Tanques de armazenamento com falha representam riscos atmosféricos durante desastres
p Um modelo da Rice University mostra a distribuição prevista da concentração atmosférica em partes por bilhão de uma pluma de diesel a favor do vento nas horas após o furacão Ike. Os engenheiros da Rice modelaram as ameaças hipotéticas de toxinas liberadas quando os navios-tanque de petróleo e produtos químicos no Houston Ship Channel falham durante uma tempestade. Crédito:Rice University
p Quando os tanques de armazenamento acima do solo falham durante uma tempestade e seu conteúdo tóxico se espalha, a ameaça à saúde humana pode e provavelmente irá fluir a favor do vento na área imediata. p Os engenheiros da Rice University desenvolveram um modelo para quantificar o que pode acontecer quando um furacão ou outro desastre natural causa tais danos com base em dados coletados do Houston Ship Channel, o maior complexo petroquímico dos Estados Unidos, durante e depois de dois furacões, Ike em 2008 e Harvey em 2017.
p Poluentes como produtos químicos orgânicos tóxicos evaporam dos derramamentos e podem ser carregados para longe do local pelo vento, dependendo das características da tempestade.
p O modelo computacional, de acordo com o cientista atmosférico Rob Griffin da Brown School of Engineering de Rice, usa dados reais das duas tempestades como prova de conceito. O modelo está disponível mediante solicitação para ajudar os pesquisadores a prever as consequências 'e se' de futuras tempestades que ameaçam tanques de armazenamento ou derramamentos de produtos químicos em geral.
p "Primeiro, tivemos que entender os modelos de surto, e isso leva tempo depois de uma tempestade, "Griffin disse." Este artigo combina a hidrologia desses cenários de tempestade com modelos de fragilidade estrutural, levando a prever as consequências atmosféricas. "
p O estudo aparece na revista
Ambiente Atmosférico .
p O modelo segue o destino hipotético de toxinas como solventes orgânicos, incluindo benzeno e tolueno e seus produtos de reação, à medida que flutuam com o vento por até 12 horas após um derramamento, até cerca de 5, 000 pés. Os poluentes causam mais danos à medida que evoluem para toxinas secundárias nas plumas a favor do vento, de acordo com os pesquisadores.
p O modelo previu que plumas de óleo a favor do vento cobririam uma região mais ampla do que as plumas de solvente orgânico que permaneceriam concentradas ao longo do caminho do vento predominante, de acordo com o estudo. Ele mostrou a formação substancial de ozônio e aerossóis orgânicos secundários formando-se nas plumas de solvente, dependendo de outros fatores como luz solar e poluentes de fundo.
p Os pesquisadores observaram que os modelos podem fornecer o único meio de estimar a propagação de poluentes que ameaçam a população a favor do vento de um vazamento se uma tempestade derrubar os sistemas de monitoramento da qualidade do ar em seu caminho.
p Um modelo da Rice University mostra a distribuição prevista da concentração atmosférica em partes por bilhão de uma pluma de diesel a favor do vento seis horas após o furacão Harvey. Os engenheiros da Rice modelaram as ameaças hipotéticas de toxinas liberadas quando petroleiros e navios químicos no Houston Ship Channel falham durante uma tempestade. Crédito:Rice University
p Um estudo de 2015 do engenheiro civil e ambiental da Rice Jamie Padgett e do ex-aluno Sabarethinam Kameshwar, agora é professor assistente de engenharia civil e ambiental na Louisiana State University, previu que uma porcentagem de tanques de armazenamento falharia se um furacão de categoria 4 ou maior atingisse o Canal de Navios de Houston, seja tirando-os de seus alicerces, esmagando-os ou penetrando-os com detritos.
p Eles estimam que uma tempestade de 7 metros pode liberar 90 milhões de galões ou mais de óleo e substâncias perigosas.
p Esse estudo foi um ponto de partida para Griffin, Padgett e Phil Bedient, diretor de previsão de tempestade severa de Rice, Centro de Educação e Evacuação de Desastres (SPPEED), junto com Hanadi Rifai, aluna da Rice e engenheira ambiental na Universidade de Houston, para modelar como tal derramamento espalharia poluentes pela atmosfera.
p "O estudo anterior previu a pluma (ligada à superfície) no canal do navio se esse derramamento acontecesse, "Griffin disse." Ele falava sobre a exposição potencial ao meio ambiente e danos ao próprio canal, mas como um químico atmosférico, Eu pensei, essas coisas não vão ficar paradas lá. Vai evaporar. "
p Um modelo relacionado às condições durante e após o furacão Ike mostrou que uma nuvem de diesel de um único tanque derramado se expandiria lentamente nas primeiras seis horas para cobrir cerca de 42 quilômetros quadrados, mas então se expande rapidamente para cobrir 500 quilômetros quadrados após nove horas. O turbilhão de ventos teria mantido a pluma dentro do Texas, o modelo mostra.
p Mas viajar a favor do vento teria sido significativamente diferente durante Harvey, para o qual o modelo mostrou uma pluma mais estreita e mais concentrada dirigida pelo vento direto para o Golfo do México.
p Modelos do destino do tolueno e do benzeno evaporados durante o Ike mostraram as plumas rastreadas com o caminho para o leste da tempestade, com níveis perigosos para a saúde humana, provavelmente no centro da pluma nos primeiros minutos de uma falha do tanque. Isso representaria um risco para os trabalhadores e comunidades próximas ao derramamento, mas as concentrações dos produtos químicos diminuiriam rapidamente ainda mais a favor do vento.
p "Não acho que a informação sobre o que está nos tanques seja de conhecimento público, então tivemos que fazer algumas suposições sobre o que aconteceria se houvesse um vazamento, "Griffin disse." Mas é valioso pensar sobre o que aconteceria com esses produtos químicos uma vez que estivessem na atmosfera. Os mesmos resultados podem ser aplicáveis a algo como o Deepwater Horizon. Uma vez que o material atingiu a superfície do oceano, o que acontece quando evapora?
p "Eu adoraria ver alguns dos proprietários desses tanques usando isso para ver suas estruturas, "ele disse." Eu posso imaginar pessoas como o Fundo de Defesa Ambiental ou outros defensores pegando o estudo também. "
p Griffin observou que o modelo não está configurado para permitir que uma empresa preveja os efeitos de uma única falha de tanque. “É um modelo mais geral de uma região com tanques que podem falhar, com base em situações reais que aconteceram, "disse ele." Mas podemos disponibilizar o código químico e atmosférico. Se outros quiserem estudar uma determinada situação de tempestade e um determinado tanque com vazamento, algum trabalho braçal significativo precisaria ser feito para isso. "