Los investigadores han desarrollado un dispositivo simple que puede detectar un derrame de petróleo en el agua y luego identificar el tipo de petróleo presente en la superficie. El dispositivo está diseñado para flotar en el agua, donde podría monitorear de forma remota un área pequeña susceptible a la contaminación o rastrear la evolución de la contaminación en un lugar en particular.

"La detección rápida de un derrame es fundamental para evitar una rápida respuesta anticontaminación, cuanto más se pueda, la mezcla progresiva del aceite en el agua, lo que haría la limpieza más difícil e ineficaz, "dijo el líder del equipo de investigación, José R. Salgueiro de la Universidade de Vigo, España. "También, conocer el tipo de aceite posibilita una respuesta más específica para contrarrestar la contaminación ".

Si bien existen instrumentos técnicamente complejos y costosos que utilizan aviones o satélites para buscar petróleo en grandes áreas, el nuevo trabajo muestra que es posible hacer un dispositivo simple y efectivo que se puede usar para monitorear un área determinada de forma continua. En la revista de The Optical Society Óptica aplicada , los investigadores describen su nuevo dispositivo sensor de aceite de bajo costo y detallan su capacidad para distinguir de los cinco tipos de aceite probados en el estudio.

Detección de 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 digital para identificar el tipo de aceite comparando la fluorescencia medida con la información de una base de datos.

Aunque la mayoría de los instrumentos que detectan la fluorescencia utilizan un espectrómetro caro y delicado, El equipo de investigadores utilizó una configuración sencilla y económica de cuatro detectores de fotodiodos con filtros de película de celofán de diferentes colores. Esto les permitió grabar cuatro señales, cada uno formado por diferentes regiones del espectro de fluorescencia. El dispositivo utiliza LED UV económicos 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 la superficie del agua.

"Las cuatro señales demostraron ser suficientes para crear 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 las pruebas de contaminación ".

Pruebas en un entorno natural

Ahora que los investigadores han demostrado su dispositivo en el laboratorio, planean construir un prototipo de energía solar que podría colocarse en una boya, por ejemplo, y lo dejaron en un lago o en alta mar en el océano durante meses. El dispositivo prototipo, incluida la boya, tendrá una altura y un diámetro de unos 30 centímetros y tendrá la capacidad de enviar medidas 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 realizar un mejor seguimiento y control de la contaminación, especialmente mediante la detección de posibles fuentes de contaminación, ", dijo Salgueiro." Una vez que se produce la contaminación, ayudará a detectar rápidamente el problema, identificar la naturaleza de la contaminación y contribuir a una mejor respuesta ".