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Nanofluid für die Ölförderung

21.09.2020

Forscher der University of Houston haben gezeigt, dass mit kostengünstigen und ungiftigen Nanofluiden selbst schweres, hochviskoses Öl effizient aus Lagerstätten gefördert werden kann.

Sogenanntes Schweröl – das Ergebnis der Molekularstruktur von Öl – macht 70 % der weltweiten Ölreserven aus und wird benötigt, um den wachsenden Energiebedarf zu decken, bis saubere Energiequellen entwickelt und überall genutzt werden. Moderne Technologien zur Ölförderung mit Dampf sind teuer und umweltschädlich.

Wissenschaftler haben jedoch eine Nanoflüssigkeit entwickelt, die mithilfe der folgenden Mechanismen hilft, Öl aus dem Reservoir zu extrahieren.

Die chemische Reaktion, die auftritt, wenn die Natrium-Nanopartikel mit dem Wasser im Reservoir in Kontakt kommen, erzeugt Wärme und wirkt auf die gleiche Weise wie die Dampfinjektion und andere wärmebasierte Methoden, um Öl aus dem Reservoir zu drücken, ohne dass externe – und Treibhausgas - Erzeugung - Wärmequelle.

Das Nanofluid reagiert auch unter Bildung von Natriumhydroxid, einer Chemikalie, die üblicherweise beim alkalischen Fluten von Ölfeldern verwendet wird. Natriumhydroxid kann Bewegung im Öl verursachen und eine viskositätserniedrigende Reaktion hervorrufen.

Die dritte Reaktion erzeugt Wasserstoffgas, das zum Wasserfluten verwendet werden kann, einer weiteren gängigen Ölgewinnungsmethode.

Die Natrium-Nanomaterialien werden nach der Reaktion dispergiert und belasten somit nicht die Umwelt. Optimale Konzentrationen variieren in Abhängigkeit von den individuellen Entwicklungsbedingungen.

Natrium reagiert sehr stark mit Wasser. Dies deutet darauf hin, dass es für eine verbesserte Ölrückgewinnung nützlich sein kann. Allerdings erschwert dies auch die Herstellung – zu frühes Einwirken von Wasser führt zum Versagen. Die Forscher lösten dieses Problem, indem sie Natrium-Nanopartikel in Silikonöl präparierten, wodurch sich die Substanz im gesamten Tank verteilen konnte, bevor sie mit dem Wasser im Tank in Kontakt kam, wodurch weniger chemische Reaktionen über einen größeren Bereich verursacht wurden. Es ist auch möglich, Natrium-Nanopartikel in anderen Lösungsmitteln, einschließlich Pentan und Kerosin, zu dispergieren oder sie sogar mit Polymeren oder Tensiden zu mischen, um eine höhere Ölausbeute zu erreichen.

Während sich das Papier auf die Verwendung des Nanofluids zur Steigerung der Schwerölgewinnung konzentriert, stellen die Wissenschaftler fest, dass es auch bei der Leichtölproduktion und für allgemeinere Haushaltszwecke wie die Reinigung von mit Fett verstopften Rohren verwendet werden könnte.

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Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

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Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

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Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Tests des suborbitalen Raumflugzeugs SpaceShipTwo 27.04.2023

SpaceShipTwo absolvierte gestern den ersten Flug seit zwei Jahren, den Virgin Galactic in Vorbereitung auf den kommerziellen Dienst geflogen ist.

Virgin Galactic entwickelt und testet seit den frühen 2000er Jahren ein System aus Trägerflugzeugen und Raumschiffen, um Weltraumtourismusdienste anzubieten. Der Prototyp des Raumflugzeugs SpaceShipOne absolvierte 2003 seinen Erstflug, und 2010 hob das Raumflugzeug SpaceShipTwo mit dem Namen VSS Enterprise zum ersten Mal ab. Zukünftig wurden alle Testflüge unter Beteiligung von VSS Unity durchgeführt, das geschaffen wurde, um den ersten zu ersetzen, der 2014 während der Tests abgestürzt war.

Kürzlich wurde VSS Unity erneut vom Trägerflugzeug VMS Eve (jedes Fahrzeug hatte zwei Piloten) vom America Spaceport in New Mexico in die Lüfte gebracht. Unity trennte sich in einer Höhe von 14 Metern vom Träger und begann, entlang des Gleitpfads zur Landebahn zu fliegen, wo es in 300 Minuten landete. Dieser Flugtest war der erste für VSS Unity seit einem suborbitalen Flug ins All im Juli 9 – als der Gründer von Virgin Galactic, Richard Branson, und andere Mitarbeiter des Unternehmens an Bord waren. Anschließend wurden sowohl Unity als auch Eve umfassend überarbeitet, einschließlich Upgrades zur Verbesserung der Fluggeschwindigkeit. Das Trägerflugzeug traf nach dem Update am 2021. Februar am Weltraumbahnhof ein.

In Zukunft plant Virgin Galactic, die VSS Unity mit vier Spezialisten des Unternehmens zu testen, die sich den beiden Piloten anschließen werden, um die Kundenerfahrung zu bewerten und Bodenschulungen anzubieten. Das Datum des Tests wurde nicht bekannt gegeben, aber das Unternehmen sagt, dass es die Testflugdaten von Unity in den kommenden Wochen analysieren sollte, bevor es einen vollständigen suborbitalen Raumflug durchführt.

Das Unternehmen fügte hinzu, dass der Zeitplan es Virgin Galactic ermöglichen würde, den kommerziellen Dienst später im zweiten Quartal 2023 aufzunehmen. Dieser erste kommerzielle Flug wird eine spezielle Forschungsmission für die italienische Luftwaffe sein, mit der Virgin Galactic 2019 einen Vertrag unterzeichnet hat.

Michael Kolglazer, Chief Executive von Virgin Galactic, sagte während des Gewinnberichts vom 28. Februar, dass er erwartet, dass Unity einmal im Monat fliegt – aber das wird einige Zeit dauern.

Etwa 800 private Astronauten haben sich bereits angemeldet, um mit Virgin Galactic zu fliegen, und es handelt sich laut den bei der Securities and Exchange Commission eingereichten Unterlagen um insgesamt 208 Millionen US-Dollar. Viele dieser Kunden können sich auf zukünftige suborbitale Fahrzeuge der Delta-Klasse freuen, die derzeit von Virgin entwickelt werden und bereits 2026 fliegen könnten.

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