Qui veille à ce que le monde réponde à ses besoins énergétiques tout en minimisant les risques pour la planète ? Votre première supposition n'est peut-être pas la plus grande compagnie pétrolière au monde. Mais lors d'un projet de recherche sabbatique avec Saudi Aramco, La professeure du WPI, Nancy Burnham, une écologiste avouée, a appris que, En réalité, l'entreprise utilise des méthodes telles que la nanotechnologie pour extraire les ressources en perturbant le moins possible l'environnement.

"Avant d'en apprendre beaucoup sur les compagnies pétrolières, Je les considérais comme un écologiste typique, " dit Burnham, qui a déjà consulté Saudi Aramco. Saudi Aramco est la société pétrolière d'État du Royaume d'Arabie saoudite et une société entièrement intégrée, entreprise mondiale de pétrole et de produits chimiques.

"C'est vrai, les compagnies pétrolières ont beaucoup de richesses. Mais ils nous apportent également une ressource précieuse dont nous dépendons, et la plupart ont investi dans les énergies renouvelables. Ils savent, pour l'avenir de l'entreprise, ils doivent commencer à investir dans les énergies renouvelables, " elle dit.

Pendant son congé sabbatique, Burnham, professeur agrégé de physique et de génie biomédical, a travaillé avec le centre de recherche en nanotechnologie de l'entreprise à Boston. La recherche s'est concentrée sur la façon de rendre l'extraction du pétrole plus efficace.

"Il s'avère, quand tu mets un puits de pétrole, l'huile n'est pas là à vous attendre. Tout ne jaillit pas tout de suite, comme on le voit à la télévision, " dit-elle. Environ 10 à 25 pour cent de l'huile disponible vient d'elle-même. Les 20 à 25 pour cent suivants sont plus difficiles à extraire, et les 50 à 70 % restants sont encore plus difficiles, selon la géologie du site, elle explique.

Les compagnies pétrolières pourraient laisser le reste du pétrole en place et passer à un autre champ pour éliminer les premiers 25 à 50 pour cent plus faciles. Mais cette option est inefficace et à courte vue, Burnham explique. D'abord, il faut beaucoup d'infrastructures pour extraire la moitié du pétrole; il est inefficace et coûteux de retirer des enjeux et de déménager sur un autre site, laissant l'huile disponible derrière. Aussi, « Beaucoup de problèmes de sécurité liés à l'extraction de pétrole sont associés à des déversements au niveau du sol. Donc, moins nous avons besoin de puits de pétrole, plus le risque [d'un déversement] devrait être faible, " ajoute Burnham.

De plus, même un calendrier très optimiste pour que les États-Unis deviennent complètement renouvelables est de 30 ans, et les énergies renouvelables ne sont pas une source d'énergie stable, fait-elle remarquer. Pour chauffer les maisons, voitures électriques, et fabriquer des produits, les compagnies pétrolières ne peuvent pas se permettre d'abandonner le pétrole.

La solution consiste à extraire le pétrole restant du sol à l'aide d'outils et de technologies.

"Les champs de pétrole sont très compliqués, avec de nombreuses couches de roche. Vous ne pouvez pas simplement sauter dans un vaisseau spatial magique et voler pour voir où il se trouve. Vous avez besoin d'outils pour vous aider à estimer où il se trouve, ", dit Burnham.

Une technique profite d'avoir plusieurs puits dans un champ. L'extraction d'un puits fait couler un peu le pétrole sous terre. En projetant des nanoparticules artificielles dans le puits unique, vous pouvez surveiller les puits environnants et en quelques semaines détecter où les particules émergent. Cela indique aux ingénieurs dans quelle direction l'huile se diffuse, qui indique où les futurs puits devraient être pour extraire le reste du pétrole, dit Burnham.

Un autre défi est que les particules de pétrole ont tendance à se coller les unes aux autres et aux autres parois rocheuses, les rendant difficiles à extraire. Cette adhérence, plus la composition d'huile du fluide, eau salée, et de l'eau, rendent chimiquement difficile la diffusion facile des particules d'un puits à l'autre. Burnham et sa collègue d'Aramco Shannon Eichmann ont publié un article sur la façon dont, grâce à la nanotechnologie, les ingénieurs pourraient modifier la chimie afin que les particules aient tendance à ne pas coller aux parois rocheuses et à migrer plus facilement vers le puits suivant.

Les travaux de Burnham ont donné lieu à deux articles, un manuscrit en cours de révision, et trois conférences invitées. Elle dit que son congé sabbatique lui a donné une nouvelle appréciation des roches en tant que nanostructures et lui a appris comment aider les gens à comprendre que les sociétés pétrolières pouvaient être considérées plus largement comme des sociétés énergétiques.

"J'ai vraiment beaucoup appris. C'était rafraîchissant parce que le travail était si différent et j'ai vu comment les choses que je connais peuvent être appliquées à un domaine complètement différent, " elle dit.

Le directeur sortant du développement durable, John Orr, reconnaît qu'à mesure que les sources d'énergie et les technologies vertes se multiplient, il est important de rendre l'extraction des combustibles fossiles aussi respectueuse de l'environnement que possible.

« Sur le campus et dans le monde, les opinions sont très diverses concernant notre extraction et notre utilisation des produits pétroliers, " dit Orr. "Heureusement, une partie importante et croissante de la population reconnaît l'importance de passer le plus rapidement possible à des sources d'énergie propres et renouvelables. En attendant, nous devons travailler pour minimiser les dommages environnementaux de la production et utiliser nos sources d'énergie à base de carbone.

"La recherche du professeur Burnham est un exemple du travail scientifique et technologique qui se déroule à WPI pour améliorer l'équilibre entre les avantages sociétaux actuels et la durabilité mondiale à long terme, " il dit.

L'expérience de Burnham lui a permis de mieux comprendre les différences entre l'industrie et le milieu universitaire.

"Interagir avec les étudiants, Je peux maintenant dire que j'ai une certaine expérience dans l'industrie et que je peux mieux conseiller les étudiants sur leur carrière, " dit-elle. En fait, à travers son association avec Saudi Aramco, elle a pu recommander un étudiant diplômé de WPI pour un emploi là-bas. L'étudiant a ensuite été embauché, un résultat de son congé sabbatique qu'elle trouve très enrichissant.