Solar thermal enhanced oil recovery
سولر تھرمل اینہانسڈ آئل ریکوری (مختصر شمسی ای او آر) تھرمل اینہانسڈ آئل ریکوری (ای او آر) کی ایک شکل ہے، جو تیل پیدا کرنے والوں کی طرف سے پختہ تیل کے کھیتوں سے زیادہ تیل نکالنے کے لیے استعمال کی جانے والی تکنیک ہے۔ سولر ای او آر پانی کو گرم کرنے اور بھاپ پیدا کرنے کے لیے سورج کی توانائی کو مرتکز کرنے کے لیے سولر تھرمل صفوں کا استعمال کرتا ہے۔ بھاپ کو تیل کے ذخیرے میں انجکشن کیا جاتا ہے تاکہ چپچپا، یا پتلی، بھاری خام کو کم کیا جا سکے اور اس طرح سطح پر اس کے بہاؤ کو آسان بنایا جا سکے۔ تھرمل ریکوری کے عمل، جنہیں بھاپ انجکشن بھی کہا جاتا ہے، روایتی طور پر بھاپ پیدا کرنے کے لیے قدرتی گیس کو جلاتے ہیں۔ شمسی ای او آر تیل کی صنعت کے لیے گیس سے چلنے والی بھاپ کی پیداوار کا ایک قابل عمل متبادل ثابت ہو رہا ہے۔ شمسی ای او آر قدرتی گیس کی طرح ہی معیار کی بھاپ پیدا کر سکتا ہے، جو درجہ حرارت اور 2500 پی ایس آئی تک پہنچ سکتا ہے۔ اگرچہ عام ایندھن سے چلنے والی بھاپ کے سیلاب کی کارروائیاں مستقل شرح سے زمین میں بھاپ داخل کرتی ہیں، تیل کے سرکردہ پروڈیوسروں کی طرف سے کی گئی تحقیق سے پتہ چلتا ہے کہ متغیر شرح بھاپ انجکشن کا پیداوار کی سطح پر کوئی منفی اثر نہیں پڑتا ہے۔ درحقیقت، شمسی ای او آر کسی کھیت کی سالانہ بھاپ کی ضروریات کا 80 فیصد تک سپلائی کر سکتا ہے، دھوپ کے اوقات میں شمسی توانائی سے پیدا ہونے والی بھاپ کو انجیکشن لگا کر، اور رات کو یا کم دھوپ والے موسم یا آب و ہوا میں گیس سے چلنے والی بھاپ کی کم مقدار۔ شمسی ای او آر کو مربوط کرنے کا یہ طریقہ تیل کی پیداوار کو متاثر کیے بغیر گیس کی کھپت کی بڑی مقدار کو ہٹائے گا۔ ٹیکنالوجی اگرچہ سولر ٹو اسٹیم ٹیکنالوجیز کی بہت سی قسمیں ہیں، جنہیں اکثر سولر تھرمل یا مرتکز سولر پاور کہا جاتا ہے، لیکن فی الحال سولر ای او آر کے لیے صرف دو ہی تعینات ہیں۔ مرکزی ٹاور اصل میں بجلی، مرکزی ٹاور، یا پاور ٹاور ٹیکنالوجی پیدا کرنے کے لیے ڈیزائن کیا گیا ہے، سورج کی روشنی کو پانی سے بھرے بوائیلر پر مرکوز کرنے کے لیے بڑے ٹریکنگ آئینے کے میدان کا استعمال کرتا ہے، جسے ہیلیوسٹیٹس کہا جاتا ہے، جو مرکزی ٹاور پر ہوتا ہے۔ سورج کی توانائی بھاپ پیدا کرنے کے لیے بوائیلر پر جھلکتی ہے، جو بجلی پیدا کرنے کے لیے روایتی ٹربائن کو موڑنے کے لیے استعمال ہوتی ہے۔ ای او آر کے لیے، یہ عمل بھاپ کی پیداوار پر ختم ہوتا ہے۔ ٹاور رسیور میں ڈی منرلائزڈ پانی سے بنی اعلی درجہ حرارت کی بھاپ ہیٹ ایکسچینجر سے گزرتی ہے، جس سے کم درجہ حرارت پر زیادہ آلودگی والے آئل فیلڈ فیڈ واٹر سے کم درجہ حرارت کی بھاپ پیدا ہوتی ہے۔ بھاپ کو ڈسٹری بیوشن ہیڈرز میں ڈالا جاتا ہے جو انجیکشن ویلز کی طرف لے جاتا ہے، جو بھاپ کو تیل والی تشکیل میں لے جاتے ہیں۔ بند گرت فن تعمیر شمسی تھرمل نظام کو گرین ہاؤس جیسے شیشے کے گھر کے اندر گھیرے ہوئے ہے۔ شیشے کا گھر ان عناصر کا مقابلہ کرنے کے لیے ایک محفوظ ماحول پیدا کرتا ہے جو شمسی حرارتی نظام کی وشوسنییتا اور کارکردگی کو منفی طور پر متاثر کر سکتے ہیں۔ ہلکے مڑے ہوئے شمسی عکاسی کرنے والے آئینے شیشے کے ڈھانچے کے اندر معطل ہیں۔ ایک واحد محور ٹریکنگ سسٹم سورج کو ٹریک کرنے کے لیے آئینوں کو پوزیشن دیتا ہے اور اپنی روشنی کو اسٹیشنری اسٹیل پائپوں کے نیٹ ورک پر مرکوز کرتا ہے، جو شیشے کے ڈھانچے سے بھی معطل ہوتا ہے۔ تیل کے میدان کے معیار کے پانی کا استعمال کرتے ہوئے بھاپ براہ راست پیدا کی جاتی ہے، کیونکہ پانی انلیٹ سے پائپوں کی پوری لمبائی میں، ہیٹ ایکسچینجرز یا انٹرمیڈیٹ ورکنگ فلوئڈز کے بغیر بہتا ہے۔ اس کے بعد پیدا ہونے والی بھاپ کو براہ راست فیلڈ کے موجودہ بھاپ کی تقسیم کے نیٹ ورک میں کھلایا جاتا ہے، جہاں بھاپ کو مسلسل تیل کے ذخیرے میں گہرائی میں داخل کیا جاتا ہے۔ ہوا سے آئینے کو پناہ دینے سے وہ درجہ حرارت کی زیادہ شرح حاصل کر سکتے ہیں اور نمی کی نمائش کے نتیجے میں دھول کو بننے سے روکتے ہیں۔ گلاسپوائنٹ سولر، وہ کمپنی جس نے منسلک گرت کا طریقہ تیار کیا، بتاتی ہے کہ اس کی ٹیکنالوجی دھوپ والے علاقوں میں تقریبا 5 ڈالر فی ملین برطانوی تھرمل یونٹس میں ای او آر کے لیے حرارت پیدا کر سکتی ہے، جبکہ دیگر روایتی شمسی تھرمل ٹیکنالوجیز کے لیے یہ 10 ڈالر اور 12 ڈالر کے درمیان ہے۔ میک کٹرک، کیلیفورنیا گلاس پوائنٹ سولر میں حالیہ منصوبوں 21 زیڈ نے دنیا کے پہلے تجارتی شمسی ای او آر منصوبے کو تعینات کرنے کے لیے کیلیفورنیا کے سب سے بڑے آزاد تیل پیدا کرنے والے بیری پیٹرولیم کے ساتھ شراکت کی۔ فروری 2011 میں شروع کیا گیا یہ منصوبہ میک کٹرک، کیلیفورنیا میں 100 سال پرانے میک کٹرک آئل فیلڈ پر واقع ہے۔ کیرن کاؤنٹی 21 زیڈ سولر پروجیکٹ سے منسلک، یہ نظام تقریبا ایک ایکڑ پر پھیلا ہوا ہے اور تقریبا ایک ملین بی ٹی یو فی گھنٹہ شمسی حرارت پیدا کرے گا، جو بھاپ کی پیداوار کے لیے استعمال ہونے والی قدرتی گیس کی جگہ لے گا۔ سولر ای او آر پروجیکٹ چھ ہفتوں سے بھی کم عرصے میں تعمیر کیا گیا تھا اور یہ آئل فیلڈ میں گلاس پوائنٹ کی منسلک گرت ٹیکنالوجی کی پہلی تنصیب ہے۔ کولنگا، کیلیفورنیا میں کولنگا اکتوبر 2011 میں، شیورون کارپوریشن اور برائٹ سورس انرجی نے فریسنو کاؤنٹی، کیلیفورنیا میں کولنگا آئل فیلڈ میں 29 میگاواٹ کی شمسی توانائی سے اسٹیم کی سہولت کا انکشاف کیا۔ کولنگا سولر ای او آر پروجیکٹ 100 ایکڑ پر پھیلا ہوا ہے اور 3,822 آئینے کے نظام، یا ہیلیوسٹیٹس پر مشتمل ہے، جن میں سے ہر ایک میں 6 فٹ کے اسٹیل کے کھمبے پر نصب دو 10 فٹ (3 میٹر) اور 7 فٹ کے آئینے ہیں جو 327 فٹ کے سولر ٹاور پر روشنی مرکوز کرتے ہیں۔ برائٹ سورس کو ٹیکنالوجی، انجینئرنگ اور پروڈکشن اور تعمیراتی خدمات فراہم کرنے کا معاہدہ کیا گیا تھا، اور شیورون ٹیکنالوجی وینچرز اس منصوبے کی کارروائیوں کا انتظام کرے گی۔ اس سہولت کی تعمیر 2009 میں شروع ہوئی۔ یہ اطلاع دی گئی تھی کہ شیورون نے معاہدے پر اپنے 28 ملین ڈالر سے زیادہ خرچ کیے، اور برائٹ سورس کو اس منصوبے پر کم از کم 40 ملین ڈالر کا نقصان ہوا ہے اور انکشاف کیا ہے کہ اسے بہت زیادہ نقصان ہوگا۔ پٹرولیم ڈویلپمنٹ عمان مئی 2013 میں گلاس پوائنٹ سولر اینڈ پٹرولیم ڈویلپمنٹ عمان (پی ڈی او) نے مشرق وسطی کا پہلا سولر ای او آر پروجیکٹ شروع کیا۔ پی ڈی او سلطنت عمان، شیل اور ٹوٹل کے درمیان مشترکہ منصوبہ ہے۔ 7 میگاواٹ کی شمسی ای او آر سہولت روزانہ اوسطا 50 ٹن اخراج سے پاک بھاپ پیدا کرتی ہے جو جنوبی عمان میں پی ڈی او کے امل ویسٹ فیلڈ میں موجودہ تھرمل ای او آر آپریشنز میں براہ راست کام کرتی ہے۔ یہ نظام بیری پیٹرولیم کے 21 زیڈ آئل فیلڈ میں گلاس پوائنٹ کی پہلی تنصیب سے 27 گنا بڑا ہے۔ پیٹرولیم ڈویلپمنٹ عمان کی رپورٹوں سے پتہ چلتا ہے کہ پائلٹ کو وقت پر، بجٹ سے کم، اور معاہدے کی پیداوار کی خصوصیات سے اوپر پہنچایا گیا تھا، جس میں صفر وقت کی چوٹیں تھیں۔ آپریشن کے پہلے سال میں، مکمل طور پر خودکار نظام نے کارکردگی کے تمام ٹیسٹ اور پیداوار کے اہداف کو کامیابی کے ساتھ عبور کر لیا۔ سسٹم نے ایک 98.6% اپ ٹائم ریکارڈ کیا، جو پی ڈی او کی توقعات سے نمایاں طور پر زیادہ تھا۔ شدید دھول اور ریت کے طوفانوں کے دوران بھی یہ نظام باقاعدہ کارروائیوں کو برقرار رکھنے کے لیے ثابت ہوا ہے۔ 2015 میں عمان نے امل ویسٹ میں 2017 تک 600 ملین ڈالر، 1 گیگا واٹ شمسی تھرمل سہولت کا اعلان کیا۔ یہ پلانٹ 36 بڑے گرین ہاؤس کے ساتھ احاطہ کرے گا جو شمسی جمع کرنے والوں کو ریت اور دھول سے بچائے گا۔ عمان کا اندازہ ہے کہ نیا شمسی منصوبہ ہر سال 5.6 کھرب بی ٹی یو قدرتی گیس کی جگہ لے لے گا، جو عمان میں 209,000 لوگوں کے لیے بجلی پیدا کرنے کے لیے درکار رقم کے برابر ہے۔ اگست 2017 میں، گلاسپوائنٹ اور اس کے ٹھیکیداروں نے میرا میں کھوئے ہوئے وقت کی چوٹ (ایل ٹی آئی) کے بغیر کام کرنے والے 15 لاکھ افرادی گھنٹے کی حد کو عبور کیا۔ نومبر 2017 میں، گلاس پوائنٹ اینڈ پٹرولیم ڈویلپمنٹ عمان (پی ڈی او) نے میراہ سولر پلانٹ کے پہلے بلاک کی تعمیر مقررہ وقت پر اور بجٹ پر محفوظ طریقے سے مکمل کی، اور کامیابی کے ساتھ امل ویسٹ آئل فیلڈ میں بھاپ پہنچائی۔ بیلریج سولر پروجیکٹ گلاس پوائنٹ سولر اور ایرا انرجی کے درمیان ایک مشترکہ منصوبہ ہے۔ اس منصوبے کا اعلان نومبر 2017 میں کیا گیا تھا اور، مکمل ہونے پر، 850 میگاواٹ تھرمل سولر اسٹیم جنریٹر کے ذریعے ہر سال تقریبا 12 ملین بیرل بھاپ پیدا کرنے کا امکان ہے۔ یہ منصوبہ کیلیفورنیا کے بیکرز فیلڈ کے قریب ساؤتھ بیلریج آئل فیلڈ میں واقع ہوگا اور مکمل ہونے پر ریاست کا سب سے بڑا سولر ای او آر فیلڈ ہوگا۔ یہ فیسلٹی سے کاربن کے اخراج میں بھی سالانہ 376,000 میٹرک ٹن کی کمی کرے گا۔ مارکیٹ 2009 میں ای او آر ٹیکنالوجیز کے لیے عالمی مارکیٹ 4.7 بلین ڈالر تھی اور توقع ہے کہ وہ 28 فیصد کی 5 سالہ مرکب سالانہ شرح سے بڑھے گی، جو 2014 میں 16.3 بلین ڈالر تک پہنچ جائے گی۔ تیزی سے توجہ حاصل کرتے ہوئے، یہ پیش گوئی کی گئی ہے کہ سولر ای او آر کا 2015 تک مارکیٹ پر کم سے کم اثر پڑے گا۔ جیسے جیسے شمسی ای او آر بڑھتا جائے گا، تیل پیدا کرنے والے تیل کی پیداوار کے لیے کم گیس استعمال کریں گے۔ ریمنڈ جیمز کے تحقیقی تجزیہ کاروں کے مطابق، شمسی ای او آر کو گیس کے استعمال سے زیادہ مؤثر طریقے سے کیا جا سکتا ہے، یہاں تک کہ موجودہ کم قیمتوں کے باوجود۔ بھاپ بھاری تیل نکالنے کے لیے پیداواری لاگت کا 60 فیصد تک نمائندگی کرتی ہے۔ گیس کے ساتھ مسابقتی لاگت ہونے کے علاوہ، سولر ای او آر طویل مدتی گیس کی قیمتوں میں اضافے کے خلاف ہیج فراہم کرتا ہے۔ طویل مدتی قیمت کے تخمینے قدرتی گیس کو 5 ڈالر فی ہزار کیوبک فٹ پر رکھتے ہیں، جو 2011 کی 3.75 ڈالر فی ہزار کیوبک فٹ کی پیش گوئی سے کافی زیادہ ہے۔ جب کوئی تیل پیدا کرنے والا شمسی ای او آر نظام میں سرمایہ کاری کرتا ہے، تو تمام اخراجات پیشگی ہوتے ہیں اور آلات کی معیاری زندگی 30 سال ہوتی ہے۔ ریاستہائے متحدہ کیلیفورنیا شمسی ای او آر کے لیے ایک امید افزا جغرافیہ ہے جس میں دھوپ کی اعلی سطح اور تیل کے وسیع بھاری ذخائر ہیں۔ فی الحال، کیلیفورنیا کی تیل کی پیداوار کا 40 فیصد ای او آر کے لیے بھاپ انجکشن لگاتا ہے اور چند سالوں میں بڑھ کر 60 فیصد ہو جائے گا۔ پانچ بھاری تیل پیدا کرنے والے-شیورون، ایرا انرجی، بیری پٹرولیم، پلینس اور آکسیڈنٹل مل کر سالانہ تقریبا 283 بی سی ایف گیس استعمال کرتے ہیں۔ یہ ریاستہائے متحدہ میں کل مانگ کے 1.3 فیصد کے برابر ہے۔ تاہم تجزیہ کاروں کا کہنا ہے کہ سولر ای او آر کیلیفورنیا میں ای او آر کے لیے استعمال ہونے والی 20 فیصد قدرتی گیس کی جگہ لے سکتا ہے۔ مشرق وسطی خلیج فارس میں غیر معمولی طور پر سازگار موصلیت ہے، جو کچھ مقامات پر موجووی صحرا میں سطح سے تجاوز کرتی ہے، جو وہاں شمسی ای او آر کو بہت امید افزا بنانے کا ایک عنصر ہے۔ دوسرا عنصر کم واضح لیکن اس سے بھی زیادہ اہم ہے: قطر کو چھوڑ کر، خلیج فارس کے ممالک میں قدرتی گیس کی کمی ہے اور درحقیقت انہیں گیس درآمد کرنی پڑتی ہے۔ قدرتی گیس کی محدود فراہمی بڑھتی ہوئی مقامی معیشتوں کی وجہ سے بدتر ہو جاتی ہے جن کو ڈی سیلینیشن، بجلی اور دیگر صنعتی استعمال کے لیے قدرتی گیس کی ضرورت ہوتی ہے۔ ای او آر کے لیے بھاپ پیدا کرنے کے لیے گیس کے بجائے شمسی توانائی کا استعمال کرکے مشرق وسطی کی کمپنیاں اپنی گھریلو قدرتی گیس کی فراہمی کو زیادہ قیمت کے استعمال تک بڑھا سکتی ہیں۔ یہ عمان کے لیے خاص طور پر متعلقہ ہے، جو جارحانہ طور پر ای او آر کا تعاقب کر رہا ہے-مثال کے طور پر مکھیزنا فیلڈ میں، جو آکسیڈنٹل پیٹرولیم کے ذریعے چلایا جاتا ہے۔ عمان نے ایک قدرتی گیس برآمدی ٹرمینل بنایا، لیکن چونکہ 2000 میں اس کی تیل کی پیداوار عروج پر تھی، اس لیے ملک نے گیس کو اپنے ای او آر آپریشنز میں استعمال کرنے کے لیے ری ڈائریکٹ کیا۔ عمان میں گیس کی قلت کا مطلب ہے کہ وہاں قیمت تقریبا 10 ڈالر فی ہزار کیوبک فٹ ہے۔ عمان فی الحال ای او آر کے لیے اپنی قدرتی گیس کی کافی مقدار استعمال کرتا ہے۔ جنوری 2014 میں ارنسٹ اینڈ ینگ کی شائع کردہ ایک رپورٹ سے پتہ چلا ہے کہ عمان میں شمسی ای او آر کی مکمل پیمانے پر تعیناتی، جس میں شمسی بھاپ عمان کی تھرمل ای او آر کی ضروریات کا 80 فیصد ہے، روزانہ نصف بلین کیوبک فٹ (بی سی ایف) گیس کی بچت کر سکتی ہے اور 2023 تک عمانی جی ڈی پی میں 12 بلین ڈالر سے زیادہ کا حصہ ڈال سکتی ہے۔ 1983 میں، اے آر سی او سولر نے ٹافٹ، کیلیفورنیا میں سنٹرل ٹاور ٹیکنالوجی کا استعمال کرتے ہوئے شمسی بھاپ پیدا کرنے والا پائلٹ بنایا۔ اس نظام نے چوٹی آپریٹنگ حالات کے دوران ایک میگاواٹ تھرمل توانائی پیدا کی۔ اگرچہ تکنیکی طور پر قابل عمل ہے، یہ نظام لاگت سے موثر نہیں تھا اور اس کی نقل نہیں کی گئی تھی۔ [4] اے آر سی او پائلٹ پہلی بار تھا جب بھاری تیل کی بازیابی کو آسان بنانے کے لیے شمسی بھاپ لگائی گئی تھی۔ حوالہ جات بیرونی روابط پٹرولیم کی پیداوار شمسی حرارتی توانائی