Los análisis de gases ambientales que anteriormente requerían meses de trabajo de laboratorio ahora se pueden llevar a cabo rápidamente en el campo. Un grupo de científicos de Eawag ha desarrollado un espectrómetro de masas portátil que permite mediciones en el sitio, y se ha creado un spin-off paracomercializar el nuevo sistema.
¿Cuáles son los efectos de la acumulación de gases volcánicos en el lago Kivu en África central? ¿Cómo funciona el sistema de aguas subterráneas del Rin cerca de Pratteln? ¿Cuál es la mejor manera de controlar las emisiones de gases de efecto invernadero de un vertedero en el noreste de Suiza? Respuestas a preguntas como estas puedenser provisto por un espectrómetro de masas portátil recientemente desarrollado - por los investigadores llamados "miniRuedi" - que permite analizar muestras de gas y agua en el sitio y en tiempo real. Por ejemplo, las concentraciones de diferentes gases se determinaron en un vertedero duranteuna campaña de medición de un día. Este estudio respalda las medidas de optimización para airear el relleno sanitario a fin de reducir la formación de metano, un fuerte gas de efecto invernadero.
Sistema en una maleta
El físico ambiental de Eawag, Matthias Brennwald, quien desarrolló el espectrómetro de masas portátil, explica: "Nuestro instrumento, que pesa 13 kilogramos y está montado en una maleta con ruedas, puede llevarse a los lugares más remotos. Una vez que se ha instalado en el sitio, el Mini-Ruedi puede medir gases de manera inmediata y eficiente utilizando muestras muy pequeñas, por lo que no interfiere con la dinámica natural del medio ambiente ". El sistema, que puede funcionar de forma autónoma, proporciona mediciones continuas de una amplia gama de gases. Los sitios más adecuados yPor lo tanto, los tiempos de muestreo pueden identificarse de inmediato. La operación a largo plazo también es posible. Como señala Brennwald, "los análisis que en el pasado habrían sido inconcebibles, en parte por razones financieras, ya que habrían involucrado meses de trabajo de laboratorio,- ahora son de repente posibles "
dos semanas en lugar de seis años
Por ejemplo, utilizando el Mini-Ruedi, el equipo de Eawag solo necesitó dos semanas para completar un proyecto de análisis de aguas subterráneas en Australia. Con métodos e instrumentos convencionales, estima Brennwald, el equipo habría requerido unos seis años en el laboratorio. Sin embargo,La precisión de las mediciones del nuevo sistema es notable, con una incertidumbre analítica del uno al tres por ciento frente al uno al uno y medio por ciento para un espectrómetro de laboratorio mucho más costoso.su bajo consumo de energía 50 vatios, no más que una bombilla tradicional y su funcionamiento sin mantenimiento. Brennwald enfatiza que "para las personas acostumbradas a trabajar con instrumentos de medición, solo lleva un día aprender a manejar el sistema portátil"
componentes listos para usar
Aunque el espectrómetro de masas portátil puede parecer complejo a primera vista, en realidad consta de solo cuatro elementos principales. El gas entrante pasa lentamente a través de un tubo capilar de diez metros de largo, que recuerda al tronco de un elefante de ahí el nombre del sistema, "Ruedi Rüssel "es una conocida cadena de estaciones de servicio en Suiza. Dos bombas generan el vacío necesario en la cámara donde se mide la composición de la mezcla de gases y la abundancia de los distintos gases. El" cerebro "electrónico del sistema se controlapor software desarrollado por el propio Brennwald. Desde aquí, los resultados se transfieren a una computadora.
Si los gases deben analizarse en muestras de agua por ejemplo, de lagos, se usa una membrana para separar los gases del agua, de modo que los delicados componentes del sistema no estén expuestos a la humedad.
Gasometrix spin-off establecido
Solo dos años después de que el Mini-Ruedi se desplegara por primera vez en un proyecto, ahora están en uso otros ocho instrumentos, un total de cinco en Eawag y cuatro en las Universidades de Ginebra y Tübingen y el laboratorio de rocas Mont Terri. Como MatthiasBrennwald ha recibido numerosas consultas no relacionadas con proyectos Eawag sobre la compra del sistema, decidió, en consulta con Eawag, establecer un spin-off. Desde abril, ha estado desarrollando los sistemas portátiles bajo el nombre de Gasometrix;Como empleado leal de Eawag, agrega, esto es simplemente una actividad secundaria. El primer cliente adquirido para su propia empresa es la Universidad de Oxford.
aplicaciones Mini-Ruedi en todo el mundo
El Mini-Ruedi puede cuantificar numerosos gases, que actualmente incluyen helio, argón, criptón, nitrógeno, oxígeno, dióxido de carbono y metano, en sistemas ambientales. Las mediciones de gases específicos pueden ayudar a los investigadores a comprender los procesos subyacentes de la formación de gases.Como este sistema compacto 60 cm x 40 cm x 14 cm; 13 kg puede analizar varios gases en menos de un minuto y puede desplegarse en ubicaciones remotas, ya es ampliamente utilizado para ejemplos de aplicaciones en proyectos de investigación de Eawag alrededor delmundo, ver: http://gasometrix.com/map/ .Se ha utilizado, por ejemplo, para análisis de agua para evaluar los sistemas de aguas subterráneas o para investigar los efectos antropogénicos en los cuerpos de agua.En un proyecto reciente en la República Checa, se analizaron muestras de suelo para estudiar las exhalaciones de gases de los manantiales.También se planean realizar análisis para una compañía de petróleo y gas en Noruega: aquí, los flujos de gas deben ser monitoreados para que se puedan detectar fugas de metano o dióxido de carbono.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por EAWAG: Instituto Federal Suizo de Ciencia y Tecnología Acuáticas . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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