Especialistas em sensores quânticos de átomos frios estão investigando profundamente no subsolo em um novo projeto que visa aproveitar a tecnologia de detecção de gravidade quântica em ambientes de poços subterrâneos severos.

O projeto Gravity Delve, financiado pela Innovate UK, reúne acadêmicos do Reino Unido Quantum Technology Hub Sensors and Timing, que é liderado pela University of Birmingham and Nemein Ltd, com o objetivo de investigar os benefícios e desafios associados ao uso de sensores de gravidade quântica em poços.

Sensores de gravidade quântica baseados em interferometria atômica já estão sendo desenvolvidos para uso no setor de óleo e gás. Sensores quânticos de átomo frio projetados para operar na superfície serão capazes de detectar e monitorar objetos sob o solo melhor do que qualquer tecnologia atual. Contudo, pouca atenção tem sido dada até o momento aos benefícios que os sensores de gravidade quântica implantáveis ​​em poços poderiam ter. Gravity Delve visa resolver isso.

A Nemein está desenvolvendo equipamentos implantados em poços focados principalmente na captação de energia e detecção ambiental. A nova tecnologia permitirá que o sensor quântico desenvolvido pela Universidade de Birmingham se aventure fora do laboratório e entre no ambiente extremamente hostil do fundo do poço.

Dr. Jamie Vovrosh, da Universidade de Birmingham, é o líder técnico do projeto. Ele diz:"Este projeto nos dá a oportunidade de investigar o uso do extraordinário desempenho dos sensores quânticos de átomos frios em novas aplicações e, potencialmente, abrir um caminho para a realização de benefícios econômicos e sociais futuros."

As aplicações de furos a serem investigadas no projeto incluirão captura e armazenamento de carbono (CCS), e hidrocarbonetos e reservatórios geotérmicos. As técnicas existentes para otimização de reservatório incluem microgravidade convencional, registro elétrico e nuclear. Essas técnicas, no entanto, são limitadas pela sensibilidade, resolução e custo. Gravity Delve está investigando como um dispositivo quântico comercialmente relevante poderia substituir ou aprimorar a tecnologia atual para otimizar os reservatórios CCS, minimizar o impacto ambiental da extração de hidrocarbonetos, e melhorar a transição de combustíveis fósseis para energia renovável, como geotérmica. O projeto desenvolverá um projeto para um sensor de gravidade quântica de átomo frio inovador, bem como a embalagem ambiental severa associada e equipamentos auxiliares. Isso levará ao primeiro método econômico e eficiente de implantação de sensor quântico de poço profundo.

Este projeto terá como base o trabalho já realizado pela Universidade de Birmingham em sensores de gravidade de átomo frio, que é revisado na Nature Reviews Physics, de autoria de acadêmicos da Universidade e seus colaboradores. Embora o sensor de gravidade já seja usado em uma série de aplicações, incluindo prospecção de petróleo e minerais, uma vez desenvolvidas tecnologias baseadas em interferômetro de átomo, espera-se que reduzam o SWAP (tamanho, peso e potência), com sensibilidade aprimorada e tempos de medição mais rápidos.

Sr. Lawrence Till, co-fundador e diretor técnico da Nemein, diz, "Gravity Delve não é apenas um projeto que irá otimizar o CCS e a extração de energia do poço. É muito significativo como um projeto relacionável para mostrar que a Tecnologia Quantum pode ser implantada em alguns dos ambientes mais hostis do mundo real e demonstrar benefícios tangíveis para o meio ambiente. "