Бурение — единственный способ добычи подземных углеводородов. Однако традиционные буровые растворы вызывают серьёзные экологические проблемы, загрязняя почву и водоёмы. Учёные Пермского политехнического университета совместно с зарубежными коллегами разработали новые реагенты, содержащие биоразлагаемые компоненты и наночастицы. Эти растворы сокращают вредные утечки на 31%, полностью разлагаются и безопасны для окружающей среды.
Для создания этих реагентов использовались отходы сельского хозяйства, растительные масла и природные полимеры, а также наночастицы оксидов металлов и кремния. Наночастицы улучшают эксплуатационные свойства растворов, заполняя микротрещины и сохраняя стабильность при высоких температурах. Биоразлагаемые компоненты изготавливаются из возобновляемых ресурсов, таких как мука, картофельная кожура и семена дикорастущих растений.
Для использования в экстремальных условиях (при температуре выше 150°C) учёные создали смесь натуральной трагакантовой камеди с наночастицами оксида цинка. Этот состав обладает повышенной вязкостью и эффективностью по сравнению с традиционными загустителями, поддерживая стабильность раствора при высоких температурах.
Эфиры масла чёрного тмина или миндаля были предложены как альтернатива нефтяным компонентам. Эти вещества полностью заменяют дизельное топливо, разлагаясь на 80-90% в течение нескольких недель и снижая экологические риски.
Новые реагенты и рабочие жидкости сохраняют высокую эффективность бурения при минимальном негативном воздействии на окружающую среду и упрощают утилизацию отходов.