• Home
  • Química
  • Astronomia
  • Energia
  • Natureza
  • Biologia
  • Física
  • Eletrônicos
  •  science >> Ciência >  >> Química
    Limpando metrôs:Sandias missão de 20 anos para deter o antraz em seus trilhos

    O engenheiro do Sandia National Laboratories, Mark Tucker, segura uma amostra de espuma de descontaminação modificada para aderir às paredes e tetos dos túneis do metrô. Tucker passou grande parte dos últimos 20 anos pensando em maneiras de limpar os agentes de guerra química ou biológica. Crédito:Randy Montoya

    Se você é como a maioria das pessoas, você não perde muito tempo pensando no que aconteceria se o antraz fosse lançado no sistema de metrô local.

    Felizmente, O engenheiro do Sandia National Laboratories, Mark Tucker, passou grande parte dos últimos 20 anos pensando sobre incidentes envolvendo agentes de guerra química ou biológica, e as melhores maneiras de limpá-los. O projeto atual de Tucker se concentra na limpeza de um sistema de metrô após a liberação de um agente de guerra biológica, como o antraz.

    Além de desenvolver a espuma de descontaminação de Sandia, que foi usado para descontaminar partes de prédios de escritórios federais e salas de correspondência durante ataques com cartas de antraz em 2001, Tucker liderou a equipe de Sandia durante vários projetos de remediação química e biológica patrocinados pela Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Segurança Interna do Departamento de Ciência e Tecnologia de Segurança Interna.

    Esses projetos se concentraram em situações específicas de remediação, começando com a limpeza de um aeroporto após a liberação de um agente biológico. Equipes de pesquisadores testaram métodos e tecnologias de descontaminação disponíveis, aprendi o que as tecnologias atuais não podem fazer, pesquisou soluções e, em seguida, desenvolveu recomendações em caso de ataque a um aeroporto.

    Seu trabalho progrediu por meio de uma série de projetos de DHS para limpar um aeroporto após uma liberação de produto químico, etapas para enfrentar um ataque de antraz em toda a cidade e como limpar um sistema de metrô após uma liberação de produto químico.

    Um aspecto crítico da limpeza de agentes químicos e biológicos de guerra é descobrir o que é o contaminante e até onde ele se espalhou. O engenheiro da Sandia Bob Knowlton trabalhou nesse desafio por uma dúzia de anos. Sua equipe desenvolveu métodos científicos de amostragem para determinar a extensão e a natureza da contaminação. A amostragem também é essencial para confirmar se a descontaminação foi eficaz e se o local é seguro para entrar novamente.

    Tucker disse, "O que estamos tentando fazer é fazer com que, se alguém liberar antraz em um sistema de metrô, podemos colocar o sistema de volta em operação o mais rápido possível, ao mesmo tempo em que protegemos a saúde e a segurança públicas. "

    Os sistemas de metrô são complexos, com muitas partes móveis e quilômetros de túneis

    O projeto de Restauração do Transporte Subterrâneo patrocinado pelo DHS está encerrando após quatro anos de pesquisa. Tucker, Knowlton e cerca de uma dúzia de outros pesquisadores Sandia e seus colaboradores em outros laboratórios nacionais e locais, agências estaduais e federais analisaram de tudo, desde como limpar estações de metrô e túneis sujos até onde um substituto do antraz iria quando solto no sistema de metrô da cidade de Nova York e a melhor maneira de descontaminar um vagão do metrô.

    Em julho de 2015, em colaboração com a Agência de Proteção Ambiental, pesquisadores testaram a descontaminação de um vagão de metrô real. De US $ 3 milhões a US $ 5 milhões cada, carros de metrô não são baratos, portanto, os operadores precisam limpá-los para que o sistema volte a funcionar. Uma dose extra forte de um pesticida gasoso industrial, brometo de metilo, pode matar esporos de antraz sem danificar o vagão do metrô, disse Tucker.

    Contudo, o processo é demorado e os sistemas de metrô têm muitos carros. Por exemplo, o sistema de metrô de Nova York tem mais de 6, 000 vagões. Knowlton disse, "Quando você pensa no número de vagões e no tempo e esforço que seria necessário para descontar um número significativo, está claro que é muito importante determinar se um carro foi contaminado. "

    Amostragem científica para acelerar a triagem do metrô

    A forma atual de testar o antraz é coletar cotonetes, envie-os a um laboratório e observe o crescimento da bactéria Bacillus anthracis. Para acelerar este processo, A equipe de Knowlton elaborou recomendações para o conjunto inicial de amostras no primeiro dia após uma liberação suspeita para ajudar os tomadores de decisão. Essas recomendações incluem locais de cotonete sugeridos para túneis de metrô, vagões, estações, até mesmo salas de controle.

    Os trens do metrô realmente movem o material, então é importante ver para onde um substituto do antraz iria quando liberado dentro de um sistema operacional de metrô, disse o pesquisador do Sandia National Laboratories, Mark Tucker. Crédito:Randy Montoya

    Para reduzir o número de swabs que precisam ser analisados ​​por laboratórios, A equipe de Knowlton também procurou maneiras de melhorar esse aspecto do processo. Os pesquisadores desenvolveram métodos para lidar com a sujeira do metrô em cotonetes e sugestões para combinar várias amostras em uma cultura. Se nenhuma bactéria Bacillus anthracis crescer, então, todos os locais de cotonete estão limpos.

    Em maio de 2016, pesquisadores liberaram partículas inofensivas do tamanho de esporos de antraz no sistema de metrô da cidade de Nova York durante o horário de funcionamento. O teste exigiu mais de 100 pessoas de vários laboratórios nacionais, a EPA e outras agências estaduais e federais para coletar milhares de amostras para rastrear a propagação de partículas. Os dados foram usados ​​para atualizar um modelo do sistema de metrô da cidade de Nova York, que pode ser usado para avaliar a propagação de um lançamento potencial.

    Testando métodos de decon em um grande, sistema de simulação

    Último outono, A equipe de Sandia estava envolvida em um teste em grande escala para descobrir as melhores maneiras de descontaminar estações de metrô e túneis. Os túneis do metrô tendem a ser frios e sujos, o que os torna difíceis de limpar, Disse Tucker. Durante o teste de quatro semanas no metrô simulado, a equipe analisou modificações em vários descontaminantes comuns para melhorar sua eficácia nas condições do metrô:água sanitária, produtos químicos comuns para piscinas e espuma de descontaminação da Sandia.

    Além dos ingredientes da espuma de descontaminação original - surfactantes com sabão e oxidantes suaves como os encontrados na pasta de dente - a nova versão inclui um produto químico que ajuda a espuma de descontaminação a aderir às paredes e até mesmo aos tetos do túnel do metrô por mais tempo, para que os descontaminantes possam matar mais antraz. O engenheiro químico da Sandia, Patrick Burton, desenvolveu esta versão. Ainda mais legal, Tucker disse, é que "uma vez que a água evapora, você fica com um pó fino que você pode escovar. É uma maneira de superar a sujeira e os problemas de temperatura sem criar uma bagunça. "

    A espuma de descontaminação do Sandia foi desenvolvida originalmente com financiamento fornecido pelo Programa de Segurança Nacional Química e Biológica do Departamento de Energia e da Administração de Segurança Nuclear Nacional. Foi licenciado para empresas, que o desenvolveram para uso em uma variedade de aplicações, como remediação de molde comercial e residencial, desinfecção de hospitais e escolas e remoção de pesticidas para equipamentos agrícolas.

    A outra nova tecnologia Sandia que a equipe testou foi um sistema de spray knockdown parcialmente desenvolvido com fundos de Pesquisa e Desenvolvimento Dirigido por Laboratório e refinado pelo tecnólogo Sandia Charles Brusseau. Usando uma névoa muito fina de gotículas de líquido carregadas, espuma decon diluída ou mesmo água pura, eles podem atrair e puxar esporos de antraz do ar. Isso pode impedir as pessoas de respirar o antraz e pode até ajudar a impedir sua propagação.

    A equipe da Knowlton também demonstrou várias novas tecnologias para tornar a amostragem mais fácil e eficiente. Entre essas tecnologias estava um aplicativo de smartphone para tornar a manutenção de registros de amostras mais confiável e direta para quem trabalha no campo. O aplicativo também pode combinar os resultados do laboratório e os locais das amostras em uma ferramenta geoespacial que mostra os pontos críticos de contaminação para auxiliar os tomadores de decisão. Os pesquisadores até incorporaram essas ferramentas em sistemas de realidade virtual e aumentada.

    As descobertas devem estar disponíveis para os sistemas de metrô e planejadores de emergência

    Agora que o grupo multiagências desenvolveu e testou métodos de descontaminação, eles estão compilando suas descobertas em um manual de instruções que inclui orientações para ajudar os metrôs se um agente biológico for lançado em seu sistema. O manual irá descrever todos os métodos de descontaminação, com os pontos fortes e as limitações de cada um.

    Assim que o relatório for concluído e revisado pelas agências federais pertinentes, estará disponível para sistemas de metrô municipais e planejadores de emergência. Projetos de remediação anteriores publicaram um documento de 300 páginas com suas descobertas, mas este projeto também irá transferir suas descobertas para uma ferramenta de software amigável. Este software incluirá um fluxograma destacando os pontos de decisão. O local, respondentes estaduais e federais podem selecionar uma decisão como "descontaminar vagões do metrô" e ver as informações de que precisam para fazer uma escolha informada.

    Além de DHS e EPA, os Centros de Controle e Prevenção de Doenças e Lawrence Livermore, Argonne, Os laboratórios nacionais Pacific Northwest e Brookhaven e o MIT Lincoln Laboratory participaram do projeto de restauração do transporte subterrâneo.


    © Ciência https://pt.scienceaq.com