Notícia

Em 2010, a explosão da plataforma Deepwater Horizon no Golfo do México provocou o maior vazamento acidental de petróleo da história, despejando cerca de 780 milhões de litros de óleo no mar. Para conter os danos, a operação de emergência utilizou uma quantidade inédita de dispersantes químicos: sete milhões de litros. Embora a medida tenha retirado o poluente da superfície, a longo prazo a mistura tóxica permaneceu suspensa na coluna d’água – espaço entre a superfície e o subsolo marinho –, contaminando a fauna e provocando problemas de saúde nos trabalhadores envolvidos na limpeza.

Como alternativa para mitigar esses prejuízos ecológicos, pesquisadores da Universidade do Estado de Santa Catarina (Udesc) em Balneário Camboriú (SC) investigam um método de dispersão mecânica que quebra as gotículas de petróleo utilizando jatos d’água sob pressão.

Dispersantes, por sua vez, funcionam como um superdetergente. Embora fragmente o óleo em gotas minúsculas que facilitam a biodegradação pelas bactérias marinhas, a combinação do petróleo com o produto químico espalha toxicidade nas águas. Além disso, a digestão biológica dos microrganismos é lenta: enquanto ela acontece, bilhões de gotículas flutuam pelo oceano, aumentando os riscos de peixes e outros animais engolirem partículas de petróleo.

“Nosso estudo busca demonstrar que o impacto mecânico pode ser uma alternativa viável ao uso do dispersante. Não queremos acabar com um problema ambiental acrescentando outro químico à água”, afirma Luiz Adolfo Hegele Júnior, professor do Departamento de Engenharia de Petróleo da Udesc Balneário Camboriú, líder do laboratório Geoenergia e coordenador do Subjet, projeto da Udesc em parceria com a Petrobras.

Voltada à mitigação de danos, a pesquisa da Udesc produz dados que aceleram ações de resposta nos acidentes de vazamento, cujos custos econômicos e ambientais são bastante elevados.

“Nós somos os técnicos que serão chamados caso alguma tragédia aconteça. Precisamos estar preparados para isso”, reconhece Hegele.

Parceria com a Noruega

Com aporte de R$ 13 milhões financiados pela Petrobras, o projeto Subjet vai produzir, até janeiro de 2027, uma simulação em grande escala de dispersão mecânica do derramamento de petróleo. A ideia é fornecer à companhia dados precisos sobre a força e o volume dos jatos de água de alta pressão que devem ser lançados sobre o óleo para que ele se fragmente em microgotas e permaneça submerso.

A validação experimental da dispersão mecânica submarina contou com a colaboração do SINTEF Ocean, instituto norueguês reconhecido internacionalmente nos experimentos de dispersão e comportamento do óleo no ambiente marinho. O centro de pesquisa europeu utiliza tanques de ondas e injetores de óleo. Nesses ambientes controlados, cientistas conseguem medir o diâmetro exato das gotas geradas pela dispersão física. 

“A quantidade de gotículas medida nos experimentos é o dado de entrada do simulador. Já o dado de saída é o tempo que esse óleo vai demorar para sair da superfície”, explica o coordenador. 

Com o objetivo de descrever matematicamente o comportamento das gotas de óleo após o impacto com os jatos d’água, pesquisadores resolvem equações numéricas complexas por meio do Método Reticulado de Boltzmann (Lattice Boltzmann Method, ou LBM). Referência internacional na área, o professor Luiz Hegele pesquisa a metodologia há mais de 20 anos e organizou, entre junho e julho, uma conferência internacional sobre o tema na Udesc Balneário Camboriú.

Características brasileiras

Os ensaios realizados na Noruega servem para validar as análises computacionais feitas em laboratório pelos pesquisadores da Udesc. No entanto, embora o Subjet utilize os testes europeus como base, a calibração final precisa traduzir o comportamento do petróleo brasileiro sob as condições físico-químicas do nosso litoral. 

Para isso, a equipe recorre a bases de dados com informações meteoceanográficas locais diversas – correntes marítimas, velocidade do vento e temperatura da água, por exemplo. 

Além desse complemento, é preciso adaptar as propriedades do óleo brasileiro para a modelagem do simulador. Em relação ao europeu, há diferenças no nível de viscosidade, no teor de asfalteno (composto mais pesado do petróleo) e no ponto de fluidez, entre outras características, explica Hegele. Na etapa atual do projeto, pesquisadores da Udesc estão aprofundando a análise de diferentes tipos de óleos nacionais cedidos pela Petrobras. 

Impactos

O Subjet participa de uma transferência de tecnologia em andamento entre a Noruega e o Brasil. Esse processo envolve tanto o compartilhamento de conhecimento científico entre os centros de pesquisa quanto o aprimoramento da infraestrutura física da Udesc. 

Como resultado, os laboratórios do curso de Engenharia de Petróleo começaram a receber equipamentos de ponta para realizar ensaios próprios, semelhantes aos do instituto norueguês. Bombas de água, bombas de óleo e câmeras de alta resolução estão sendo adquiridas para refinar o monitoramento e a medição do comportamento das gotículas. 

Outro reflexo do projeto é o impacto socioeconômico: parte dos recursos foi alocada para a criação de postos de trabalho em regime de carteira assinada na equipe da Udesc Balneário Camboríú, além do financiamento de bolsas de Iniciação Científica para estudantes de graduação, pesquisadores de pós-doutorado e gratificações para os professores envolvidos. Ao todo, o Subjet reúne 25 pesquisadores dedicados ao desenvolvimento da pesquisa.

Com a expectativa de finalização do projeto até janeiro de 2027, a equipe procura novas fontes de financiamento para dar continuidade às pesquisas do laboratório Geoenergia. 

Contate o pesquisador

Luiz Adolfo Hegele Júnior é professor no Departamento de Engenharia do Petróleo da Universidade do Estado de Santa Catarina (Udesc). Possui doutorado em Engenharia Mecânica pela Universidade Federal de Santa Catarina e trabalhou como pesquisador na Duke University (Estados Unidos) e Technische Universität Clausthal (Alemanha). Atua nos seguintes temas: modelagem computacional, dinâmica dos fluidos, energia geotérmica.
E-mail: luiz.hegele@udesc.br 

Este texto integra o projeto Udesc+Ciência, produzido pela Secretaria de Comunicação da Udesc com apoio da Fundação de Amparo à Pesquisa e Inovação do Estado de Santa Catarina (Fapesc). 


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