Biodegradación y toxicidad del escleroglucano para recobro mejorado de petróleo

Palabras clave: Biodegradación, Toxicidad, Recuperación, Mejorada de Petróleo (EOR), Biopolímero, Escleroglucano

Resumen

La inyección de polímeros en el yacimiento es usada para incrementar la viscosidad del agua para controlar la relación de movilidad agua-petróleo, lo que resulta en un aumento en la eficiencia de barrido volumétrico, en comparación con el proceso de inyección de agua. Los polímeros sintéticos (poliacrilamidas) y biopolímeros (escleroglucano, goma xantana, esquizofilano) son las dos familias de polímeros más usadas para la recuperación mejorada de petróleo (EOR).

El escleroglucano (SCG) es resistente a electrolitos, hidrólisis, pH (3- 10) y temperatura (30-100°C) y tiene excelentes propiedades reológicas, pero es susceptible a la degradación microbiana. El objetivo principal de este estudio fue evaluar la biodegradación de SCG durante su inyección y producción y su toxicidad acuática. La biodegradación anaeróbica de las soluciones SCG se determinó a través de los cambios de viscosidad de las soluciones, mientras que la biodegradación aeróbica fue calculada por los cambios en la concentración de SCG. Se observó que la reducción de la viscosidad de la solución SCG fue del 30% y que la concentración de SCG disminuyó de 100 a 52 ppm, porque las bacterias pueden metabolizar el biopolímero. Dafnia pulex, Scenedesmus acutus y Oreochromis sp. fueron los organismos utilizados en los ensayos ecotoxicológicos de las soluciones SCG. Los bioensayos ecotoxicológicos agudos mostraron que no hay evidencia de efectos nocivos agudos del SCG en ninguno de los tres organismos. A partir de los bioensayos ecotoxicológicos crónicos se concluyó que no hay efecto del SCG en la mortalidad de Daphnia Pulex, a las concentraciones de SCG evaluadas.

Referencias bibliográficas

Green DW, Willhite GP., (1998). Enhanced Oil Recovery. Richardson, TX: SPE. p. 1–554.

Abidin AZ, Puspasari T, Nugroho WA. (2012). Polymers for Enhanced Oil Recovery Technology, Procedia Chem, 4, DOI: https://doi.org/10.1016/j.proche.2012.06.002

Pathak VM, Navneet. (2017). Review on the current status of polymer degradation: a microbial approach, Bioresour Bioprocess, 4(1), 1–32, DOI: https://doi.org/10.1186/s40643-017-0145-9

Williams TM, Cooper LE. (2014). The environmental fate of oil and gas biocides: A review, NACE - Int Corros Conf Ser, 3876, 1–15.

Li XX, Liu JF, Zhou L, Mbadinga SM, Yang SZ, Gu JD, et al. (2017). Diversity and composition of sulfate-reducing microbial communities based on genomic DNA and RNA transcription in production water of high temperature and corrosive oil reservoir, Front Microbiol, 8, 1–17., DOI: https://doi.org/10.3389/fmicb.2017.01011

Kozlowicz B, Jensen T, Khambete M, Kadhum MJ, Garshol FK, Vik EA, et al. (2020). Scleroglucan polymer stability: Thermal, chemical, and microbial, Proc - SPE Symp Improv Oil Recover, DOI: https://doi.org/10.2118/200335-MS

Newman MC. Fundamentals of the Science of Pollution.

Núñez M, Hurtado J. Bioensayos de toxicidad aguda con Daphnia magna, (2005). Rev peru biol, 12(1), 165–70.

Newman MC. (2019). Major Classes of Contaminants, Fundamentals of Ecotoxicology, 29–96, DOI: https://doi.org/10.1201/9781351133999-2

Peraza R, Delgado V. (2012). Determinación de la concentración letal media (cl 50 ) de cuatro detergentes domésticos biodegradables en, Rev Int Contam Ambient, 28(2), 137–44.

Castro RH, Llanos S, Rodríguez J, Quintero HI, Manrique E. (2020. Polymers for eor application in high temperature and high viscosity oils: Rock–fluid behavior, Energies, 13 (22), 1–11,DOI: https://doi.org/10.3390/en13225944

International N. (2014). TM 0194-2014 Standard Test Method Field Monitoring of Bacterial Growth in Oil and Gas Systems, Vol. 8340.

Herigstad B, Hamilton M, Heersink J. (2001). How to optimize the drop plate method for enumerating bacteria, J Microbiol Methods, 44 (2), 121–9, DOI: https://doi.org/10.1016/S0167-7012(00)00241-4

Dubois M, Gilles K, Hamilton JK, Rebers PA, Smith F. (1951). A colorimetric method for the determination of sugars, Nature, 168 (4265), 167, DOI: https://doi.org/10.1038/168167a0

OECD. (1992). OECD 301 - Ready Biodegradability, OECD Guidel Test Chem, 301 (July), 1–62.

Georgia Gatidou, Niki Vazaiou, Nikolaos S. Thomaidis, Athanasios S. (2020). Stasinakis, Biodegradability assessment of food additives using OECD 301F respirometric test, Chemosphere, 241, 125071,ISSN 0045-6535, DOI https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.125071.

Systems B, Guidelines O. (2008). Test No. 211: Daphnia magna Reproduction Test. Test No 211 Daphnia magna Reprod Test., (211)

OECD. (2019). Test No. 203: Fish, Acute Toxicity Testing, Section 2: Effects on Biotic Systems. Guidel Test Chem, 10.

OECD .(2011). Test No. 201: Freshwater Alga and Cyanobacteria, Growth Inhibition Test, OECD Guidelines for the Testing of Chemicals, Section 2, OECD Publishing, Paris, https://doi.org/10.1787/9789264069923-en.

OECD. (1992). Guidelines for the Testing of Chemicals: 203 - Fish, Acute Toxicity Test. OECD iLibrary, pp. 1–8.

Sonnhof U, Grafe P, Krumnikl J, Linder M, Schindler L. (1975). Inhibitory postsynaptic actions of taurine, GABA and other amino acids on motoneurons of the isolated frog spinal cord. Brain Res, 100 (2), 327–41, DOI: https://doi.org/10.1016/0006-8993(75)90486-2

Zhu L, Li Z, Hiltunen E. (2018). Microalgae Chlorella vulgaris biomass harvesting by natural flocculant: Effects on biomass sedimentation, spent medium recycling and lipid extraction, Biotechnol Biofuels, 11 (1), 1–10, DOI: https://doi.org/10.1186/s13068-018-1183-z

Schuckit M a. (1967). Drug and Drug and, 5 (19), 311–27.

United States Enviromental Protection Agency. (2002). Methods for Measuring the Acute Toxicity of Effluents and Receiving Waters to Freshwater and Marine Organisms Fifth Edition October 2002, Environ Prot, (October), 266.

Haynes W. (2013), Tukey’s Test. In: Dubitzky W., Wolkenhauer O., Cho KH., Yokota H. (eds) Encyclopedia of Systems Biology. Springer, New York, NY, DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-4419-9863-7_1212

Salinas ER, Bozich JS, Kolbenschlag S, Kary-Heinrich M, Hopp PW, Lukas R, et al. (2020). Aquatic testing guidelines insufficiently control the influence of dilution water toc and hardness on cationic polymer toxicity – A proposal to improve standardized test procedures. Chemosphere, 259, 127473, DOI: https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2020.127473

Pizarro C. S, Ronco M. AM, Gotteland R. (2014). M. β-glucanos: ¿Qué tipos existen y cuáles son sus beneficios en la salud?, Rev Chil Nutr., 41 (4), 439–46, DOI: https://doi.org/10.4067/S0717-75182014000400014

Survase SA, Saudagar PS, Bajaj IB, Singhal RS. Scleroglucan: Fermentative Production, Downstream Processing and Applications

Leonhardt B, Santa M, Steigerwald A, Kaeppler T. (2013). Polymer flooding with the polysaccharide Schizophyllan - First field trial results. Saint Petersbg Russ - From Fundam Sci to Deploy 17th Eur Symp Improv Oil Recover IOR 2013., 16–8, DOI: https://doi.org/10.3997/2214-4609.20142599

Rücker C, Mahmoud WMM, Schwartz D, Kümmerer K. (2018). Biodegradation tests of mercaptocarboxylic acids, their esters, related divalent sulfur compounds and mercaptans, Environ Sci Pollut Res, 25 (19), 18393–411, DOI: https://doi.org/10.1007/s11356-018-1812-x

Cómo citar
Rodríguez Mateus, Z. P., Angarita, R. C., Niño Gómez, J. A., Corredor, L. M., Llanos Gallo, S., Quintero, H., & Castro García, R. H. (2022). Biodegradación y toxicidad del escleroglucano para recobro mejorado de petróleo. CT&F - Ciencia, Tecnología Y Futuro, 12(1), 5–12. https://doi.org/10.29047/01225383.403

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Publicado
2022-06-29
Sección
Artículos de investigación científica y tecnológica

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