Tilbake til søkeresultatene

NANO2021-Nanoteknologi og nye materiale

Dual-Functional Anti-Gas Hydrate Surfaces (DAndra)

Alternativ tittel: Dual-Functional Anti-Gas Hydrate Surfaces (DAndra)

Tildelt: kr 12,6 mill.

Det er omtrent 7800 km rørledninger i Nordsjøen alene, og en stor del av rørledningstransporten vil skje under gasshydratdannelsesforhold. Kostnadene som brukes for å dempe hydratproblemet, består av 70% av den totale flow assurance kostnadene. Hovedmålet med dette forskerprosjektet er å utforme og utvikle holdbar dobbeltfunksjonell anti-gasshydratoverflate. Forskningen består av tre aspekter: 1) for å fremme den grunnleggende forståelsen av hydrat- faste overflatinteraksjoner; 2) å utforske nye design med toppflatelag for å undertrykke partikkedeponering og underflatelaget for å dødelig svekke det hydrat-faste overflatgrensesnittet og senke adhesjon; 3) å eksperimentelt demonstrere de dobbeltfunksjonelle anti-hydratoverflatene. Hvis det lykkes, vil utformingen og klargjøringen av de dobbeltfunksjonelle anti-hydratoverflatene åpne for et nytt forskningsområde for anti-hydratmaterialer. Utplasseringen av de nye overflatene ved kritiske områder vil gi en alternativ løsning på neste generasjons flow assurance med stort potensial for å øke verdiskapningen. I den siste prosjektperioden 01.10.2020 - 30.09.2021 er det gjort store fremskritt med å forstå og utvikle antigasshydratoverflater med lav adhesjon. For det første, siden is og gasshydrat er de samme familiene av stoffer som skal fjernes fra en fast overflate, har det blitt gjort grundige studie om strategiene for å senke isadhesjonen for å lære å senke hydratadhesjonen. For det andre har atomistiske simuleringer i stor skala blitt utført, og det ble funnet at gassinnholdet ved grensesnittet kritisk bestemmer hydratadhesjonsstyrken. Jo høyere gassinnhold som skal oppnås ved grensesnittet, jo lavere er hydratets adhesjonsstyrke. For første gang fant vi at den laveste hydratadhesjonen er omtrent 20% av den tilsvarende isadhesjonsstyrken. Basert på disse forståelsene har nye belegger blitt designet og utviklet ved NTNU Nanolab. Ytelsen til disse nye beleggene blir undersøkt og evaluert, og foreløpige resultater ser veldig lovende ut.

Gas hydrate deposition and subsequent plugging represent a significant threat for deep-water natural resource exploration and transport. Deploying passive anti-hydrate surfaces where no external force or energy inputs are needed, is a promising alternative with enormous value creation potentials and positive environmental impact, to replace the costly and eco-unfriendly de-hydrate methods. The ultimate goal of the D’andra project is for the first time to develop and evaluate anti-hydrate surfaces with both deposition-suppressing and super-low adhesion properties, as a candidate material for next-generation flow assurance. The research consists of three main aspects: 1) to advance the fundamental understanding of hydrate-(liquid)-solid interactions; 2) to explore novel designs with top surface layer to suppress the particle deposition and sub-surface layer to fatally weaken the hydrate-solid interface; 3) to demonstrate the dual-functional anti-hydrate surfaces.

Publikasjoner hentet fra Cristin

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Ingen publikasjoner funnet

Budsjettformål:

NANO2021-Nanoteknologi og nye materiale