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Pesquisadores da Universidade de Manchester e do TWI descobriram maneiras de usar o grafeno para prolongar a vida útil dos tubos usados na indústria de petróleo e gás.
Publicado em Interfaces de materiais avançados , a equipe encontrou uma maneira de incorporar o grafeno em um revestimento de polímero usado em tubos que transportam petróleo bruto e gás do fundo do mar.
Os tubos são geralmente feitos de camadas internas de polímero ou composto e aço externo de reforço. Dentro dessas tubulações, os fluidos podem estar em pressão muito alta e temperatura elevada.
Em situações onde o dióxido de carbono (CO 2 ), sulfeto de hidrogênio (H 2 S) e a água permeiam através da camada de barreira protetora do tubo, o aço pode corroer, fazendo com que o tubo perca resistência ao longo do tempo, levando a um risco de falha catastrófica.
Os pesquisadores descobriram que se o grafeno foi misturado mecanicamente com o plástico, ou se uma única camada de grafeno foi aplicada, os gases ainda podiam passar.
Contudo, laminando uma fina camada de nanoplacas de grafeno em poliamida 11 (PA11) - um plástico frequentemente usado nesses revestimentos - a equipe foi capaz de produzir estruturas que se comportam como barreiras excepcionalmente boas.
As estruturas laminadas de múltiplas camadas foram testadas em 60 o C e a pressões de até 400 vezes a pressão atmosférica, e foram mostrados para reduzir o CO 2 permeação em mais de 90% em comparação com PA11 sozinho, enquanto a permeação de H 2 S pode ser reduzido a níveis indetectáveis.
O grafeno é o primeiro material bidimensional do mundo, flexível, transparente, mais condutivo do que cobre, e é conhecido por bloquear a passagem de hélio, o gás mais difícil de bloquear.
A corrosão custa apenas US $ 1,4 bilhão à indústria de petróleo e gás nos Estados Unidos. Essa tecnologia tem o potencial de estender a vida útil da tubulação subaquática e, portanto, reduzir o tempo entre os reparos.
Professor Peter Budd, que liderou o time de Manchester, disse:"O grafeno tem muitas propriedades incríveis, mas nem sempre é fácil realizá-los em grande escala. Nosso trabalho representa um passo importante para levar o grafeno do laboratório para o mundo real. "
Dr. Paul Woollin, Diretor de Pesquisa, TWI, disse:"Esta pesquisa é um exemplo de como o TWI pode trabalhar de forma eficaz com universidades líderes mundiais por meio de sua Rede de Inovação, e aproveitar nossa capacidade de teste de ponta e especialistas internos, para identificar soluções exclusivas e inovadoras para os problemas mais desafiadores da indústria.
Membranas de grafeno como essas têm o potencial de abrir novos mercados e revolucionar inúmeros processos industriais, como embalagens de alimentos, filtração de água e separação de gás.
