Je leest:

Van zon naar stoom naar olie

Van zon naar stoom naar olie

Auteur: | 3 maart 2011

Olieveld leeg? Met stoom kun je vaak nog veel vastgekoekte olie loskrijgen. Alleen, hoe kom je aan die stoom? Nu vaak door het verbranden van aardgas, maar een Amerikaans bedrijf heeft een manier gevonden om die stoom op een duurzame manier te produceren: met spiegels en een beetje zonlicht!

In 1996 kwam er een eind aan de oliewinning in Schoonebeek: de taaie, stroperige olie was te moeilijk omhoog te halen. Maar nu, begin 2010, komen de eerste vaten weer naar boven. De technieken zijn inmiddels zodanig verbeterd (en de olieprijzen zo sterk gestegen), dat het weer rendabel is om aan de slag te gaan. Eén van de nieuwe technieken is het inspuiten van stoom. De hete damp maakt de olie vloeibaar genoeg om omhoog te pompen.

De stoom is meestal afkomstig van een warmtekrachtcentrale. In deze ‘fabriek’ wordt aardgas verbrandt om water aan de kook de brengen. De stoom gaat vervolgens door een generator (zodat er elektriciteit wordt opgewekt) en daarna het olieveld in.

Het Schoonebeek-veld, ontdekt in 1943, is het grootste olieveld op het vasteland van Noordwest-Europa. In 1996 werd de productie beëinigd, maar mede dankzij de techniek van stoominjectie, bleek het weer rendabel om olie te winnen uit dit veld. Begin 2011 werd de eerste olie geproduceerd. De NAM (Nederlandse Aardolie Maatschappij) zal er tot 2035 circa 100 tot 120 miljoen vaten olie gaan produceren.

Het is een mooie oplossing, maar het kan nog beter. Het Amerikaanse bedrijf GlassPoint heeft een systeem ontwikkelt waarbij zonnestralen het water verwarmen. Dat is duurzamer dan het gebruik van een fossiele brandstof als aardgas.

Stralen bundelen

Het ziet eruit als een kas, maar er groeien geen bloemen of planten onder het glazen dak. In plaats daarvan staat er een stellage van spiegels. Het is een langwerpige, gebogen plaat, die meedraait met de zon, zodat de lichtstralen altijd op de spiegels terecht komen. De spiegels bundelen het licht en richten de straal op een stalen pijp waar water doorheen loopt. Tegen de tijd dat het water aan het einde van de pijp is, is het stoom geworden.

Er bestaan al langer zonnepaneelvelden waarbij spiegels worden gebruikt, maar een belangrijk verschil is het gebruik van een kas. Door de spiegels in een beschutte omgeving te plaatsen, hoeven ze minder solide te zijn (wind en regen komen er niet bij). Dat betekent dat je bijvoorbeeld geen extra sterke glazen laag vóór de reflecterende laag in het paneel hoeft te plaatsen. Dat maakt het systeem een stuk efficiënter.

Daarnaast houdt de kas de spiegels mooi schoon. Bij panelen die buiten staan, is vuil een groot probleem: de opbrengst van zonnecellen is toch al niet erg hoog dus een spiegel moet elk zonnestraaltje reflecteren. In dit geval gaat het licht niet naar een zonnecel, maar toch is het belangrijk al het licht te benutten en daarom beschermt de kas de spiegels tegen vuil. Natuurlijk kan de kas zelf vies worden, maar aangezien die van minder gevoelig materiaal is, kun je die door een automatisch veger laten schoonmaken.

Stoom en olie

Er zijn twee manieren om met stoom olie uit de grond te krijgen. Bij Cyclic Steam Stimulation wordt de stoom in een diepe put geïnjecteerd en blijft het daar een paar dagen zitten. Vervolgens wordt de olie via dezelfde put omhoog gepompt, totdat de olie weer te stroperig wordt; dan begint het proces weer opnieuw.

Een andere methode is Steam Flooding. De stoom wordt dan in het olieveld gepompt, zodat het enerzijds de olie verwarmt (en dus vloeibaarder maakt) en anderzijds de olie ‘wegduwt’. Dit kost wel meer stoom, maar de opbrengst is meestal hoger dan bij Cyclic Steam Stimulation.

Genoeg zon en water

Het lastige bij duurzame bronnen is vaak hun oncontroleerbaarheid; soms schijnt de zon wel en soms niet. Dat is hier echter geen probleem. John O’Donnell, adjunct directeur van GlassPoint: “Je bent een stuk steen van 4 kubieke kilometer aan het verwarmen. Dan maakt het echt niet uit of je dat iets vroeger of later op de dag doet”. Daarnaast liggen olievelden veelal in de woestijn, waar niet bepaald gebrek aan zonlicht is.

Water is er daarentegen minder, maar voor de zonnekas hoeft dat geen probleem te zijn. Er kan namelijk gerecycled water door de buizen gepompt worden, wat bij andere installaties niet zomaar gaat. Voor de meeste systemen is ultrapuur water noodzakelijk, omdat anders de stoomketel vervuild raakt. Dat is bij de zonnekas ook wel zo, maar omdat de ‘stoomketel’ in dit geval een rechte stalen pijp is, kan deze eenvoudig gereinigd worden.

Winst

Het inzetten van zonnekassen zou volgens GlassPoint veel opleveren in Californië. Aardgas verbranden om stoom te produceren voor het winnen van olie, is volgens GlassPoint de belangrijkste toepassing van aardgas in Californië. Zo’n 40% van alle olie in de staat zou gewonnen worden met de stoominjectie. Als de zonnekassen dit (gedeeltelijk) overnemen, zou dat dus al een flinke winst zijn.

De proefopstelling van GlassPoint in McKittrick, Californië (VS)

De proefopstelling heeft nu helaas nog wel wat ondersteuning nodig. De kas staat te veraf van de olieplatform om de stoom daar direct naartoe te sturen. Daarom wordt het water alleen voorverwarmd in de zonnekas: aardgas moet zorgen voor de echte stoom.

Zie ook:

Dit artikel is een publicatie van NEMO Kennislink.
© NEMO Kennislink, sommige rechten voorbehouden
Dit artikel publiceerde NEMO Kennislink op 03 maart 2011

Discussieer mee

0

Vragen, opmerkingen of bijdragen over dit artikel of het onderwerp? Neem deel aan de discussie.

NEMO Kennislink nieuwsbrief
Ontvang elke week onze nieuwsbrief met het laatste nieuws uit de wetenschap.