O Oleoduto Colonial, que transporta combustível do Texas para Nova York, rompido no outono passado, despejando um quarto de milhão de galões de gás na zona rural do Alabama. No momento em que o vazamento foi detectado durante a inspeção de rotina, Os vapores da gasolina liberada eram tão fortes que impediram o reparo do oleoduto por dias. Agora, cientistas estão desenvolvendo tecnologia que alertaria os gerentes de dutos sobre vazamentos assim que a falha começar, evitando os desastres ambientais e interrupções na distribuição de combustível resultantes de vazamentos de dutos.

Os pesquisadores apresentam seus trabalhos hoje no 255º Encontro e Exposição Nacional da American Chemical Society (ACS).

"A vantagem do nosso sensor é que ele pode detectar vazamentos muito pequenos, e os operadores podem tomar medidas rápidas para repará-los, "diz Veera Gnaneswar Gude, Ph.D., líder do projeto. "Não precisamos mais esperar até que o vazamento esteja fora de controle. Além disso, se formos capazes de desenvolver este sistema em uma escala maior, a mesma unidade seria capaz de tratar o lixo e remediar o solo e a água contaminados ”.

Pipelines são inspecionados por um dispositivo chamado smart pig, um sensor eletrônico que viaja através do tubo detectando rachaduras ou defeitos de soldagem. Apesar da inspeção regular, vazamentos ainda ocorrem. Gude, que está na Mississippi State University, está desenvolvendo um sensor que complementaria esse processo, fornecendo informações adicionais sobre a integridade das tubulações. Este sensor adere à parte externa do tubo, e aproveita o processo metabólico das bactérias para detectar vazamentos de gás em tempo real.

Em pesquisas anteriores, Gude estudou o uso de microrganismos no tratamento de águas residuais, e recentemente ele voltou seu foco para a construção de biossensores de espécies semelhantes. No estudo atual, ele está testando bactérias que produzirão uma tensão catódica adequadamente mensurável e, ao mesmo tempo, serão capazes de sobreviver em um ambiente marinho para a aplicação de detecção de derramamento de óleo offshore. Para que isso funcione, as bactérias devem permanecer robustas por meio de uma gama de alcalinidade, condições de pressão e pH.

Um tipo de bactéria que ele está testando é conhecido como "eletrogênica, "o que significa que ele libera elétrons para seu ambiente por meio de processos metabólicos. Gude criou um sensor orgânico composto de um ânodo eletrogênico composto de bactérias que consomem material à base de carbono (gás ou óleo) e expelem elétrons. Os elétrons então viajam através de um resistor a um cátodo. Um conjunto diferente de bactérias, faminto por elétrons, reside no cátodo, estimulando o fluxo de elétrons. Um aumento nos processos metabólicos das bactérias anódicas corresponderá a um aumento de voltagem no sensor, o que pode alertar um técnico sobre um vazamento potencial.

“O sensor não é difícil de implementar, "diz Gude." Colocar o sensor em um cano não é um grande desafio. É uma técnica muito versátil. "

Atualmente, Gude está procurando um meio para imobilizar a bactéria. Ele está testando plásticos de alta porosidade e filmes de base biológica que otimizam a área de superfície que as bactérias eletrogênicas podem cobrir.

Uma vez que as bactérias robustas são identificadas e imobilizadas, eles podem ser usados ​​como detectores de vazamento em uma variedade de aplicações de transporte e perfuração de petróleo, incluindo fracking. É possível que em algum momento no futuro o sensor seja pulverizado como um revestimento no exterior dos tubos, garantindo que todo o comprimento seja continuamente monitorado.