Ученые Томского политехнического университета работают над созданием технологии на основе наночастиц оксидов металлов, которая позволит точно определять масштаб розлива нефти и нефтепродуктов под слоем льда и снега. Разработка позволит нефтегазовым компаниям минимизировать воздействие на окружающую среду, определить место розлива и сократить период ликвидации аварии. Технология не имеет аналогов в мире. Работа по ее созданию ведется при поддержке программы Минобрнауки России «Приоритет 2030».
Проект осуществляется совместно с компанией ПАО «НГК «Славнефть».
«К нам поступил запрос на разработку маркера нефтерозлива в зимний период непосредственно от индустриального партнера. Оказалось, что сейчас не существует подобных разработок, так как для создания такой технологии необходимо учесть большое количество факторов. Охрана окружающей среды является приоритетным направлением развития промышленности РФ, поэтому компании стараются минимизировать риски антропогенного воздействия. В связи с этим подобные разработки актуальны для отраслевых компаний и являются производственной необходимостью»,
— поделилась инженер отделения химической инженерии ТПУ Мария Алексеева.
DSC_5538.jpg
Определять точные границы розлива нефти можно будет с помощью технологии введения стабилизированных наночастиц оксидов металлов: установка будет реагировать на нахождение наночастиц на периферии нефтяного пятна, за счет чего оператор сможет установить границы розлива и зафиксировать площадь загрязнения. При этом сама площадь загрязнения будет обнаруживаться за счет средств улавливания магнитного момента наночастиц.
«Для исследования мы выбирали наночастицы с определенными параметрами. Они должны быть устойчивыми в суровых условиях крайнего севера, не приумножать воздействие на окружающую среду при взаимодействии с нефтепродуктами и легко извлекаться после окончания работы. Всем этим критериям отвечают ультрадисперсные материалы. Главным критерием при выборе нанопорошков было наличие у них ферромагнитных свойств, то есть самопроизвольной намагниченности. Поэтому в итоге выбор пал на тонко-дисперсные металлические порошки, полученные электроимпульсными разрядами в слое дисперсной загрузки», — добавляет Мария Алексеева.
В рамках исследования ученые провели эксперименты по изучению поведения наночастиц и нефтепродуктов на нескольких образцах нефти, обладающих отличными друг от друга свойствами, и девяти разновидностей нанопорошков металлов.
«Результаты эксперимента показали, что наночастицы начали передвигаться из центра пятна к периферии, тем самым полностью замыкая пятно в «кольцо», выполняя задачу распределения точно по границе. Сейчас мы работаем над прибором, который смог бы улавливать магнитный момент наночастиц и тем самым идентифицировать границы розлива. Эта наша авторская разработка, аналогов в мире нет», — поясняют ученые ТПУ.
Над исследованием работает научный коллектив ТПУ, в состав которого вошли сотрудники отделения ядерно – топливного цикла Инженерной школы ядерных технологий и отделения химической инженерии Инженерной школы природных ресурсов.
Исследование рассчитано на два года. В настоящий момент технология отрабатывается в лабораторных условиях. В планах ее апробация на территории действующего месторождения.