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Una forma más económica de extraer petróleo de la pizarra
Un nuevo material compuesto de cerámica que pueda soportar altas temperaturas y la exposición constante a la humedad podría proporcionar una forma económica de desbloquear los vastos depósitos de esquisto bituminoso de Estados Unidos.
Construído para perdurar: El aislamiento de compuesto cerámico está diseñado para soportar altas temperaturas y humedad. Aquí, una pieza de aislamiento se dobla con presión hacia abajo para mostrar su naturaleza elástica.
Los recursos de esquisto bituminoso de EE. UU. Contienen tres veces más petróleo crudo que el conjunto de Arabia Saudita. Pero a diferencia de los campos que brotan de Oriente Medio, extraer petróleo de esquisto es como intentar exprimir el jugo de los limones congelados. Tradicionalmente, el esquisto se ha extraído de la superficie como el carbón y se ha calentado hasta que una sustancia similar al petróleo llamada kerógeno se convierte en líquido y rezuma. Pero este es un enfoque costoso, que consume mucha energía y mucho carbono que, como gran parte de la extracción que ocurre en las controvertidas arenas petrolíferas de Canadá, también es devastador para el medio ambiente local.
Más recientemente, empresas como Royal Dutch Shell han desarrollado formas de extraer el petróleo in situ, perforando pozos que tienen miles de pies de profundidad e introduciendo en ellos cables de una pulgada de grosor que se calientan mediante resistencia eléctrica y que literalmente cocinan la roca circundante. El kerógeno se licua y se acumula gradualmente alrededor de un pozo de extracción, donde el fluido similar al aceite se puede bombear fácilmente a la superficie.
El proceso no implica minería, utiliza menos agua que otros enfoques y no deja montañas artificiales de esquisto agotado de kerógeno. Y de acuerdo a un Estudio de Rand Corporation , también se puede hacer a un tercio del costo de la minería y el procesamiento de superficie. Sin embargo, un problema técnico radica en el cable calefactor empleado. Los cables más comunes que se utilizan hoy en día están aislados con una capa de óxido de magnesio, que puede deformarse, degradarse y, en última instancia, acortarse con el tiempo bajo un calor intenso, una exposición constante a la humedad y el desplazamiento ocasional de rocas a grandes profundidades. El reemplazo y el mantenimiento pueden resultar costosos.
Manejar tales extremos requiere una combinación de propiedades que actualmente no están disponibles en el mercado, dice Joe Culver, funcionario del Departamento de Energía (DOE), que considera esquisto bituminoso vital para la seguridad energética de Estados Unidos . Solo en Colorado, Wyoming y Utah, los depósitos equivalen a más de 800 mil millones de barriles de crudo recuperable.
Desarrollo de tecnología compuesta de Lafayette, CO, se propuso abordar el desafío del aislamiento de cables utilizando una cinta de fibra cerámica tejida que se envuelve alrededor del cableado de cobre. El aislamiento cerámico es un material compuesto que consta de fibras cerámicas y una matriz cerámica inorgánica que une las fibras. Es nuestra salsa secreta, dice el vicepresidente ejecutivo Mike Tupper, y explica que las fibras también pueden venir trenzadas o en forma de tela, según la aplicación.
El cable envuelto se calienta a 150 ° C hasta que una resina en la cinta endurece el aislamiento, pero el aislamiento permanece flexible para el envío y la instalación. Luego se calienta en el lugar a 500 ° C, convirtiéndolo en un revestimiento cerámico sólido y duradero.
Como parte de un reciente proyecto de demostración En el marco de un programa DOE, Composite Technology probó con éxito sus cables aislados durante más de 5.000 horas a temperaturas que oscilan entre los 760 y los 850 ° C. A estas altas temperaturas, tiene propiedades eléctricas estables, dice Tupper. No se ve afectado por el medio ambiente y no se degrada.
Tupper agrega que los cables también pueden operar bajo una amplia gama de voltajes y temperaturas, y pueden fabricarse en prácticamente cualquier longitud. Existen tipos similares de materiales, pero hemos desarrollado una forma de hacer algo que funcionaría de la misma manera pero a una fracción del costo, dice Tupper. Eso hace que la economía funcione para la industria del petróleo y el gas. Agrega que Shell ya ha evaluado la tecnología y está mostrando un gran interés.
Pero incluso con este avance, algunos cuestionan la sabiduría de usar electricidad para calentar rocas solo para exprimir más petróleo del planeta. Shell afirma que su proceso produce de tres a siete unidades de energía por cada unidad que se necesita para el proceso.
Suponiendo que este cable funcionó, ¿qué le da eso? pregunta Clement Bowman , ex científico destacado de Imperial Oil, que ayudó a liderar el desarrollo de las arenas petrolíferas de Canadá. La electricidad es un producto eléctrico de alta gama y su uso para recuperar productos energéticos de baja gama como el kerógeno o el betún siempre conllevará una penalización económica.