Технологии нанофизики в транспортировке газа и нефти

В конце первого десятитетия XXI столетия новшества в области нанотехнологий всё увереннее вступают в период действительного применения - от научных публикаций до применения в тяжелой, легкой промышленности и в области добычи и транспортировки нефти и газа.

Область исследований обширна - от жидкостного биотоплива до солнечных панелей. Западные нефтедобывающие корпорации не жалеют миллионы на поиск новых возможностей исследования уже отработанных сырьевых баз, на поиск способов больше добывать энергоресурсов из доступных месторождений. Последние технологии добычи позволяли поднять около 1/3 всего объема находящегося в недрах "черного золота". Даже небольшой относительный рост объемов добываемой нефти из известных месторождений - в том случае если компании смогут получить хотя бы 50% выхода углеводородов вместо 35% - удвоит глобальные запасы ископаемого топлива, оцениваемые в 1, 2 триллиона баррелей. Исследователи заостряют внимание, что для покорения 50% отметки потребуется не менее нескольких десятилетий, но даже малый рост может поставить во главу угла нефтяные ресурсы. Нансен Салери, глава управления месторождениями государственной нефтяной компании Саудовской Аравии Saudi Aramco уверен, что увеличение объема добываемого ресурса даже на 10-15% даст пятидесятилетнее увеличение срока удовлетворения глобальных потребностей в нефтепродуктах при нынешних объемах потребностей.

Но постоянно растущие потребности в сырой нефти приводят к ещё большему росту добычи. Потери, связанные с транспортировкой, устаревание материалов, используемых в производстве нефтепроводов и трубопроводных соединений, низкое качество металлов, применяемых при изготовлении таких деталей, как фланцы и фланцевые соединения (основных соединительных элементов нефтетрубопроводов).

В России уже давно и успешно ведётся поиск методик применения и внедрение нано-технологий. В 2007 г. Институтом Цветметобработка было закончено исследование и проведен ряд тестов над материалами из наноструктур, разработана технология легирования литых металлов и сплавов, использование этого метода в порошковой металлургии (результаты можно найти в отчёте института, опубликованном в виде книги «Нанотехнологии в металлургии»).

Наши зарубежные партнёры также стремятся минимизировать потери при транспортировке добытой нефти и нефтепродуктов. Одна из ведущих корпораций мира в сфере исследований и организации применения нанотехнологий Industrial Nanotech, сообщила об окончании разработки технологии, которая будет применяться на нефтепроводах бразильского нефтегазового гиганта Petrobras для обработки труб покрытием под названием Nansulate Shield. Это теплоизоляционное, противоплесневое и антикоррозийное покрытие нового поколения на основе свойств наночастиц. Покрытие используется для обработки поверхностей продуктопроводов а также деталей нефтепроводного крепежа ( тройники, фланцевые заглушки, переходы, фланцы ), различных устройств, аппаратов и сооружений, подверженных агрессивному воздействию среды. Корпорация надеется, что пилотные покрытия Industrial Nanotech будут вызывать интерес других нефтегазовых компаний и даже станут индустриальным стандартом.

Большим вопросом в наши дни является возможность применения наномашин в соответствии с поставленной задачей. Поиск углеводородного сырья - только малая доля проблемы, нужны также более современные способы добычи и транспортировки. Вследствие того, что около четырех пятых общемировых поставок нефти контролируются национальными компаниями с государственным управлением, делается необходимым согласие нефтедобывающих держав добывать больше ископаемого топлива, согласие правительств стран на внедрение нанотехнологий в нефтегазодобывающей отрасли. Преодоление бюрократии со стороны чиновничества, скептицизма специалистов «старой закалки», которые всегда противятся нововведениям. В РФ программа разработки нанотехнологий, способов их внедрения приобрела государственный статус и контролируется на уровне президента страны, создана госкорпорация «Роснано».