The Colonial Pipeline, que transporta combustible de Texas a Nueva York, se rompió el otoño pasado, arrojando un cuarto de millón de galones de gasolina en la zona rural de Alabama. Para cuando se detectó la fuga durante la inspección de rutina, los vapores de la gasolina liberada eran tan fuertes queimpidió la reparación de la tubería durante días. Ahora, los científicos están desarrollando tecnología que alertaría a los gerentes de la tubería sobre las fugas tan pronto como comience la falla, evitando los desastres ambientales y las interrupciones en la distribución de combustible como resultado de las fugas de la tubería.
Los investigadores presentan su trabajo hoy en la 255a Reunión y Exposición Nacional de la Sociedad Química Estadounidense ACS.
"La ventaja de nuestro sensor es que puede detectar fugas muy pequeñas y los operadores pueden tomar medidas rápidas para repararlas", dice Veera Gnaneswar Gude, Ph.D., líder del proyecto. "Ya no tenemos que esperarhasta que la fuga esté fuera de control. Además, si somos capaces de desarrollar este sistema a mayor escala, la misma unidad podría tratar los desechos y remediar el suelo y el agua que ha sido contaminada ".
Las tuberías son inspeccionadas actualmente por un dispositivo llamado cerdo inteligente, un sensor electrónico que viaja a través de la tubería para detectar grietas o defectos de soldadura. A pesar de la inspección regular, aún se producen fugas. Gude, que está en la Universidad Estatal de Mississippi, está desarrollando un sensor quecomplementaría este proceso al proporcionar información adicional sobre la integridad de las tuberías. Este sensor se adhiere al exterior de la tubería y aprovecha el proceso metabólico de las bacterias para detectar fugas de gas en tiempo real.
En investigaciones anteriores, Gude estudió el uso de microorganismos en el tratamiento de aguas residuales, y recientemente se centró en la construcción de biosensores de especies similares. En el estudio actual, está probando bacterias que provocarán un voltaje de cátodo adecuadamente medible y al mismo tiempocapaz de sobrevivir en un ambiente marino para la aplicación de detección de derrames de petróleo en alta mar. Para que esto funcione, las bacterias tienen que permanecer robustas a través de un rango de condiciones de alcalinidad, presión y pH.
Un tipo de bacteria que está probando se conoce como "electrogénico", lo que significa que libera electrones a su entorno a través de procesos metabólicos. Gude creó un sensor orgánico compuesto por un ánodo electrogénico compuesto de bacterias que consumen material a base de carbonogas o petróleo y expulsar electrones. Los electrones luego viajan a través de una resistencia a un cátodo. Un conjunto diferente de bacterias, hambrientos de electrones, reside en el cátodo estimulando el flujo de electrones. Un aumento en los procesos metabólicos de las bacterias anódicas corresponderáa un aumento de voltaje en el sensor, lo que podría alertar a un técnico de una posible fuga.
"El sensor no es difícil de implementar", dice Gude. "Colocar el sensor en una tubería no es un gran desafío. Es una técnica muy versátil".
Actualmente, Gude está buscando un medio para inmovilizar las bacterias. Está probando plásticos de alta porosidad y películas de base biológica que optimizan el área de superficie que pueden cubrir las bacterias electrogénicas.
Una vez que las bacterias resistentes se identifican e inmovilizan, se pueden usar como detectores de fugas en una variedad de aplicaciones de transporte y perforación de petróleo, incluido el fracking. Es posible que en algún momento en el futuro el sensor se rocíe como un recubrimiento sobre elexterior de las tuberías asegurando que toda la longitud sea monitoreada continuamente.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Sociedad Americana de Química . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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