Zapobieganie powstawaniu osadu od skali nano do rzeczywistej
Zapychanie się rur zmniejsza ich wydajność, a zwiększa koszty utrzymania i może wpływać na bezpieczeństwo w przemyśle naftowym, gazowym i geotermalnym. Pierwotnie stworzona sieć szkoleniowa, korzystająca z funduszy UE, zrzeszająca wiodących partnerów akademickich i przemysłowych, miała na celu dogłębniejsze zbadanie obecnych mechanizmów i opracowanie rozwiązań. W tym celu w ramach projektu MINSC (Mineral scale formation: From the atomic to the field scale) uczestnicy zorganizowali szkolenia dla 15 początkujących i doświadczonych badaczy z tematyki zarodkowania i rozwoju ważnych minerałów, w tym węglanów, barytu, szczawianów i krzemianów z udziałem i bez udziału rozmaitych inhibitorów. Na poziomie molekularnym naukowcy po raz pierwszy zastosowali nowoczesne metody rozpraszania i mikroskopowe in situ, aby zbadać powstawanie i rozwój osadu. Najpierw użyli czystych instalacji, aby określić mechanizmy i szybkość ich postępowania w roztworach bez inhibitorów osadu. Testy makroskopowe i terenowe dostarczyły dużej ilości danych. Dane doświadczalne dotyczące powstawania i rozwoju osadu mineralnego, w połączeniu z modelowaniem, zestawiane są ze skutkami dla wydajności produkcji energii geotermalnej. Dzięki wykorzystaniu modelu przepływu płynu doskonale odtworzono wyniki laboratoryjne i terenowe zaobserwowane w zakładzie Reykjavik Energy imitujące wytrącanie się krzemionki w różnych warunkach. W rezultacie powstały bardzo ważne publikacje. Zespół MINSC dokonał także ewaluacji szybkości tworzenia się osadu powierzchniowego i w ilości masowej, a także reaktywności minerałów w obecności inhibitorów. W oparciu o obserwacje uczestnicy projektu opracowali prototypowe narzędzie do bieżącego monitorowania pomiarów stężeń krzemionki w warunkach występujących w roztworach geotermalnych na Islandii. Co więcej, do opracowania modelu dla potrzeb przemysłu naftowego wykorzystano dane termodynamiczne i kinetyczne. Wyniki projektu MINSC ITN przyczyniły się do wzbogacenia wiedzy z zakresu tworzenia się i rozwoju osadów mineralnych z udziałem i bez udziału inhibitorów. Nowe metody łagodzenia skutków tych problemów powinny znacząco wpłynąć na przemysł energetyczny i europejskie oblicze energetyki jako całość.
Słowa kluczowe
Osad mineralny, energia geotermalna, MINSC, model przepływu cieczy, krzemionka
