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Titolo: EOR estrazione petrolifera e solare

L'estrazione del petrolio avviene in successive fasi, anche
intervellate di svariati decenni. Nell'ordine:
 
Recupero primario: il petrolio risale per un numero di meccanismi
naturali (acqua che scende, spingendo su il petrolio, espansione
del gas che si trova nella parte alta del giacimento, etc.
In questo stadio si preleva il 5-15% delle riserve.
 
Recupero secondario: inizia quando la pressione di uscita scende
a livelli insoddisfacenti. Si tratta di sistemi meccanici con
apporti moderati di energia che tramite l'iniezione di fluidi,
ripristinano le pressioni che provocano l'uscita del petrolio.
Oppure si usano pompe a bilanciere (le classiche che si vedono
nei film) o pompe elettriche sommerse. Tra i fluidi iniettati
abbiamo acqua, CO2, gas naturale (che poi sara' recuperato piu'
avanti), aria. In questo stadio si preleva il 30-45% delle
riserve.
 
Recupero terziario ovvero EOR (Enhanced Oil Recovery): in questo
stadio, il petrolio viene riscaldato con vapore, per renderlo
piu' fluido e facilitando la sua estrazione. In genere si usa
un'impianto di cogenerazione, ovvero si costruisce una centrale
termoelettrica (una turbina a gas, ad esempio) il cui calore di
scarto viene usato per produrre vapore. In questa applicazione,
ove l'efficienza elettrica non e' critica, una turbina a gas
e' l'ideale, perche' il calore di uscita e' ad alta temperatura,
di svariate centinaia di gradi, ideale per produrre vapore.
Sistema ideale ove il petrolio e' pesante (denso). In questo
stadio si recupera un'altro 5-15% delle riserve.
 
Qui entra in gioco il termosolare, un'altro esempio della sua
flessibilita' d'uso. Lo stadio EOR e' conveniente solo se il
costo energetico della produzione del vapore necessario e'
inferiore al valore energetico del petrolio estratto.
Inoltre abbiamo un vincolo economico, che aggrava ulteriormente
il criterio, ovvero il costo finale, incluso macchinari e
personale, del vapore prodotto deve essere inferiore al
valore del petrolio estratto.
 
Sappiamo che il vapore ad alta temperatura si puo' produrre
anche con impianti termosolari.
In tal caso, il vincolo energetico viene abbassato, perche'
possiamo pensare al sistema come un'efficace metodo per
trasformare l'energia del sole in ... petrolio (in senso lato).
 
Il fatto interessante e' che ai prezzi attuali dell'energia,
il termosolare a concentrazione e' gia' competitivo per la
produzione di vapore fino a 400 gradiC. In quanto alla variabilita'
naturale della produzione di vapore da un campo termosolare,
i maggiori produttori petroliferi hanno dimostrato che non
incide sui livelli di produzione, e considerando un consumo di
gas per i giorni nuvolosi, ben l'80% della esigenza di vapore
del campo petrolifero puo' essere fornito dal Sole.
 
Tra le tante soluzioni tecnologiche, due paiono quelle preferite
dai petrolieri.
 
SST (Single Transit Trough) che consiste in una specie di serra,
che crea un'ambiente protetto contro il vento e la polvere.
All'interno sono appesi al soffitto gli specchi parabolici
riflettenti e che seguono il sole e  concentrano la radiazione
solare su una rete di tubi fissi, parimenti appesi al soffitto.
Il l'acqua che passa attraverso i tubi esce come vapore quando
il sole splende.
Il costo stimato del vapore prodotto e' di $3 per MBtu (milioni
di BTU), contro $4 per un'impianto a gas naturale (centrale elettrica)
negli Stati Uniti, oppure verso i $10-$12 di una tecnologia
termosolare convenzionale.
Il progetto, dal nome Kern County 21Z Solar Projetc e' attualmente
operativo a McKittrick, California, costruito da GlassPoint Solar in
societa' con Berry Petroleum. il piu' grosso produttore petrolifero
indipendente della California. La costruzione ha richiesto meno
di 6 settimane.
 
 
Torre Centrale: il classico sistema con gli specchi mobili che
mettono a fuoco i Sole su un bersaglio posto su una torre centrale.
Il bersaglio, sulla torre consiste in una caldaia riempita
d'acqua che si trasforma in vapore durante una giornata di sole.
Questo impianto, opera come la turbina a gas, ovvero si produce
anche energia elettrica ed il vapore e' prodotto con il calore
di scarto. In questo caso si sacrifica l'efficienza elettrica
per produrre vapore di alta qualita'.
Il progetto e' attivo a Coalinga Oil Field nella Contea di Fresno,
California. Si tratta di un'impianto da 29 MW solare verso vapore
della BrightSource Energy in societa' con la Chevron Corp. (secondo
produttore petrolifero degli Stati Uniti).
L'impianto Coalinga Solar EOR Project occupa 100 acri e consiste
in 3822 eliostati, ognuno con due specchi da 3 metri per 2,1 metri
fissati ad un palo d'acciaio piantato nel terreno e che mette al fuoco
l'energia solare verso una torre alta 100 metri.
BrightSource e' il costruttore, mentre Chevron Technology Ventures
gestira' l'intera operazione. La costruzione e' iniziata nel 2009 ed
e' entrata in servizio nell'Ottobre scorso:
 
http://www.bloomberg.com/news/2011-10-03/chevron-using-solar-thermal-steam-at-enhanced-oil-recovery-plant.html
 
 
La cosa interessante della opzione solare e' che una volta terminata
la vita utile del giacimento, si puo' facilemente convertire in una
efficiente centrale solare elettrica.
 
Ecco le coordinate con Google Maps:  36.176908,-120.386063
 
Come vedete, negli Stati Uniti, fanno sul serio: nucleare, solare
termodinamico ... e qui in Italia non si fa altro che litigare
con i pochi che hanno il coraggio di sbilanciarsi che "Ma forse
il nucleare non e' sta brutta  bestia ..." "Che il solare
termodinamico non pare poi cosi' ... campato per aria ..."
E qualcuno magari se ne' viene fuori: ma cosi' fa anche la Germania.
Si', ma la Germania consuma carbone a tutto spiano ed ha ancora
riserve per i prossimi decenni ... e poi, proprio la Germania
e' molto attiva nel solare termodinamico, con partecipazioni
o in prima persona, in Spagna e Stati Uniti.
 
-- 
Roberto Deboni
 
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 Kern County 21Z Solar Project
 
http://www.arabianoilandgas.com/pictures/gallery/Companies/GlassPoint_large-scale-render_WEB.jpg