El Oleoducto Colonial, que transporta combustible de Texas a Nueva York, se rompió el otoño pasado, vertiendo un cuarto de millón de galones de gasolina en la zona rural de Alabama. En el momento en que se detectó la fuga durante la inspección de rutina, Los vapores de la gasolina liberada eran tan fuertes que impidieron la reparación de la tubería durante días. Ahora, Los científicos están desarrollando tecnología que alertaría a los gerentes de oleoductos sobre fugas tan pronto como comience la falla. evitando los desastres ambientales y las interrupciones en la distribución de combustible resultantes de las fugas en las tuberías.

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 repararlos, "dice Veera Gnaneswar Gude, Doctor., líder del proyecto. "Ya no tenemos que esperar hasta 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 ".

Actualmente, las tuberías son inspeccionadas por un dispositivo llamado smart pig, un sensor electrónico que viaja a través de la tubería detectando grietas o defectos de soldadura. A pesar de la inspección regular, todavía se producen fugas. Gude, que está en la Universidad Estatal de Mississippi, está desarrollando un sensor que complementaría este proceso proporcionando 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 ha centrado su atención en la construcción de biosensores de especies similares. En el estudio actual, Él está probando bacterias que provocarán un voltaje de cátodo medible adecuadamente y al mismo tiempo podrán sobrevivir en un ambiente marino para la aplicación de detección de derrames de petróleo en alta mar. Para que esto funcione, las bacterias deben permanecer robustas a través de un rango de alcalinidad, condiciones de presión y pH.

Un tipo de bacteria que está probando se denomina "electrogénica, "lo que significa que libera electrones a su entorno a través de procesos metabólicos. Gude creó un sensor orgánico compuesto por un ánodo electrogénico formado por bacterias que consumen material a base de carbono (gas o aceite) y expulsan electrones. Los electrones luego viajan a través de una resistencia a un cátodo. Un conjunto diferente de bacterias, hambriento de electrones, reside en el cátodo favoreciendo el flujo de electrones. Un aumento en los procesos metabólicos de las bacterias del ánodo corresponderá a un aumento de voltaje en el sensor, lo que podría alertar a un técnico sobre 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 ".

En la actualidad, Gude está buscando un medio en el que 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 se identifican e inmovilizan las bacterias resistentes, Se pueden utilizar como detectores de fugas en una amplia gama de aplicaciones de perforación y transporte de petróleo. incluido el fracking. Es posible que en algún momento en el futuro el sensor se pueda rociar como un revestimiento en el exterior de las tuberías, asegurando que toda la longitud sea monitoreada continuamente.