Com a necessidade de ser purificado de acordo com os padrões internacionais, os cientistas estão buscando tornar as águas residuais livres de substâncias perigosas como partículas de óleo.
Agora, os pesquisadores de St. Blaise, na Suíça, a Alpes Lasers se uniram a um grupo de parceiros da indústria de petróleo e institutos acadêmicos para criar um sensor ultrarrápido que tornará as águas residuais tóxicas inofensivas ao detectar as menores concentrações de óleo e sólidos suspensos na água.
Melhorando sua taxa de detecção usando IA (inteligência artificial) e aprendizado de máquina (machine learning), este novo sistema a laser monitorará continuamente a água em um ambiente ao vivo, sem a necessidade de amostragem ou preparação.
A equipe disse que o sensor usará imagens hiper espectrais para detectar patógenos microscópicos que são indistinguíveis ao olho humano ou métodos de imagem convencionais.
Subprodutos prejudiciais de “águas residuais” são criados quando o petróleo bruto é processado, destilado e refinado para fazer combustíveis, incluindo diesel, querosene e petróleo liquefeito.
Produzindo água de resfriamento, água de processo, água de chuva e esgoto sanitário, as refinarias de petróleo têm buscado reduzir o número de subprodutos perigosos monitorando as águas residuais em estágios críticos de seus processos de refino.
O novo analisador à base de luz busca colocar menos poluentes no meio ambiente durante o refino de petróleo e, ao mesmo tempo, otimizar os principais processos na extração de água do petróleo bruto em 10%. Embora as técnicas atuais usem acústica para identificar todos os constituintes do petróleo bruto, alguns elementos perigosos ainda podem estar presentes nas águas residuais.
O projeto Hydroptics está desenvolvendo o que é considerado o mais sensível e um dos primeiros analisadores de água a usar o Quantum Cascade Laser Frequency Combs, que são novas fontes de laser que fornecem modos ópticos equidistantes e coerentemente ligados na faixa de infravermelho médio e são usados em aplicações de espectroscopia.
Em um comunicado, o coordenador do projeto, Dr. Antoine Muller, disse: “O projeto Hydroptics está criando um analisador de óleo em água de alta precisão baseado em fontes de luz infravermelha de ponta e técnicas de espectroscopia.
Nosso analisador altamente sensível otimizará vários estágios críticos na produção de óleo, bem como controlará as rotinas de processamento downstream para o desenvolvimento final do produto de óleo mineral.
A fonte de laser Frequency Comb Quantum Cascade permitirá aos cientistas medir rapidamente a área do pico de absorção relacionada à vibração de deformação dos grupos metil.”
Os lasers Quantum Cascade podem ser usados para medir o teor de óleo na água, mas isso requer uma amostra de referência que pode levar várias horas para ser preparada. Em contraste, o dispositivo Hydroptics fornecerá medições em minutos.
“Nossos cientistas da Hydroptics estão usando dois lasers para monitorar continuamente o conteúdo de óleo na água por longos períodos, o que não é possível com as técnicas atuais que usam um único laser”, disse o coordenador do projeto, Dr. Sargis Hakobyan. “Também estamos desenvolvendo técnicas de aprendizado de máquina para coletar e analisar dados para refinar o processo de extração.”
A UE é o segundo maior produtor mundial de produtos petrolíferos, a seguir aos Estados Unidos, com uma capacidade de refinação de petróleo bruto de cerca de 15 milhões de barris por dia, ou 16 por cento da capacidade global total.
“Essencialmente, a hidrópica permitirá que a indústria petrolífera da Europa tenha um melhor rendimento com menos resíduos, para ter um subproduto que podemos reutilizar enquanto temos um impacto ambiental positivo”, disse o Dr. Hakobyan. O consórcio espera ter um protótipo pronto até 2023.
Fonte: The Engineer. Traduzido e adaptado por Profits Consulting.
