Pesquisadores do Fapesp Shell Research Centre for Gas Innovation (RCGI) pretendem utilizar imagens de ultrassom para detectar e quantificar vazamentos de CH4 e CO2 no fundo do mar em áreas de exploração de petróleo e gás. A técnica de visualização por ultrassom, já largamente aplicada em campos como a medicina ou a própria engenharia, vai ajudar os cientistas a criar um mapa da distância temporal dos fenômenos monitorados e compor um quadro que permita identificar e quantificar possíveis vazamentos de gases. De acordo com Marcos de Sales Guerra Tsuzuki, coordenador do projeto 35 do RCGI (Detecção de vazamento dos gases CH4 e CO2 no fundo do mar utilizando imagens de ultrassom com múltiplos elementos), o grande desafio é usar a tecnologia de ultrassom para esta nova aplicação.

“Nossa equipe possui conhecimento sobre ultrassom, temos equipamentos no fundo do mar, no pré-sal, operando em elevada pressão, para detecção de corrosão em dutos, tubulações. Mas para detecção de presença de gases é a primeira vez que usamos a técnica. Então, primeiramente estamos caracterizando o problema para compreendermos os fenômenos físicos envolvidos e, posteriormente, caminhar no desenvolvimento de um produto que consiga ajudar-nos nesse problema específico”, explica Tsuzuki, que é professor do Departamento de Engenharia Mecatrônica e de Sistemas Mecânicos da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP).

Para tanto, a equipe, formada por quatro docentes e três pós-doutores, está utilizando ensaios em laboratório a fim de entender, por exemplo, como uma bolha se desloca na água. “Queremos saber como podemos observar e mensurar grupos de bolhas dentro d’água, para quantificar o vazamento. Estamos criando modelos e ensaios na água, usando tanques e simulando o meio, para entender tudo isso. E estamos desenvolvendo também um simulador numérico que mostra como o ar escapa na água”, adianta o professor. Com a caracterização do ambiente, será possível determinar a frequência da onda de ultrassom mais adequada para determinar as vazões presentes no meio, a potência e a profundidade envolvidas.

O som no tempo - Ele afirma que a técnica segue o mesmo princípio do ultrassom usado na medicina. “Nós enviamos uma onda, ela volta, e medimos o eco do som que volta para nós.” Só que, segundo Tsuzuki, a maioria dos equipamentos existentes hoje utiliza dados estáticos. “Acontece que nosso equipamento estará em um navio, ou numa boia, sendo rebocado. Ou seja: estaremos em movimento, indo e voltando. E aquilo que queremos observar também não é estático: é dinâmico. Então, se o navio se movimenta, isso tem de ser levado em conta, caso contrário a informação adquirida vai estar errada.”

A determinação da variação do eco no tempo, e quanto tempo esse eco demora para voltar, vai prover mais dados e permitir a determinação de falsos positivos, como a presença de peixes, por exemplo, ou se os dados que chegaram são relativos ao fundo do mar, a uma rocha, ou ao gás vazando. “Temos vários falsos positivos possíveis, que é o que vamos tentar diferenciar através desse efeito temporal, já que não estaremos observando diretamente. É uma informação que nós teremos de interpretar. A interpretação correta é que é a chave, e a parte mais difícil: entender a informação que está vindo lá de baixo.”

Ele reitera que já existem produtos para monitorar o fundo marinho com ultrassom, mas o grupo quer estabelecer um diferencial, tanto na aquisição da informação sonora, no hardware, quanto na análise do material. “Vamos criar o software de interpretação também. É algo em que já temos expertise, e já existem diversos no mercado, mas a nova aplicação da tecnologia exige que o software de pós-processamento tenha suas peculiaridades.”

Sobre o RCGI: O Fapesp Shell Research Centre for Gas Innovation (RCGI) é um centro de pesquisa financiado pela Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP) e pela Shell. Conta com cerca de 200 pesquisadores que atuam em 45 projetos de pesquisa, divididos em quatro programas: Engenharia; Físico/Química; Políticas de Energia e Economia; e Abatimento de CO2. São projetos que visam reduzir as emissões globais de gases de efeito estufa (GEEs), em especial o CO2.