Los avances en la espectroscopia de THz han revolucionado el análisis y procesamiento del esquisto

La producción de petróleo es una de las industrias más importantes de la economía global. Como recurso natural, el petróleo es el principal motor que impulsa la mayor parte de la maquinaria y la infraestructura del mundo. Es importante que el uso del esquisto sea eficiente, lo que requiere un proceso que pueda caracterizar el esquisto de forma rápida y eficiente. En un estudio reciente publicado en revisiones energéticas, El autor principal, Kun Zhao, de la Universidad del Petróleo de China, y otros, están explorando el uso de la espectroscopia de terahercios (THz) como herramienta para optimizar la utilización de los recursos de esquisto (1).

La pizarra bituminosa es una roca sedimentaria rica en querógeno orgánico. Se la conoce como una importante fuente de energía y una reserva estratégica vital (1). Lo que dificulta la caracterización del esquisto bituminoso es su compleja composición y la relación entre sus componentes orgánicos y minerales. Los métodos tradicionales no pudieron resolver este problema.

Zhao y su equipo exploraron si la espectroscopia de THz podría mejorar los métodos actuales de caracterización del esquisto. La frecuencia a la que las partículas grandes dentro del esquisto giran y vibran está dentro del rango de T Hz (1). Como resultado, los investigadores sospecharon que si analizaban los parámetros ópticos de terahercios, podrían aprender más sobre el querógeno y sus propiedades físicas (1).

Los estudios se han centrado cada vez más en la naturaleza anisotrópica del esquisto (1). La anisotropía está fuertemente relacionada con la productividad del petróleo; Como resultado, puede utilizarse como un medio eficaz de evaluación del rendimiento sin recurrir a métodos de detección tradicionales perjudiciales para el medio ambiente (1). Además, las imágenes de amplitud T Hz han revelado distribuciones heterogéneas de materia orgánica en la superficie de la lutita, revelando áreas ricas y pobres en kerógeno (1).

El análisis térmico de THz es un avance importante. Permite la identificación de procesos de pirólisis de querógenos y el establecimiento de modelos de pirólisis precisos, facilitando la mejora de las técnicas de pirólisis de esquisto bituminoso (1).

Otro hallazgo destacado por los investigadores en el estudio fue el pico de absorción distintivo que muestra el querógeno en el rango de T Hz (1). Este descubrimiento promete un nuevo enfoque para la investigación del kerógeno a micro y nanoescala, proporcionando conocimientos más profundos sobre sus propiedades (1).

Como resultado de su estudio, los investigadores pudieron llegar a varias conclusiones. La primera conclusión es que la espectroscopia de T Hz permitió una detección rápida de lutitas (1). Experimentos recientes han demostrado que la pirólisis de esquisto a alta temperatura conduce a la absorción de una fuerte radiación T Hz debido a la descomposición de la pirita, lo que amplía aún más el rango de análisis (1).

La segunda conclusión que escriben los investigadores en su estudio es que la espectroscopia THZ mejora los métodos actuales. Como resultado, esto podría conducir a futuras mejoras tecnológicas en el procesamiento de esquisto bituminoso (1). El artículo de revisión reconoce que se necesita más investigación en esta área, pero su estudio representa un buen punto de partida para el desarrollo y la innovación futuros.

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referencia

(1) Liu, X.; Zhao, K. Miao, X.; Zhan, H. Caracterización y evaluación del esquisto basada en espectroscopia de terahercios: una revisión. Rev. Energía. 2023,2 (4),100041. Identificación digital: 10.1016/j.enrev.2023.100041