07. maj 2015

Kemiker vil lokke mere olie ud af jorden

Kemi jobs

Olie er klistret, så når man skal have det op af jorden sidder det ofte fast. Kemiker Theis Sølling forlod sit job på Købehavns Universitet og flyttede sin familie til Qatar for at finde en løsning på det problem. Han er blevet ansat til at opfinde nye metoder til at klemme råolien her op hvor den skal bruges.

Laboratorium skulle bygges op fra grunden

I 2013 besluttede Mærsk Oil sig for at bruge 100 millioner dollars over en tiårsperiode til at etablere “Maersk Oil Research and Technology Centre” i qatarhovedstaden Doha. De overtalte Theis Sølling til at tage orlov fra sit job som lektor ved Kemisk Institut, Københavns Universitet for at bygge laboratoriet op fra grunden.

Tvingende behov for teknologiske fremskridt

Sølling mener, at olieindustrien har stærkt brug for bedre udvindingsteknikker. Uanset om oliepriserne falder eller stiger.

”Før i tiden kunne de groft sagt tjene penge på bare at grave et hul i jorden. Men alle de lavthængende frugter er blevet plukket i den branche, så der er et tvingende behov for teknologiske fremskridt, siger universitetsforskeren, der blev petrokemiker.

Olien bliver

Trods sit nye job, ser Sølling gerne at olie bliver fortrængt som energikilde. Alligevel er han sikker på, at behovet for petroleumsprodukter vil forblive uændret højt.

”Jeg har to sønner, så jeg ser gerne at de bæredygtige energikilder bliver bedre. Men olie vil stadig være essentielt for produkter der intet har med energi at gøre. Alt fra skateboardhjul over sekundlim til den kunstgødning der er afgørende for at vi kan brødføde halvdelen af verden. Derfor kan vi ikke holde op med at udvinde fossil olie”, forklarer Sølling.

"Olie vil stadig være essentielt for produkter der intet har med energi at gøre. Alt fra skateboardhjul over sekundlim til kunstgødning!

Theis Sølling

Lektor

Kemisk Institut

Københavns Universitet

26 tilgange til udvinding

For tiden undersøger Søllings laboratorium 26 tilgange til at gøre olien mere letflydende i undergrunden. Men hver eneste oliefelt stiller med en ny type udfordring, og det er meget sværere end det lyder, at finde en passende metode.

Et sindrigt net af hårfine kanaler i stenhård klippe skjuler olien

Når man hører ord som oliefelt og oliebrønd lyder det nok lidt som om olien ligger som store søer under jorden. Men det gør den ikke. Den siver gennem et snoet og bugtet netværk af hårfine kanaler i den stenhårde klippe. Oliefelter ligner altså ikke så meget en vandballon, som de ligner en gennemblødt svamp og firmaer som Mærsk Oil arbejder med tre fundamentale strategier, der skal hjælpe øgede mængder af olie op til overfladen.

Olieudvinding er som at klemme vand ud af en våd svamp

Primær udvinding er nem. Der borer man et hul og stikker et rør ned i det. Så skal jordskorpen nok sørge for at klemme olien ud, lidt som en mursten kunne klemme vandet ud af en våd badesvamp. Men oliefelter er lavet af sten, ikke svamp, så tyngdekraftsmetoden klemmer kun mellem fem og 15 procent af den forhåndenværende olie ud. Vil man have mere, må der et skub til.

Store gevinster ved små forbedringer

I sekundær olieudvinding pumper man vand ned under oliereservoiret. Eftersom olie er lettere end vand, vil det tvinge yderligere omkring ti procent op i brønden. Udvindingsgrader på 20 til 40 procent er bestemt ikke dårligt, men hver eneste ekstra procent kan være milliarder værd. Det er derfor olieselskaberne nu er begyndt at bruge penge på forskning.

Kilometerlange kapillærrør

Når man har udnyttet mulighederne med de to første former for udvinding klæber den tilbageværende olie sig til kilometer efter kilometer af dårligt forbundne papirstynde porer i klippen. For at klemme mere ud er man nødt til at ændre egenskaberne for enten olien, eller for dens greb på overfladen. Det er tertiær udvinding.

Flytter fokus fra kilometerstore skalaer til nanometer

Søllings laboratorium har til huse i hjørnet af et gigantisk bygningskompleks i glas og aluminium i Qatar Science and Technology park. Ved hjælp af en såkaldt mikro CT-skanner kan Sølling føje oplysninger om mineralsammensætning til tre-dimensionelle Røntgenoptagelser af sten, der er fisket op fra de huller Mærsk borer i den Arabiske Golf.

"Med de teknologier jeg er ved at sætte sammen i mit laboratorium kan jeg undersøge strukturer der er fra centimeter ned til nanometer. Med det kan jeg se hvad klippen er lavet af, præcist hvor kringlede porerne i klippen er og hvordan porerne hænger sammen!

Theis Sølling

Lektor(Orlov)

Kemisk Institut

Københavns Universitet

”Tidligere forskning har kigget på længdeskalaer fra hundredevis af kilometer ned til flere meter. Med de teknologier jeg er ved at sætte sammen i mit laboratorium kan jeg undersøge strukturer der er fra centimeter ned til nanometer. Med det kan jeg se hvad klippen er lavet af, præcist hvor kringlede porerne i klippen er og hvordan porerne hænger sammen. Når jeg har de oplysninger, så kan jeg begynde at gennemskue hvordan olie og klippe indbyrdes påvirker hinanden i oliereservoiret,” siger Theis Sølling.

Disse avancerede arkitektoniske informationer kan vise sig at være lige præcist det ”missing link”, som Søllings forskerhold mangler. Det næste skridt vil være at udvikle de nye kemiske reaktioner, der langt under jorden kan ryste endnu et par dråber løs.