قام فريق من الباحثين في جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا ممثلة بمعهد مصدر، بتطوير تقنية مبتكرة تتيح إجراء محاكاة كمية وميكانيكية للتنبؤ بطبيعة حركة السوائل على سطوح الصخور الصلبة، الأمر الذي يسهم في تعزيز عمليات إنتاج الطاقة من خزانات النفط الجوفية في المنطقة.
وقال الدكتور ستيف غريفيث، نائب الرئيس التنفيذي للأبحاث بالوكالة في جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا: "تتيح التقنية الجديدة التنبؤ بدقة بخاصيات التبلل للمواد الكربونية، ما يسهم بدور رئيسي في تحديد خصائص الخزانات النفطية الجوفية وتطوير النماذج اللازمة لمساعدة أبوظبي على المضي قدماً في تحقيق أهدافها الطموحة المتعلقة بتعزيز كفاءة عمليات استخراج النفط".
ويقود الدكتور تاي جون زانغ، أستاذ في الهندسة الميكانيكية وهندسة المواد، الفريق البحثي الذي يضم د. جين يو لو ود. أيكيفا ريزا، الباحثين في دراسات ما بعد الدكتوراه، والطالبين في برنامج الدكتوراه كياويو جي وهونغزيا لي.
وقد قام الفريق البحثي بنشر ورقة بحثية حول تقنية المحاكاة بعنوان "التنبؤ المباشر بمدى تبلل سطوح الكالسيت عبر إجراء محاكاة كمية أساسية" في مجلة " Physical Chemistry Letters"، وهي مجلة علمية رائدة على مستوى العالم تقوم بنشرها الجمعية الأمريكية للكيمياء. وجرى إعداد الورقة البحثية في إطار مشروع بحثي يحظى بتمويل شركة بترول أبوظبي الوطنية (أدنوك).
ويشار إلى قابلية تبلل الأسطح بدراسة طبيعة اتصال وانتشار السوائل مع السطوح الصلبة. ويساعد فهم هذه العلاقة العلماء والمهندسين على تقييم مدى سهولة انتشار سائل ما على سطح صلب أو التصاقه به ضمن بيئة معينة. ومن شأن ذلك تقديم معلومات مهمة تفيد في مجال دراسة حركة السوائل ضمن صخور الخزانات النفطية الجوفية، وتطوير مواد متقدمة في مجالات إنتاج الطاقة المتجددة وتحلية المياه، إلى جانب العديد من التطبيقات والمجالات الأخرى.
وأوضح الدكتور زانغ أنه من شأن القدرة على التنبؤ بمدى قابلية تبلل السطوح الجوفية إتاحة المجال لتطوير بروتوكولات يمكن أن تساهم في تعزيز العمليات الخاصة باستخراج النفط في المنطقة واحتباس الكربون ضمن الهياكل الجيولوجية.
ولتقدير مدى قابلية السطوح الجوفية على التبلل، أجرى الفريق البحثي سلسلة من عمليات المحاكاة الكمية على مستوى الذرة، والتي تظهر عمليات التفاعل ما بين الجزيئات المكونة لسطوح الصخور ومجموعة من جزيئات السوائل مثل المياه والنفط والغاز.
وتجدر الإشارة إلى أن القيام بهذه المحاكاة يتطلب الكثير من الإمكانيات الحوسبية. فبالإضافة إلى التجهيزات الحوسبية فائقة القدرة التي يوفرها معهد مصدر للباحثين، عمد الدكتور زانغ إلى استخدام الحوسبة السحابية فائقة القدرة التي توفرها شركة "سحابة علي بابا" في الشرق الأوسط وأفريقيا ومقرها دبي. وعقب ذلك، قام الباحثون بالتحقق من نتائج المحاكاة من خلال إجراء تجارب ضمن مختبرات أبحاث المواد المتطورة في معهد مصدر.
من جانبه، قال الدكتور زانغ: "نقوم من خلال هذا البحث بالربط بين دراسة الفيزياء على مستوى الذرة ودراسة الخزانات الهيدروكرونية الجوفية. وحسب معلوماتنا، فإن هذه أول عملية تنبؤ مباشرة لقابلية التبلل اعتماداً على عملية محاكاة كمية وميكانيكية أساسية. ومن شأن هذا المشروع البحثي المساهمة في دعم تحقيق هدف الإمارات بتعزيز الاستفادة من مواردها الطبيعية وفق أساليب أقل تكلفة واستهلاكاً للطاقة".
ويعكس هذا المشروع البحثي المتقدم مدى التزام جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا بتكثيف الجهود البحثية المحلية لدعم تطور ونمو القطاعات الرئيسية في الإمارات.
