¿Quién se asegura de que el mundo satisfaga sus necesidades energéticas y minimice los riesgos para el planeta? Es posible que su primera suposición no sea la compañía petrolera más grande del mundo. Pero durante un proyecto de investigación sabático con Saudi Aramco, La profesora del WPI, Nancy Burnham, una ecologista declarada, aprendió que, De hecho, la empresa utiliza métodos como la nanotecnología para extraer recursos con la menor alteración posible del medio ambiente.

"Antes de aprender mucho sobre las empresas petroleras, Pensé en ellos como lo hace un ecologista típico, "dice Burnham, quien ha consultado previamente con Saudi Aramco. Saudi Aramco es la compañía petrolera estatal del Reino de Arabia Saudita y una empresa totalmente integrada, empresa mundial de petróleo y productos químicos.

"Es cierto, las empresas petroleras tienen mucha riqueza. Pero también nos brindan un recurso valioso del que dependemos, y la mayoría ha realizado inversiones en energías renovables. Ellos saben, para el futuro de la empresa, tienen que empezar a invertir en renovables, " ella dice.

Durante su año sabático, Burnham, profesor asociado de física e ingeniería biomédica, trabajó con el centro de investigación de nanotecnología de la compañía en Boston. La investigación se centró en cómo hacer que la extracción de aceite sea más eficiente.

"Resulta, cuando pones un pozo de aceite, el aceite no está ahí esperando por ti. No todo sale a borbotones como ves en la television, ", dice. Aproximadamente entre el 10 y el 25 por ciento del aceite disponible se obtiene por sí solo. El siguiente 20-25 por ciento es más difícil de extraer, y el 50-70 por ciento restante es aún más difícil, dependiendo de la geología del sitio, ella explica.

Las compañías petroleras podrían dejar el resto del petróleo en su lugar y pasar a otro campo para extraer el primer 25-50 por ciento más fácil. Pero esa opción es ineficaz y miope, Burnham explica. Primero, requiere una gran cantidad de infraestructura para extraer la mitad del petróleo; es ineficaz y costoso retirar las apuestas y mudarse a otro sitio, dejando atrás el aceite disponible. También, "Muchos de los problemas de seguridad con la extracción de petróleo están asociados con los derrames a nivel del suelo. Por lo tanto, cuantos menos pozos de petróleo necesitemos, cuanto menor debe ser el riesgo [de un derrame], "Añade Burnham.

Es más, incluso un cronograma muy optimista para que EE. UU. sea completamente renovable es de 30 años, y las energías renovables no son una fuente constante de energía, ella señala. Para calentar hogares, coches de potencia, y fabricar productos, las empresas petroleras no pueden darse el lujo de dejar atrás el petróleo.

La solución es sacar el aceite restante del suelo utilizando herramientas y tecnología.

"Los campos petroleros son muy complicados, con muchas capas de roca. No puedes simplemente saltar en una nave espacial mágica y volar hacia abajo para ver dónde está. Necesita herramientas que le ayuden a estimar dónde está, "Dice Burnham.

Una técnica aprovecha la posibilidad de tener varios pozos en un campo. La extracción de un pozo hace que el petróleo bajo tierra fluya un poco. Al disparar nanopartículas diseñadas en un solo pozo, puede monitorear los pozos circundantes y en varias semanas detectar dónde están emergiendo las partículas. Esto le dice a los ingenieros en qué dirección se está difundiendo el aceite, que apunta a dónde deberían estar los pozos futuros para sacar el resto del petróleo, Dice Burnham.

Otro desafío es que las partículas de petróleo tienden a adherirse entre sí y a otras paredes de roca, haciéndolos difíciles de extraer. Esa pegajosidad más la composición del fluido de aceite, salmuera, y agua, hacen químicamente difícil que las partículas se difundan fácilmente de un pozo al siguiente. Burnham y su colega de Aramco Shannon Eichmann han publicado un artículo sobre cómo, a través de la nanotecnología, los ingenieros podrían modificar la química para que las partículas no tiendan a adherirse a las paredes de la roca y migren más fácilmente al siguiente pozo.

El trabajo de Burnham ha resultado en dos artículos, un manuscrito en revisión, y tres charlas invitadas. Ella dice que su año sabático le dio una nueva apreciación de las rocas como nanoestructuras y le enseñó cómo ayudar a la gente a entender que las compañías petroleras pueden ser consideradas más ampliamente como compañías energéticas.

"Realmente aprendí mucho. Fue refrescante porque el trabajo era muy diferente y vi cómo las cosas que sé se pueden aplicar a un campo completamente diferente". " ella dice.

El director saliente de sostenibilidad, John Orr, reconoce que a medida que aumentan las fuentes de energía y las tecnologías verdes, Es importante hacer que la extracción de combustibles fósiles sea lo más benigna posible para el medio ambiente.

"En el campus y a nivel mundial, las opiniones varían ampliamente con respecto a nuestra extracción y uso de productos petrolíferos, "Orr dice." Afortunadamente, una porción grande y creciente de la población reconoce la importancia de pasar a fuentes de energía limpias y renovables lo más rápido posible. Mientras tanto, debemos trabajar para minimizar el daño ambiental de la producción y utilizar nuestras fuentes de energía basadas en carbono.

"La investigación del profesor Burnham es un ejemplo del trabajo científico y tecnológico que se está llevando a cabo en WPI para mejorar el equilibrio entre los beneficios sociales actuales y la sostenibilidad global a largo plazo, " él dice.

La experiencia de Burnham le dio una idea de las diferencias entre la industria y la academia.

"Interactuar con los estudiantes, Ahora puedo decir que tengo algo de experiencia en la industria y puedo asesorar mejor a los estudiantes sobre sus carreras, "dice ella. De hecho, a través de su asociación con Saudi Aramco, pudo recomendar a un estudiante de posgrado de WPI para un trabajo allí. Posteriormente, el estudiante fue contratado, un resultado de su año sabático que encuentra muy gratificante.