Η αμερικανική βιομηχανία σχιστολιθικού πετρελαίου στρέφεται σε μια απροσδόκητη λύση για να αυξήσει την παραγωγή της, καθώς τα κορυφαία κοιτάσματα εξαντλούνται σταδιακά και οι επενδυτές πιέζουν για περικοπή δαπανών. Αντί για ακριβά ρομποτικά συστήματα ή τεχνητή νοημοσύνη, η πραγματική αλλαγή συντελείται αθόρυβα στα εργαστήρια χημείας, με τη χρήση ειδικών απορρυπαντικών βαθιάς διείσδυσης. Η νέα αυτή προσέγγιση στο σχιστολιθικό πετρέλαιο φέρνει αύξηση παραγωγής έως και 20% χωρίς πρόσθετο κόστος για τις εταιρείες.
Τι έγινε στα αμερικανικά κοιτάσματα
Ενώ η κοινή γνώμη παρακολουθεί εντυπωσιακές εφαρμογές τεχνητής νοημοσύνης και ρομποτικών συστημάτων νέας γενιάς, η βιομηχανία σχιστολιθικού πετρελαίου των ΗΠΑ αναζητά λύσεις αλλού. Αντιμέτωπη με τη σταδιακή εξάντληση των κορυφαίων γεωτρήσεων και τις ασφυκτικές πιέσεις των επενδυτών για μείωση των δαπανών, η βιομηχανία επιστράτευσε μια αθόρυβη αλλά εξαιρετικά αποτελεσματική τεχνολογία. Η μάχη για την παγκόσμια κυριαρχία απέναντι στον ΟΠΕΚ δεν κρίνεται πλέον στα βαρέα μηχανήματα, αλλά στην αποδοτικότητα που προσφέρουν ειδικά χημικά απορρυπαντικά.
Τα ρομποτικά τρυπάνια με τεχνητή νοημοσύνη, οι υπόγειες γεωτρήσεις σε σχήμα U που διπλασιάζουν την άντληση στην ίδια έκταση, καθώς και η μέθοδος του fracking, περνούν πλέον σε δεύτερη μοίρα. Στα σχιστολιθικά πεδία των ΗΠΑ, η πιο δημοφιλής μέθοδος για την εξόρυξη περισσότερου πετρελαίου κρύβεται πίσω από μια τεχνολογία που κανείς δεν θα περίμενε: τη χρήση ειδικών απορρυπαντικών. Οι πετρελαϊκές εταιρείες χρησιμοποιούν εδώ και καιρό επιφανειοδραστικές ουσίες, δηλαδή χημικά πρόσθετα με ιδιότητες σαπουνιού, προκειμένου να αποκολλήσουν το αργό πετρέλαιο από τα υπόγεια πετρώματα, με τρόπο ανάλογο του πώς το υγρό πιάτων διασπά τα λίπη στο σπίτι.
Πώς λειτουργεί η χημεία πίσω από τη νέα μέθοδο
Στα σχιστολιθικά πετρώματα το πετρέλαιο δεν βρίσκεται συγκεντρωμένο σε υπόγειες λίμνες, αλλά είναι παγιδευμένο μέσα σε μικροσκοπικούς πόρους βράχων. Λόγω της υψηλής πίεσης που επικρατεί εκεί, το αργό κολλάει πάνω στις επιφάνειες αυτές και οι συμβατικές αντλίες αδυνατούν να το τραβήξουν προς την επιφάνεια. Οι επιφανειοδραστικές ουσίες λύνουν ακριβώς αυτό το πρόβλημα, λειτουργώντας όπως το κοινό σαπούνι χάρη σε μια μοναδική διπλή μοριακή δομή: το ένα άκρο του μορίου έλκει το νερό, ενώ το αντίθετο άκρο έλκει αποκλειστικά τα έλαια και τα λίπη του πετρελαίου.
Μόλις το μείγμα διοχετευτεί μέσα στο πηγάδι, ξεκινά μια αυτόματη χημική διαδικασία. Η λιπόφιλη πλευρά του σαπουνιού καρφώνεται πάνω στο παχύρρευστο στρώμα του πετρελαίου, ενώ η υδρόφιλη πλευρά πιάνεται από το νερό της γεώτρησης. Καθώς το νερό κινείται μέσα στο πέτρωμα, παρασύρει μαζί του και το σαπούνι, το οποίο με τη σειρά του ξεκολλάει βίαια το πετρέλαιο από τον βράχο. Το αργό διασπάται τότε σε εκατομμύρια μικροσκοπικά σταγονίδια που αιωρούνται μέσα στο νερό, χάνει την κολλώδη υφή του και γλιστράει πλέον ελεύθερα προς τους αγωγούς για να ανέβει στην επιφάνεια.
Η μάχη για την αποδοτικότητα και το κόστος
Παρά την αποτελεσματικότητα της μεθόδου, πάνω από το 90% του αργού πετρελαίου παραμένει τελικά εγκλωβισμένο μέσα στα σχιστολιθικά πηγάδια. Ωστόσο, ακριβώς αυτό το ποσοστό απώλειας μετατρέπεται σε ευκαιρία για τους παραγωγούς που αναζητούν τρόπους να αυξήσουν τα ποσοστά ανάκτησης χωρίς νέες γεωτρήσεις. Οι εταιρείες σχιστολιθικού πετρελαίου ανέπτυξαν πρόσφατα δεκάδες καινοτόμες μεθόδους ανάμειξης των επιφανειοδραστικών ουσιών με άλλα χημικά στοιχεία, βελτιώνοντας συνεχώς την απόδοση της διαδικασίας.
Το αποτέλεσμα αυτών των πειραματισμών είναι εντυπωσιακό: σε ορισμένες περιπτώσεις η παραγωγή εκτοξεύεται έως και 20%, χωρίς οι παραγωγοί να επιβαρύνονται με πρόσθετο κόστος. Σε μια περίοδο όπου οι επενδυτές ζητούν αυστηρή πειθαρχία στις δαπάνες, η δυνατότητα αύξησης της παραγωγής με σχετικά χαμηλού κόστους χημικές λύσεις αποκτά ιδιαίτερη βαρύτητα για τη διατήρηση της ανταγωνιστικότητας της αμερικανικής βιομηχανίας απέναντι στον ΟΠΕΚ.
