Råolie ud i rummet

Et eksperiment af stor interesse for olieselskaberne skal snart udføres på den internationale rumstation ISS af astronaut Frank de Winne fra den europæiske rumfartsorganisation ESA.

Resultaterne skal analyseres og fortolkes af forskere ved Danmarks Tekniske Universitet i tæt samarbejde med forskere fra det belgiske University Libre Bruxelles og det canadiske Reverson Polytechnic University.

Belgiske Frank de Winne indgår i besætningen på et russisk Sojuz-fartøj, som sendes op fra Baikonur-basen i Kasakhstan 28. oktober. Under den ti dage lange flyvning skal han stå for en række eksperimenter på rumstationen. Blandt dem eksperimentet, som de danske forskere medvirker i.

Eksperimentet kan få stor betydning for olieselskaberne i forbindelse med at fastslå fordelingen af forskellige olie-, gas- og benzinforbindelser i et fund, som man overvejer at udnytte. Først og fremmest er det naturligvis vigtigt at kende fordelingen mellem olie og gas, som skal behandles helt forskelligt. Samtidig vil man også gerne have styr på forekomsten i fundet af meget tunge, asfaltagtige olieforbindelser, som kan skabe problemer i forbindelse med udvindingen.

Disse ting undersøges også i dag, inden en udvinding påbegyndes, men det gøres ved hjælp af meget kostbare testboringer og omfattende efterfølgende målinger af tryk, temperaturer og sammensætningen af prøver fra forskellig dybde. Det kommende eksperiment kan vise sig at åbne for en metode, der frembringer den samme viden på en langt billigere måde.

Det er kendt at temperaturen i en olielomme i undergrunden varierer med dybden. Temperaturforskellene forårsager blandt andet forskelle i oliens sammensætning - de steder, hvor temperaturen er højere, er olien gerne tungere. Denne effekt kaldes termo-diffusion, eller "Soret-effekten". Effekten er formentlig klar i stor skala - for eksempel i en olielomme med nogle hundrede meters dybde - men når man vil udforske den i et laboratorium er den meget vanskelig at få hold på. Det skyldes blandt andet problemer med bundfældning, der jo skyldes tyngdekraften. Resultaterne er ustabile og kan variere voldsomt i størrelse fra et eksperiment til et andet. Det er tilsyneladende umuligt at få troværdige resultater i en blanding, der indeholder mere end to forskellige olieforbindelser.

Ved at udføre eksperimenter med diffusion i rummet - og dermed i vægtløs tilstand - er det muligt at udelukke tyngdekraftens forstyrrende indvirkning og se på den "rene" variation i oliens sammensætning som en funktion af forskelle i temperatur.

Forskerne forventer at der på baggrund af resultaterne kan udvikles en metode, som kan hjælpe med at give bedre forudsigelser af sammensætningen i et oliefund.

"Det har allerede været forsøgt at bruge metoden her på Jorden, men det har vist sig meget vanskeligt, fordi man ikke kan skelne mellem termo-diffusionen, den diffusion som skyldes forskelle i oliens sammensætning og tyngdekraftens indflydelse. Så man aner simpelthen ikke, om de resultater man har opnået, er pålidelige", siger Alexander Shapiro, som er leder af den forskergruppe på Danmarks Tekniske Universitet, der skal analysere resultaterne.

"Eksperimentet på rumstationen forventes at blive det første, der tilvejebringer pålidelige resultater, når det gælder diffusion i olie med to eller tre forskellige forbindelser tilstede. Resultaterne vil muligvis kunne anvendes direkte til udvikling af en metode til fastlæggelse af fordelingen af kulbrinte-forbindelser i en olielomme. Samtidig vil de kunne fungere som en standard, som andre eksperimenter kan kalibreres efter", siger Alexander Shapiro.

Det franske olieselskab Total Fina Elf har spillet en nøglerolle i den oprindelige fastlæggelse af eksperimentet. Senere kom også det italienske olieselskab Agip med ind i projektet.

Afdelingen for Kemiteknik ved Danmarks Tekniske Universitet har siden 1980 haft et center, IVC-SEP, som har interesseret sig for de kemiske og fysiske processer i blandt andet olie. Det er kombinationen af kendskab til oliekemi og matematisk modellering, som har gjort centeret til en interessant partner for rum-projektet.