Wspólnotowy Serwis Informacyjny Badan i Rozwoju - CORDIS

H2020

MOLMIC — Wynik w skrócie

Project ID: 660401
Źródło dofinansowania: H2020-EU.1.3.2.
Kraj: Zjednoczone Królestwo
Dziedzina: Badania podstawowe, Energia

Kiedy rezerwy ropy naftowej ulegają zakwaszeniu

Siarkowodór (H2S), czyli gaz kwaśny, jest powszechnym zanieczyszczeniem w miejscach pracy związanych z ropą naftową i gazem, przynoszącym straty ekonomiczne sięgające miliardów euro rocznie. W ramach unijnego projektu zbadano „omikę” produkcji tego niebezpiecznego gazu w celu zwiększenia bezpieczeństwa pracowników i zmniejszenia strat.
Kiedy rezerwy ropy naftowej ulegają zakwaszeniu
Przejście na bardziej zrównoważone ekologiczne źródła energii postępuje, a odpowiedzialne wykorzystanie pozostałych rezerw paliw kopalnych ma tu kluczowe znaczenie. Nieuniknione wyczerpywanie się zasobów, a także toksyczne wycieki ropy naftowej oraz awarie sprzętu stymulują badania nad sposobami minimalizacji produkcji kwaśnego gazu.

Problem przemysłu naftowego o wartości wielu miliardów euro

H2S jest toksycznym i wybuchowym gazem, który jest ponadto korozyjny. Stanowi on zagrożenie nie tylko dla pracowników przemysłu naftowego i gazowego; korozja stalowych elementów infrastruktury może prowadzić do awarii urządzeń, jak również być niebezpieczna dla środowiska.

Sprawcą H2S jest korozja mikrobiologiczna (MIC), będąca wynikiem aktywności mikroorganizmów redukujących siarczany (SRM). Tworzenie się siarczków zmniejsza również wartość produktów z powodu wyższej zawartości siarki.

Jedną z odpowiedzi na ten problem jest wprowadzenie azotanów do kwaśnych pól naftowych, które biologicznie usuwają H2S poprzez wspieranie aktywności utleniających siarkę mikroorganizmów redukujących azotany (soNRM). Co niepokojące, doniesienia o aktywności soNRM w MIC podważają zasadność stosowania azotanów jako strategii kontrolowania zakwaszania.

Bioinżynieria na ratunek

W ramach finansowanego ze środków UE projektu MOLMIC badano rolę soNRM w MIC. Koordynator projektu profesor Ian Head wyjaśnia: „Skupiliśmy się na zidentyfikowaniu kluczowych czynników, dzięki którym soNRM mogą powodować korozję, i mechanizmach enzymatycznych odpowiedzialnych za szlaki metabolizmu siarki i azotu, powodujące akumulację korozyjnych metabolitów”.

Wybierając poszczególne kaskady molekularne, badacze zidentyfikowali cząsteczki w różnych szlakach soNRM odpowiedzialnych za każdy rodzaj korozji. Co ważne, korzystając z najnowszych badań na ten temat, oceniono korozję mikrobiologiczną za pośrednictwem azotanów w złożonych zbiorowiskach drobnoustrojów.

Firma MOLMIC wypracowała dogłębną wiedzę na temat tego, w jaki sposób soNRM przyczyniają się do korozji podczas wtłaczania azotanów. Prof. Head wyjaśnia: „Wyniki uzyskane podczas projektu MOLMIC dostarczają cennych informacji dla rozwoju ukierunkowanych testów genowych w celu monitorowania aktywności soNRM, gdzie korozja spowodowana azotanami może być problemem”.

Fenomenalne, istotne gospodarczo wskaźniki wzrostu

Wyniki pokazują, że w przypadku komponentów stalowych narażonych na działanie siarczków, azotanów i soNRM, znaczące wskaźniki korozji w skali przemysłowej mogą osiągać wartości do 2,4 mm/rok, co znacznie skraca ich żywotność. „Udało nam się opracować model koncepcyjny, który podsumowuje kluczowe czynniki, dzięki którym soNRM mogą przyczyniać się do rozwoju MIC”, podkreśla prof. Head.

Dane genetyczne i biochemiczne uzyskane z soNRM pozwoliły na lepsze zrozumienie tego ważnego składnika kontroli zakwaszania za pośrednictwem azotanów oraz poprawiły zrozumienie i przewidywanie procesów metabolicznych w systemach naftowych.

Wymagana analiza każdego przypadku z osobna

Jednym z ograniczeń jest to, że pola naftowe to zróżnicowane i złożone ekosystemy o zróżnicowanych pod względem filogenetycznym i fizjologicznym mikroorganizmach, które mogą również znacznie różnić się podstawowymi właściwościami fizykochemicznymi. Pomimo faktu, że ryzyko korozji może różnić się w zależności od systemu i musi być oceniane indywidualnie, „wyniki projektu MOLMIC pomogą w przeprowadzeniu tych ocen i zidentyfikowaniu potencjalnych zagrożeń dotyczących MIC wywoływanej przez soNRM”, podkreśla prof. Head.

Było to związane z trudnościami z terminowym pozyskaniem wymaganych mikroorganizmów z pola naftowego. Kiedy badacze otrzymali próbki wody, brakowało w nich odpowiedniego mikroorganizmu. Jednak zespół przewidział tę trudność i przechowywał czyste kultury drobnoustrojów do wykorzystania.

Walka z MIC po projekcie MOLMIC

Prof. Head podsumowuje swoją wizję badań prowadzonych przez zespół: „Mamy nadzieję, że w przyszłości będziemy mogli zająć się nowymi tematami w dziedzinie korozji mikrobiologicznej, które mają znaczenie nie tylko dla przemysłu naftowego i gazowego, ale również pomogą zapobiegać korozji lub lepiej ją przewidywać w innych branżach, w których MIC ma wpływ na środowisko”. Szczególny nacisk będzie nadal kładziony na czynniki molekularne i biochemiczne wpływające na MIC.

Słowa kluczowe

MOLMIC, mikroorganizmy redukujące azotany utleniające siarczany (soNRM), olej, korozja mikrobiologiczna (MIC), mikroorganizmy
Śledź nas na: RSS Facebook Twitter YouTube Zarządzany przez Urząd Publikacji UE W górę