En billigere måde at trække olie fra skifer på

Et nyt keramisk kompositmateriale, der kan modstå høje temperaturer og konstant udsættelse for fugt, kunne give en økonomisk måde at låse op for Amerikas enorme olieskiferaflejringer.

Bygget til at holde: Den keramiske kompositisolering er designet til at modstå høje temperaturer og fugt. Her bøjes et stykke isolering med nedadgående tryk for at vise sin elastiske karakter.

De amerikanske olieskiferressourcer rummer tre gange så meget råolie som hele Saudi-Arabien. Men i modsætning til de fossende marker i Mellemøsten er udvinding af olie fra skifer som at prøve at presse saft ud af frosne citroner. Traditionelt er skiferen blevet udvundet som kul og opvarmet, indtil et olielignende stof kaldet kerogen bliver til væske og siver ud. Men dette er en dyr, energikrævende og kulstofintensiv tilgang, der ligesom meget af udvindingen, der sker i Canadas kontroversielle oliesand, også er ødelæggende for det lokale miljø.

Senere har virksomheder som f.eks Royal Dutch Shell har udviklet måder at tappe olien på in situ ved at bore borehuller, der er tusindvis af fod dybe, og føre ind i dem tommertykke kabler, der opvarmes ved hjælp af elektrisk modstand, og som bogstaveligt talt koger den omgivende sten. Kerogenet bliver flydende og samler sig gradvist omkring en udvindingsbrønd, hvor den olielignende væske nemt kan pumpes op til overfladen.

Processen involverer ingen minedrift, bruger mindre vand end andre tilgange og efterlader ikke menneskeskabte bjerge af kerogen-sappet skifer. Og ifølge a Rand Corporation undersøgelse , kan det også gøres til en tredjedel af omkostningerne ved minedrift og overfladebehandling. Et teknisk problem ligger dog i det anvendte varmekabel. De mest almindelige kabler, der bruges i dag, er isoleret med et lag magnesiumoxid, som kan deformeres, nedbrydes og i sidste ende kortsluttes over tid under intens varme, konstant udsættelse for fugt og lejlighedsvis forskydning af sten på store dybder. Udskiftning og vedligeholdelse kan være dyrt.

Håndtering af sådanne ekstremer kræver en kombination af egenskaber, der ikke i øjeblikket er tilgængelige på markedet, siger Joe Culver, en embedsmand i Department of Energy (DOE), som mener olieskifer afgørende for Amerikas energisikkerhed . Alene i Colorado, Wyoming og Utah svarer forekomsterne til mere end 800 milliarder tønder indvindelig råolie.

Sammensat teknologiudvikling fra Lafayette, CO, satte sig for at tackle kabelisoleringsudfordringen ved hjælp af en vævet keramisk fibertape, der bliver viklet rundt om kobberledninger. Den keramiske isolering er et kompositmateriale, der består af keramiske fibre og en uorganisk keramisk matrix, der binder fibrene sammen. Det er vores hemmelige sovs, siger koncerndirektør Mike Tupper og forklarer, at fibrene også kan komme flettet eller i form af stof, afhængigt af anvendelsen.

Den omviklede ledning opvarmes til 150 °C, indtil en harpiks i båndet hærder isoleringen, men isoleringen forbliver fleksibel til forsendelse og installation. Det opvarmes derefter på stedet til 500 °C, hvilket gør det til en solid, holdbar keramisk belægning.

Som en del af en nylig demonstrationsprojekt under et DOE-program testede Composite Technology med succes sine isolerede kabler i mere end 5.000 timer ved temperaturer fra 760 til 850 °C. Ved disse høje temperaturer har den stabile elektriske egenskaber, siger Tupper. Det er ikke påvirket af miljøet, og det nedbrydes ikke.

Tupper tilføjer, at kablerne også kan fungere under en lang række spændinger og temperaturer og kan fremstilles i stort set alle længder. Der er lignende typer materialer derude, men vi har udviklet en måde at lave noget, der ville fungere på samme måde, men til en brøkdel af prisen, siger Tupper. Det får økonomien til at fungere for olie- og gasindustrien. Han tilføjer, at Shell allerede har evalueret teknologien og viser stor interesse.

Men selv med dette gennembrud, stiller nogle spørgsmålstegn ved visdommen i at bruge elektricitet til at varme sten op bare for at presse mere olie ud af planeten. Shell hævder, at dens proces producerer tre til syv enheder energi for hver en enhed, der er nødvendig for processen.

Forudsat at dette kabel virkede, hvad giver det dig så? spørger Clement Bowman , en tidligere topforsker ved Imperial Oil, som var med til at lede udviklingen af ​​Canadas oliesand. Elektricitet er et high-end elektrisk produkt, og at bruge det til at genvinde low-end energiprodukter som kerogen eller bitumen vil altid medføre en økonomisk straf.

skjule