15.09.2020 - University of Houston

Un nanofluido barato y no tóxico podría cambiar las cosas en la recuperación de petróleo.

El nanofluido está hecho de sodio comercialmente disponible usando una licuadora casera

Los investigadores de la Universidad de Houston han demostrado que un nanofluido barato y no tóxico puede utilizarse para recuperar eficazmente incluso el petróleo pesado con alta viscosidad de los yacimientos.

El nanofluido, fabricado en una licuadora doméstica común que utiliza sodio disponible en el mercado, permitió recuperar en pruebas de laboratorio el 80% del aceite extrapesado con una viscosidad de más de 400.000 centipoise a temperatura ambiente. Zhifeng Ren, director del Centro de Superconductividad de Texas en UH 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 -el 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, que también es profesor de la cátedra M.D. Anderson de Física en la UH, dijo que el nanofluido trabaja para recuperar el petróleo del yacimiento a través de al menos tres mecanismos:

  • Una reacción química producida cuando las nanopartículas de sodio entran en contacto con el agua del yacimiento genera calor, funcionando de forma muy parecida a la inundación de vapor y otras técnicas basadas en el calor para empujar el petróleo desde el yacimiento, 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, una sustancia química utilizada comúnmente para la inundación alcalina de 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 inundación 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 del petróleo.

Trabajó con el co-autor Dan Luo, un investigador postdoctoral del Centro de Superconductividad de Texas. "Basándonos en estas ventajas, anticipamos que el nanofluido de sodio podría convertirse en una tecnología que cambiaría el juego para la recuperación de aceite de cualquier viscosidad, así como un hito en el uso de la nanotecnología para resolver los problemas de recuperación de aceite en la industria petrolera", escribieron.

El sodio es altamente reactivo con el agua, lo que sugiere que podría ser útil para mejorar la recuperación del petróleo, pero eso también complicó la preparación - 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 aceite.

El sodio también es un elemento ligero, permitiendo a los investigadores crear nanopartículas de sodio dentro del aceite de silicona, usando 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 utilizarse en la producción de petróleo ligero, así como para usos domésticos más generales, como la limpieza de una tubería obstruida por la grasa.

Nota: Este artículo ha sido traducido utilizando un sistema informático sin intervención humana. LUMITOS ofrece estas traducciones automáticas para presentar una gama más amplia de noticias de actualidad. Como este artículo ha sido traducido con traducción automática, es posible que contenga errores de vocabulario, sintaxis o gramática. El artículo original en Inglés se puede encontrar aquí.

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