Dielectric Properties of Oil Sands at 2.45 GHz Determined with Rectangular Cavity Resonator

Les carburants de fossile relativement faciles à obtenir avec un coût peu élevé d'extraction continuent à être la forme dominante d'énergie dans le monde entier, malgré qu'on ne puisse pas les considérer comme sources d'énergie propre pour l'environnement. Suite aux pressions écologiques croissantes, y compris celles des changements climatiques, différentes techniques de production sont examinées pour réduire l'impact sur l'environnement. L'étude présente vise une première étape d'un projet de recherche ultime pour trouver une façon de faire plus écologique dans l'extraction du pétrole à partir des sables bitumineux en utilisant l'énergie micro-onde. Les sables bitumineux sont un mélange naturel et visqueux de sable (ou d'argile), d'eau et d'une substance extrêmement lourde qu'on appelle « bitumen ». Ils peuvent contenir de grandes quantités de soufre et évidemment de pétrole. L'Alberta contient la plus grande concentration de sables de pétrole dans le monde. Les sables bitumineux de l'Alberta se trouvent principalement en trois régions : Athabasca, Cold Lake, et Peace River. Le secteur entier dispose du plus grand dépôt au monde à lui seul, contenant entre 1,7 et 2,5 trillions de barils. Les sables bitumineux peuvent être traités en surface pour l'extraction du pétrole ou in-situ lorsque la présence du pétrole est trop profonde, ce qui est l'approche typique lorsqu'il s'agit des opérations plus viables économiquement. Dans le procédé d'extraction, le bitume est en premier lieu transformé en produits plus légers qui peuvent être facilement raffinés par la suite. La première et seule étude sur les sables bitumineux utilisant les micro-ondes, qui nous a inspiré pour mener notre projet ultime, a été présentée par Bosisio et al [5]. Dans son étude expérimentale, les échantillons de sable mêlés de goudron ont été chauffés avec des micro-ondes de puissance, à une fréquence de 2450±50 MHz. La recherche présente vise à séparer le pétrole brut des sables bitumineux par un applicateur d'énergie micro-onde à 915 et 2450 MHz avec une puissance pouvant aller jusqu'à 10,000 W, ce qui est beaucoup plus élevé comme puissance que l'étude expérimentale de Bosisio qui a utilisé 100 W. Pour cette étape, nous avons besoin de savoir les caractéristiques électriques du milieu traité, particulièrement la permittivité complexe des sables bitumineux.