Los investigadores han desarrollado un dispositivo simple que puede detectar un derrame de petróleo en el agua y luego determinar el tipo de aceite presente en la superficie. El dispositivo está diseñado para flotar en el agua, donde podría monitorear remotamente un área pequeña susceptible a la contaminación orastrear la evolución de la contaminación en un lugar en particular.
"La detección rápida de un derrame es crucial para una respuesta rápida contra la contaminación para evitar, en la medida de lo posible, la mezcla progresiva del aceite en el agua, lo que haría la limpieza más difícil e ineficiente", dijo el líder del equipo de investigación, José R. Salgueiro, de la Universidad de Vigo, España. "Además, conocer el tipo de aceite hace posible una respuesta más específica para contrarrestar la contaminación".
Si bien existen instrumentos técnicamente complejos y costosos que utilizan aeronaves o satélites para buscar petróleo en grandes áreas, el nuevo trabajo muestra que es posible hacer un dispositivo simple y efectivo que se pueda usar para monitorear un área determinada en un proceso continuoEn la revista de The Optical Society óptica aplicada , los investigadores describen su nuevo dispositivo de detección de aceite de bajo costo y detallan su capacidad para distinguir entre cinco tipos de aceite probados en el estudio.
Detectando la huella digital de fluorescencia del aceite
Cuando el petróleo crudo o refinado absorbe la luz ultravioleta UV, emite un espectro de fluorescencia único. El nuevo dispositivo utiliza este espectro de fluorescencia como una especie de huella dactilar para identificar el tipo de aceite al comparar la fluorescencia medida con la información en una base de datos.
Aunque la mayoría de los instrumentos que detectan fluorescencia usan un espectrómetro costoso y delicado, el equipo de investigadores utilizó una configuración económica y simple de cuatro detectores de fotodiodos con diferentes colores de filtros de película de celofán. Esto les permitió registrar cuatro señales, cada una de las cuales consiste en diferentes regiones delespectro de fluorescencia. El dispositivo utiliza LED UV de bajo costo como fuentes de luz y un microcontrolador de bajo costo como los que se utilizan para operar drones. También incluye un módulo de radio comercial para enviar datos y recibir comandos de configuración.
Los investigadores probaron su instrumento realizando mediciones de laboratorio en tres tipos de petróleo crudo proporcionados por una compañía petrolera y dos tipos de petróleo refinado. Recrearon las condiciones de un derrame de petróleo generando películas delgadas de cada tipo de petróleo en una superficie de agua.
"Las cuatro señales demostraron ser suficientes para generar una huella digital específica para cada tipo de aceite utilizado en nuestro estudio, permitiéndonos identificar los diferentes tipos de aceite", dijo Salgueiro. "Este enfoque reduce drásticamente el costo del instrumento y simplifica la contaminaciónpruebas."
Pruebas en un entorno natural
Ahora que los investigadores han demostrado su dispositivo en el laboratorio, planean construir un prototipo alimentado por energía solar que podría colocarse en una boya, por ejemplo, y dejarse en un lago o en la costa en el océano durante meses. El prototipoEl dispositivo, incluida la boya, tendrá una altura y un diámetro de aproximadamente 30 centímetros y tendrá la capacidad de enviar mediciones a un usuario remoto a través de un módulo de radio o incluso por módem satelital.
Los investigadores también están trabajando para registrar las huellas dactilares de fluorescencia de otros tipos comunes de aceite que no se incluyeron en este estudio para poder identificar aún más tipos de aceites.
"Nuestro dispositivo podría ayudar a mantener un mejor seguimiento y control de la contaminación, especialmente al detectar posibles fuentes de contaminación", dijo Salgueiro. "Una vez que se produzca la contaminación, ayudará a detectar rápidamente el problema, identificar la naturaleza de la contaminación y contribuir auna mejor respuesta "
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Materiales proporcionado por La sociedad óptica . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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