p (Phys.org) - Cientistas da Rice University criaram um detector em nanoescala que verifica e relata a presença de sulfeto de hidrogênio no petróleo bruto e gás natural enquanto eles ainda estão no solo. p O nanoreporter é baseado em um material de carbono nanométrico desenvolvido por um consórcio de Rice labs liderado pelo químico James Tour e é o assunto de um novo artigo publicado este mês no jornal American Chemical Society. Materiais e interfaces aplicados ACS .

p A exposição limitada ao sulfeto de hidrogênio causa dores de garganta, falta de ar e tontura, de acordo com os pesquisadores. O nariz humano rapidamente se torna insensível ao sulfeto de hidrogênio, levando à incapacidade de detectar concentrações mais altas. Isso pode ser fatal, eles disseram.

p Por outro lado, o sulfeto de hidrogênio também é uma molécula sinalizadora biologicamente importante em processos que incluem dor e inflamação. Tour disse que os químicos sintetizaram sondas fluorescentes para detectá-lo no corpo. A equipe do Rice tirou proveito desse trabalho usando as sondas para criar detectores de fundo de poço para campos de petróleo.

p O petróleo bruto e o gás natural contêm inerentemente sulfeto de hidrogênio, que exala um cheiro de "ovo podre". Mesmo um traço de 1 por cento de enxofre transforma o petróleo no que é conhecido como "petróleo bruto, "que é tóxico e corrói dutos e navios de transporte, Tour disse. As etapas extras necessárias para transformar o ácido em cru "doce" são caras.

p "Portanto, é importante saber o conteúdo do que você está bombeando do solo, e quanto mais cedo melhor, "Tour disse.

p Liderada por Rice professores Tour, Michael Wong e Mason Tomson e a pesquisadora Amy Kan, a universidade foi pioneira nos esforços para coletar informações de campos de petróleo por meio do uso de nanoreportadores. Os nanoreportadores foram projetados para detectar e relatar a presença e a quantidade de óleo em um poço que, de outra forma, seria difícil de avaliar.

p Agora a mesma equipe, acompanhado pelo químico Angel Martí, está empregando termicamente estável, solúvel, altamente móvel, nanoreportadores baseados em negro de fumo modificados para procurar sulfeto de hidrogênio e relatar os resultados imediatamente após seu retorno à superfície.

p Quando exposto a sulfeto de hidrogênio, as propriedades fluorescentes das nanopartículas mudam imediatamente. Quando bombeado para fora de um poço de produção, as partículas podem ser analisadas com um espectrômetro para determinar o nível de contaminação.

p “Este artigo é um grande passo porque estamos fazendo nossos nano-repórteres detectarem algo que não é petróleo, "Wong disse, sugerindo a possibilidade de que as nanopartículas possam algum dia ser capazes de capturar compostos de enxofre antes que possam ser bombeados para a superfície. "Mesmo que isso não seja econômico, apenas ter informações sobre o teor de enxofre pode ser suficiente para dizer a uma empresa, 'Vamos fechar bem e passar para um site mais limpo.' "

p Modificar as partículas com álcool polivinílico comum (PVA) foi a chave para tornar os nanoreportadores estáveis ​​em temperaturas de até 100 graus Celsius (212 graus Fahrenheit). Teste em camadas de arenito ou com dolomita kuwaitiana real, para imitar ambientes de campos petrolíferos, ajudou a equipe a aperfeiçoar o tamanho e a fórmula para nano-transportadores que têm maior probabilidade de sobreviver a uma viagem pelas profundezas e retornar com dados.

p "Descobrimos que quanto mais longas são as cadeias de polímero de PVA, quanto mais estáveis ​​as nanopartículas nas altas temperaturas a que estão sujeitas, "disse Chih-Chau Hwang, estudante de pós-graduação da Rice, co-autor principal do artigo com seu colega estudante de graduação Gedeng Ruan.

p "O método de detecção é tão sensível que grandes quantidades de nanoreportadores não precisam ser bombeadas para o fundo do poço, "Tour disse." Isso é extremamente importante para os trabalhadores de campo saberem sobre os aspectos de segurança, vida útil do equipamento e valor do óleo oferecido. "