Maja Arnaut, mag.ing.petrol.

Metode povećanja iscrpka (engl. Enhanced Oil Recovery, EOR) se primjenjuju u svrhu proizvodnje dodatne količine nafte nakon primarne proizvodnje (proizvodnje temeljene na prirodnoj energiji ležišta) ili najčešće nakon zavodnjavanja (sekundarne faze). Neke od metoda povećanja iscrpka uključuju utiskivanje ugljikovog dioksida (CO₂-EOR), što je posebno atraktivno budući da se dio utisnutog CO₂ zadrži u ležištu [1], omogućujući pozitivan efekt na skladišni kapacitet i isplativost skladištenja CO₂. Iz tog razloga, ove metode imaju poseban značaj zbog obaveze smanjenja emisija sukladno međunarodnim sporazumima Europske unije u području klimatskih promjena (Protokol iz Kyota iz 1997. godine i Pariški sporazum iz 2015. godine). Korištenje i skladištenje ugljikovog dioksida (engl. Carbon Capture Utilization and Storage, CCUS) s naglaskom na korištenje dolazi u fokus kada se procjenjuju mogućnosti skladištenja CO₂ i smanjenja troškova skladištenja. Iako postoje i druge vrste korištenja, poput upotrebe u proizvodnji pića ili u poljoprivredi, samo se CO₂-EOR provodi na komercijalnoj razini u industrijskim razmjerima [2] - [4].

Ubrizgavanjem CO₂ iznad tlaka mješljivosti (ili minimalnog tlaka miješanja, MMP) poboljšava se učinkovitost mikroskopskog istiskivanja nafte, zbog smanjenja njene viskoznosti i bubrenja, smanjenja međupovršinske napetosti i promjene gustoće[5]. Bez obzira na uvjete utiskivanja, dio CO₂ se uvijek ponovno proizvodi, tako da ukupno utisnuti CO₂ uključuje reciklirani CO₂ i CO₂ koji je potrebno dodatno dovesti u sustav kako bi se ostvario potrebni kapacitet utiskivanja (Slika 1).

Autor: Barbara Štimac, mag.geol.

Jedan od ciljeva istraživanja u okviru HRZZ projekta NEIDEMO je razvoj poboljšanog modela neidealne detonacije temeljenog na Wood-Kirkwoodovoj teoriji blago divergentnog toka i termokemijskom računalnom kodu EXPLO5.

Detonacijom eksplozivnog naboja stvara se detonacijski val koji se širi kroz eksploziv brzinom do 10 km/s, dostiže tlak do 40 GPa i temperaturu do 6000 K, u vremenu od nekoliko nanosekundi. Zbog ekstremno kratkog vremena trajanja reakcija i visokog tlaka, energija se prijenosi s vrućih detonacijskih produkata na neizreagirani dio eksploziva gibanjem. Postoje dvije općeprihvaćene teorije detonacije temeljene na zakonima očuvanja i hidrodinamičnoj teoriji: Chapman-Jouguetova (CJ) teorija koja pretpostavlja da se reakcije odvijaju trenutačno (što znači da reakcijska zona ne postoji) i Zeldovich-von Neumann-Doeringova (ZND) teorija koja uzima u obzir postojanje reakcijske zone određene širine i određenog vremena  trajanja reakcija (Slika 1).

Eksplozivi koji se ponašaju u skladu s CJ teorijom nazivaju se „idealni eksplozivi“. Međutim, detonacijska svojstva gospodarskih eksploziva („neidealnih eksploziva“) ne mogu se točno predvidjeti primjenom C-J teorije. Teorijski izračunata detonacijska brzina i tlak gospodarskih eksploziva znatno su viši od eksperimentalno izmjerenih, te detonacijska brzina jako ovisi o promjeru eksplozivnog naboja i svojstvima obloge (Esen, 2004; Souers i ostali, 2004; Minchinton, 2015; Sućeska i ostali, 2019).

Autor: Tomislav Brenko, mag.geol.

Zahvaljujući dugogodišnjim sustavnim terenskim pregledima zaljubljenika u starine Ivana i Zlatka Zvijerca iz Torčeca, Josipa Cugovčana iz Podravskih Sesveta, Miralema Alečkovića iz Hlebina, Ranka Pavleša iz Starigrada te zaposlenika Muzeja Grada Koprivnice, posljednjih je tridesetak godina na prostoru Podravine pronađen veliki broj arheoloških lokaliteta iz razdoblja antike i srednjeg vijeka. Brojni pronađeni ulomci željezne zgure upućivali su na postojanje kovačkih i talioničkih radionica tijekom antike i ranog srednjeg vijeka u nizinskom području srednjeg toka rijeke Drave (Sekelj Ivančan i Marković, 2017; Valent i sur., 2017). Jedini problem leži u činjenici što u Podravini do sada nisu prepoznata i pronađena ležišta željezne rude koja bi mogla opravdati postojanje jedne takve željezne kulture na tom području. Pretpostavlja se da je za taljenje željezne rude i proizvodnju željeznih predmeta korištena lokalna sirovina, u vjerojatno u obliku močvarne željezne rude.

Močvarna željezna ruda predstavlja sedimentacijske nakupine željezovitih oksida i oksihidroksida unutar tla, močvara, jezera ili uz manje potoke (Landuydt, 1990). Dijeli se u tri glavna makromorfološka tipa, koji se ujedno mogu smatrati i razvojnim stadijima močvarne željezne rude; može se pojavljivati u obliku mekanih, zemljanih nakupina željeza u tlu spužvaste teksture, tvrđih konkrecijskih i nodularnih formi ili u obliku masivnijih uslojenih horizonata (Slika 1). Močvarna ruda se najčešće nalazi u zaravnjenim, glacijalnim ravnicama kroz koje protječu manji potoci ili sporije rijeke (Stoops, 1983; De Geyter, 1985; Kaczorek i Sommer, 2003; Thelemann i dr., 2017). Vrlo su rasprostranjene pojave ovog tipa rude u središnjoj Europi unutar aluvijalnih naslaga, pješčanih i glinovitih tala, često u istim horizontima sa povećanom organskom aktivnošću (Kaczorek i sur., 2009). Glavne komponente rude su željezni ili manganski oksihidroksidi. Manganski oksihidroksidi su karakterizirani tamnosivom-crnom bojom, dok su željezovite pojave karakterizirane smeđe-crvenim nijansama. Općenito je prihvaćeno da se većina močvarnih željeznih ruda nalazi u područjima sa plitkom razinom podzemne vode i unutar tla bez vidljive vanjske strukture. U središnjoj Europi primijećeno je da se željezne pojave vežu uz aluvijalne pijeske, prahovita i glinovita tla, često u sloju bogatim organskom tvari (Landuydt, 1990; Kaczorek i sur., 2004), te se javljaju i u rubnim, pjeskovitim dijelovima močvarnih nizina.

Autor: dr.sc. Josipa Kapuralić, mag.ing.geol.

Poznavanje Zemljine unutrašnjosti ključno je za razumijevanje geoloških struktura i njihovih odnosa promatranih na površini. U zadnja dva desetljeća izveden je veliki broj regionalnih istraživanja europske litosfere, dok su u zadnjih desetak godina na području Dinarida intenzivirana lokalna duboka geofizička istraživanja s ciljem rasvjetljavanja geološkog modela kore i plašta. Ovo istraživanje usmjereno je na kontaktnu zonu Jadranske mikroploče, koja je dio Afričke ploče i Panonskog bazena, dijela Euroazijske ploče (slika 1).

Autor: Petar Mijić, mag.ing.petrol.

Nanotehnologijom su se ljudi počeli baviti relativno davno, prije 60-ak godina. Prvi znanstvenik koji je 1959. godine ukazao da bi jednog dana uređaji i materijali mogli biti proizvedeni do veličine koja odgovara veličinama atoma bio je Richard Feynman, a sam termin „nanotehnologija“ prvi je upotrijebio 1974. godine znanstvenik Norio Taniguchi. Iako nanotehnologija zadire u sva područja ljudske djelatnosti, od automobilske industrije, računala i elektronike, robotike, medicine do tekstilne industrije sama primjena u naftnoj industriji započela je tek unatrag par godina. Pod nanotehnologijom se podrazumijeva upotreba materijala vrlo malih dimenzija, između 1 i 100 nanometara.

Autor: Vjekoslav Herceg, mag. ing. rud.

Rudarstvo se u svijetu posljednjih godina ubrzano razvija prateći globalni trend razvoja gospodarstva. Potražnja za pojedinim mineralnim sirovinama raste velikom brzinom, međutim prirodni, tehnološki, zakonski i društveni uvjeti uvelike mogu ograničavati kapacitete. Stoga je jedan od najvećih izazova modernog rudarenja biti u korak s vremenom. Da bi se to postiglo, uz kvalitetan kadar i društvenu podršku, moderna tehnologija je svakako jedan od ključnih faktora uspjeha. Trenutni tehnološki napredak u svijetu usmjeren je prema što većem smanjenju korištenja fosilnih goriva s ciljem smanjenja emisija CO₂ u atmosferu. U rudarskoj industriji tehnologija je najvećim dijelom vezana za mobilne strojeva pogonjene pretežno motorima s unutarnjim izgaranjem. Stoga se razvoj tehnologije bazira na što većoj efikasnosti koja direktno utječe na smanjenje potrošnje energije a samim time i emisije CO₂. U procesima dobivanja mineralne sirovina koriste se različiti strojevi čiji se učinak zasebno istražuje.

Autorica: Marija Macenić, mag.ing.min.

Na području Republike Hrvatske eksploatacija ugljikovodika započela je još krajem 19. stoljeća, dok je moderna proizvodnja nafte i plina započela sredinom 20. stoljeća, te se nastavlja i danas. Prema podacima INA grupe do danas je izrađeno otprilike 4500 istražnih, proizvodnih i razradnih bušotina (INA d.d., 2018). Krajem 20. stoljeća započeo je pad proizvodnje ugljikovodika, zabilježeno je povećanje udjela vode u proizvodnji te je došlo do smanjenja tlaka u ležištima, što je rezultiralo napuštanjem ili prenamjenom proizvodnih bušotina u utisne ili opažačke. Pretpostavlja se da će udio takvih bušotina, kako u svijetu, tako i u Hrvatskoj, i dalje rasti.

Autor: Marin Sečanj, mag.ing.geol.

Odroni stijenske mase predstavljaju jedan od prirodnih hazarda jer uzrokuju značajnu štetu na infrastrukturi i drugim dobrima te predstavljaju opasnost za ljude. Odronima nazivamo sve pojedinačne odlomke stijenskih blokova koji su od kosine odvojeni mehanizmima klizanja, prevrtanja i odronjavanja nakon čega slijedi brzi pokret stijenskog bloka niz kosinu slobodnim padom, odskakivanjem, kotrljanjem i klizanjem (Varnes, 1978). Odroni predstavljaju čestu pojavu na strmim stijenskim kosinama u Dinaridima, a uzrokovani su nepovoljnim značajkama stijenske mase, trošenjem, intenzivnim oborinama i antropogenim utjecajem (Arbanas et al., 2012). Najpoznatije područje u Hrvatskoj s obzirom na pojavu odrona je grad Omiš i njegova povijesna jezgra koji su često ugroženi zbog svoje specifične lokacije u podnožju strmih padina Omiške Dinare. Upravo radi toga, stijenske kosine Omiške Dinare iznad grada Omiša izabrane su kao pilot područje za razvoj metodologije za procjenu podložnosti stijenskih kosina odronima.

Autor: dr. sc. Sanja Bernat Gazibara, mag.ing.geol.

Klizanje je kretanje mase stijena ili tla niz padinu (Cruden, 1991). Klizišta predstavljaju ozbiljan problem u gotovo svim dijelovima svijeta jer uzrokuju ekonomske ili socijalne gubitke, izravne ili neizravne, na privatnim i/ili javnim dobrima (slika 1). Istraživanje klizišta i procjena opasnosti od klizanja u domeni je geoznanosti, a konačni rezultati su karte postojećih klizišta i prognostičke karte koje su informacija za širok spektar korisnika, najčešće iz domene lokalne, regionalne i nacionalne uprave. Karte hazarda klizanja nastaju kao rezultat prostornih analiza, a za njihovu izradu nužni su detaljni i potpuni inventari klizišta. Primjena daljinskih istraživanja u geoznanosti je u posljednjih petnaestak godina brzo napredovala (Jaboyedoff, 2012) zbog toga što daljinska istraživanja omogućavaju dobivanje 3D informacija o površini terena s visokom preciznosti i prostornom rezolucijom te omogućavaju razvoj novih metoda istraživanja u inženjerskoj geologiji. Karte klizišta prikazuju granice klizišta i opisne podatke kao što su datum aktiviranja klizišta, provedeni istraživački radovi i mjere sanacije, te podatke o tipu klizišta, veličini i dubini klizišta. Ovakve kartografske baze podataka o klizištima do danas su izrađivane samo na području podsljemenske zone Grada Zagreba (Bernat Gazibara et al, 2019a; Bernat Gazibara et al., 2019b) i Vinodolske udoline (Đomlija, 2018). Jedan od razloga je što u Hrvatskoj nije uspostavljeno sustavno prikupljanje podataka o aktiviranim klizištima, a drugi razlog je taj što detaljno kartiranje klizišta na većim područjima iziskuje primjenu metoda daljinskih istraživanja koje se u Hrvatskoj primjenjuju tek unatrag nekoliko godine.

Autor: Laura Bačani, mag. ing. geol.

Podzemna voda zagrebačkog vodonosnika strateški je resurs Republike Hrvatske i predstavlja glavni izvor pitke vode za građane grada Zagreba i Zagrebačke županije. Održivo korištenje strateškog resursa zahtijeva detaljnu identifikaciju i kvantifikaciju svih izvora prihranjivanja vodonosnika, posebice u uvjetima kontinuiranog negativnog trenda razina podzemne vode kakav je prisutan na zagrebačkom vodonosniku. Za postizanje jednog od tih ciljeva, tj. identifikacije i kvantifikacije prihranjivanja zagrebačkog vodonosnika iz oborina, uspostavljen je istraživački poligon na vodocrpilištu Velika Gorica 2018. godine (Slika 1), u suradnji između tvrtke VG Vodoopskrba d.o.o. iz Velike Gorice i Rudarsko-geološko-naftnog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu (RGNF). Istraživački poligon na vodocrpilištu Velika Gorica projektiran je na način da bude prikladan za znanstveno-istraživačke i nastavne tj. edukacijske svrhe. Građevinski izvedbeni projekt istraživačkog okna izradila je tvrtka HIDROPROJEKT-ING d.o.o. iz Zagreba u suradnji s VG vodoopskrbom d.o.o. i Rudarsko-geološko-naftnim fakultetom Sveučilišta u Zagrebu.