Reducir los depósitos minerales desde la nano hasta la megaescala
La obturación de tuberías reduce la eficacia, aumenta los costes de mantenimiento y repercute en la seguridad de las industrias petrolera, gasística y de energía geotérmica. Una red de formación inicial (ITN) reunió a socios académicos e industriales de primer orden a fin de ampliar el conocimiento que se posee sobre los mecanismos que rigen estos procesos y proponer mejoras. El equipo de MINSC (Mineral scale formation: From the atomic to the field scale) formó a quince investigadores noveles y experimentados sobre nucleación y crecimiento de minerales importantes como carbonatos, barita, oxalatos, y silicatos en presencia y ausencia de distintos inhibidores. A escala molecular, se utilizó por vez primera una serie de métodos microscópicos y de dispersión punteros con los que estudiar la formación y el crecimiento de depósitos. Los socios del proyecto partieron de sistemas puros para determinar los mecanismos y las velocidades implicadas en soluciones carentes de inhibidores de depósitos. Los ensayos dedicados a las escalas macroscópicas y de campo produjeron una enorme cantidad de datos. En combinación con el trabajo de modelización, se relacionaron datos experimentales sobre la formación y el crecimiento de depósitos minerales con los efectos sobre la eficacia de los sistemas de producción de energía geotérmica. Un modelo del flujo de fluidos reprodujo de manera fiel los resultados obtenidos tanto en el laboratorio como sobre el terreno en una instalación de Reykjavik Energy sobre la precipitación de silicatos bajo distintas condiciones, motivando la publicación de artículos científicos de gran impacto. Los socios de MINSC evaluaron la velocidad de formación de depósitos en superficies y en masa y la reactividad de los minerales en presencia de inhibidores. Sus resultados dieron lugar a un prototipo de medición continua con el que controlar las concentraciones de sílice en las condiciones que se dan en las instalaciones geotérmicas de Islandia. Además, se emplearon datos termodinámicos y cinéticos para desarrollar un modelo para la industria petrolera. MINSC ITN amplió el conocimiento que se posee sobre la formación y el crecimiento de depósitos minerales en presencia o ausencia de inhibidores. Las propuestas mitigadoras de este tipo de problemas influirán en gran medida en la industria energética europea y en el panorama de la energía en general.
Palabras clave
Depósitos minerales, energía geotérmica, MINSC, modelo de flujo de fluidos, sílice
