211service.com
Een goedkopere manier om olie uit schalie te halen
Een nieuw keramisch composietmateriaal dat bestand is tegen hoge temperaturen en constante blootstelling aan vocht, zou een economische manier kunnen zijn om de enorme olie-schalieafzettingen van Amerika te ontsluiten.
Gebouwd om te blijven bestaan: De keramisch-composiet isolatie is ontworpen om hoge temperaturen en vocht te weerstaan. Hier wordt een stuk isolatie met neerwaartse druk gebogen om zijn elastische aard te tonen.
Amerikaanse schalieoliebronnen bevatten drie keer zoveel ruwe olie als heel Saoedi-Arabië. Maar in tegenstelling tot de stromende velden van het Midden-Oosten, is het winnen van olie uit schalie als proberen sap uit bevroren citroenen te persen. Traditioneel wordt de schalie als steenkool aan de oppervlakte gedolven en verwarmd totdat een olieachtige substantie, kerogeen genaamd, vloeibaar wordt en naar buiten sijpelt. Maar dit is een dure, energieverslindende en koolstofintensieve benadering die, zoals veel van de winningen in de controversiële oliezanden van Canada, ook verwoestend is voor het lokale milieu.
Meer recentelijk hebben bedrijven zoals Koninklijke Nederlandse Shell hebben manieren ontwikkeld om de olie in situ af te tappen, door boorgaten te boren die duizenden meters diep zijn en daarin centimeters dikke kabels door te voeren die worden verwarmd met elektrische weerstand en die letterlijk de omringende rots koken. De kerogeen wordt vloeibaar en verzamelt zich geleidelijk rond een extractieput, waar de olieachtige vloeistof gemakkelijk naar de oppervlakte kan worden gepompt.
Het proces omvat geen mijnbouw, gebruikt minder water dan andere benaderingen en laat geen kunstmatige bergen van met kerogeen onttrokken schalie achter. En volgens een Rand Corporation-studie , het kan ook worden gedaan tegen een derde van de kosten van mijnbouw en oppervlakteverwerking. Een technisch probleem ligt echter bij de gebruikte verwarmingskabel. De meest voorkomende kabels die tegenwoordig worden gebruikt, zijn geïsoleerd met een laag magnesiumoxide, die in de loop van de tijd kan vervormen, degraderen en uiteindelijk kortsluiten onder intense hitte, constante blootstelling aan vocht en af en toe verschuiven van gesteente op grote diepte. Vervanging en onderhoud kunnen kostbaar zijn.
Om met dergelijke extremen om te gaan, is een combinatie van eigenschappen nodig die momenteel niet op de markt beschikbaar zijn, zegt Joe Culver, een ambtenaar bij het Department of Energy (DOE), die van mening is dat olieschalie essentieel voor Amerikaanse energiezekerheid . Alleen al in Colorado, Wyoming en Utah staan de deposito's gelijk aan meer dan 800 miljard vaten winbare ruwe olie.
Samengestelde technologische ontwikkeling van Lafayette, CO, ging de uitdaging van kabelisolatie aan met behulp van een geweven tape van keramische vezels die om koperen bedrading wordt gewikkeld. De keramische isolatie is een composietmateriaal dat bestaat uit keramische vezels en een anorganische keramische matrix die de vezels aan elkaar bindt. Het is onze geheime saus, zegt executive vice president Mike Tupper, die uitlegt dat de vezels, afhankelijk van de toepassing, ook gevlochten of in de vorm van stof kunnen komen.
De omwikkelde draad wordt verwarmd tot 150 °C totdat een hars in de tape de isolatie verhardt, maar de isolatie blijft flexibel voor verzending en installatie. Vervolgens wordt het ter plaatse verwarmd tot 500 °C, waardoor het een stevige, duurzame keramische coating wordt.
Als onderdeel van een recente demonstratie project in het kader van een DOE-programma heeft Composite Technology haar geïsoleerde kabels met succes getest gedurende meer dan 5.000 uur bij temperaturen van 760 tot 850 °C. Bij deze hoge temperaturen heeft het stabiele elektrische eigenschappen, zegt Tupper. Het wordt niet beïnvloed door de omgeving en het degradeert niet.
Tupper voegt eraan toe dat de kabels ook onder een breed scala aan spanningen en temperaturen kunnen werken en in vrijwel elke lengte kunnen worden vervaardigd. Er zijn vergelijkbare soorten materialen, maar we hebben een manier ontwikkeld om iets te maken dat op dezelfde manier zou presteren, maar tegen een fractie van de kosten, zegt Tupper. Dat maakt dat de economie werkt voor de olie- en gasindustrie. Hij voegt eraan toe dat Shell de technologie al heeft geëvalueerd en grote interesse toont.
Maar zelfs met deze doorbraak betwijfelen sommigen de wijsheid van het gebruik van elektriciteit om steen op te warmen, alleen maar om meer olie uit de planeet te persen. Shell beweert dat zijn proces drie tot zeven eenheden energie produceert voor elke eenheid die nodig is voor het proces.
Ervan uitgaande dat deze kabel werkte, wat levert dat je op? vraagt Clement Bowman , een voormalig topwetenschapper bij Imperial Oil, die hielp bij het leiden van de ontwikkeling van de Canadese oliezanden. Elektriciteit is een hoogwaardig elektrisch product en het gebruik ervan om goedkope energieproducten zoals kerogeen of bitumen terug te winnen, zal altijd een economische sanctie met zich meebrengen.