na tani rozkład wody na tlen i wodór przy użyciu energii słonecznej. Uczeni zaczęli szczegółowo badać różne techniki katalizy, chcąc jak najlepiej naśladować procesy wykorzystywane przez rośliny. Wówczas zauważyli, że być może istnieje prostszy sposób.
      Najtrudniejszym elementem pozyskiwania paliwa z wody jest rozbicie jej na wodór i tlen. Nasz zespół opracował ogniwo korzystające z katalizatora bazującego na manganie i, jak się wydaje, odkrył w ten sposób odpowiednią metodę. Okazało się, że całą pracę wykonuje birnezyt [jeden z tlenków manganu - red.]. Podobnie jak inne elementy ze środka tablicy okresowej, mangan może istnieć w wielu stopniach utlenienia. W tym przypadku odpowiadają one liczbie atomów tlenu, z którymi może być połączony atom metalu - mówi Spiccia.
      Gdy do ogniwa podłączyliśmy napięcie elektryczne, doszło do rozbicia wody na tlen i wodór, a gdy naukowcy przyjrzeli się całemu procesowi za pomocą zaawansowanych metod spektroskopowych okazało się, że mangan rozłożył się na znacznie prostszy materiał zwany birnezytem. Jest on dobrze znany geologom jako czarny nalot na wielu skałach - dodaje uczony.
      Podczas całego cyklu mangan przechodzi na zmianę w dwa stopnie utlenienia. Najpierw za pomocą prądu elektrycznego zmienia się z manganu(II) w mangan(IV) w birnezycie. Następnie pod wpływem promieni słonecznych powraca do manganu(II). Dzięki tej przemianie manganu dochodzi do utlenienia wody oraz produkcji gazowego tlenu, protonów i elektronów.
      Doktor Rosalie Hocking, która brała udział w badaniach, mówi, że tak może wyglądać naturalny biogeologiczny cykl obiegu manganu w oceanach, a to z kolei może pomóc nam zrozumieć procesy zachodzące w roślinach, które wykorzystują właśnie mangan. Naukowcy czynili olbrzymie wysiłki w kierunku stworzenia bardzo skomplikowanych molekuł zawierających mangan, by naśladować rośliny. Tymczasem okazało się, że chodzi o powszechnie występujący materiał, który jest na tyle trwały, że wytrzymuje intensywne użytkowanie - mówi Hocking.
      Cała reakcja przebiega w dwóch etapach. Najpierw dwie molekuły wody są utleniane, tworząc molekułę tlenu (O2), cztery protony i cztery elektrony. Następnie protony i elektrony łączą się tworząc dwie molekuły wodoru (H2).
      Uczeni mają nadzieję, że z czasem ich odkrycie doprowadzi do powstania taniej metody pozyskiwania wodoru.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Firma McAffee opisuje, jak cyberprzestępcy przez kilkanaście miesięcy mieli dostęp do sieci komputerowej co najmniej pięciu firm działających w sektorze ropy naftowej i gazu. Atakującym udało się ukraść dokumenty dotyczące wydobycia złóż i zawartych kontraktów.
      Skoordynowanym działaniom eksperci z McAffee nadali kryptonim Night Dragon. Wszystkie ataki zostały przeprowadzone za pomocą kodu powszechnie dostępnego w cyberprzestępczym podziemiu.
      Ataki rozpoczęły się w listopadzie 2009 roku. Najpierw przestępcy włamywali się na serwer WWW firmy. Następnie wgrywali tam specjalne narzędzia, dające im dostęp do sieci wewnętrznej. Później łamali hasła i nazwy użytkownika, dostając się jeszcze głębiej do firmowej infrastruktury. Dzięki temu zyskiwali dostęp do danych, które "dla konkurencyjnych firm są warte fortunę".
      Nie wiadomo, kto stał za atakami. Fakt, że były one przeprowadzane tylko w przypadające w Chinach dni robocze może stanowić pewną wskazówkę, lecz trudno na tej podstawie wyciągać jakiekolwiek wnioski. Tym bardziej, że atakujący nie starali się zbytnio ukryć śladów swojej działalności, co może wskazywać albo na to, że brakowało im umiejętności, albo też, że chcieli skierować podejrzenia na fałszywy trop.
  • Recently Browsing   0 members

    No registered users viewing this page.

×
×
  • Create New...