In un serbatoio di acqua salata lungo 600 piedi sulla costa del New Jersey, un team di ricercatori del New Jersey Institute of Technology (NJIT) sta conducendo la più grande simulazione mai vista della fuoriuscita di Deepwater Horizon per determinare con maggiore precisione dove centinaia di migliaia di galloni di petrolio si sono dispersi in seguito all'esplosione della piattaforma di perforazione nel Golfo del Messico nel 2010.

Guidato da Michel Boufadel, direttore del Centro per le risorse naturali (CNR) del NJIT, la fase iniziale dell'esperimento prevedeva il rilascio di diverse migliaia di galloni di petrolio da un tubo da un pollice trascinato lungo il fondo del serbatoio per riprodurre le condizioni della corrente oceanica.

"La struttura di Ohmsett ci consente di simulare il più fedelmente possibile le condizioni del mare, e osservare così come si sono formate le goccioline d'olio e la direzione e la distanza che hanno percorso, " disse Boufadel.

Più tardi questa estate, il suo team condurrà la seconda fase dell'esperimento, quando applicheranno i disperdenti all'olio mentre spara nel serbatoio per osservare gli effetti sulla formazione e la traiettoria delle gocce.

La ricerca del suo team, condotto presso la struttura Ohmsett del Dipartimento degli Interni degli Stati Uniti presso la Naval Weapons Station Earle a Leonardo, NJ, è stato dettagliato in un recente articolo, "La fisica sconcertante dei disperdenti di petrolio, " nel Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze ( PNAS ).

"Questi esperimenti sono i più grandi mai condotti da un'università in termini di volume di petrolio rilasciato e dimensioni, " ha osservato. "I dati che abbiamo ottenuto, che non è stato ancora pubblicato, viene utilizzato da altri ricercatori per calibrare i loro modelli".

Il team si aspetta di uscire da questi esperimenti con approfondimenti che possono applicare a una varietà di rilasci di petrolio a base di oceani.

"Piuttosto che limitarci a un'indagine forense sul rilascio di Deepwater Horizon, stiamo usando quella fuoriuscita per esplorare scenari di fuoriuscita più in generale, " Boufadel ha detto. "Il nostro obiettivo non è quello di prepararci per la precedente fuoriuscita, ma di allargare gli orizzonti per esplorare vari scenari".

Più di nove anni dopo l'esplosione della piattaforma di perforazione Deepwater Horizon, invio fino a 900, 000 tonnellate di petrolio e gas naturale nel Golfo del Messico, ci sono, però, domande persistenti sulla sicurezza e l'efficacia di un elemento chiave della risposta alle emergenze:l'iniezione di sostanze chimiche a un miglio sotto la superficie dell'oceano per rompere il petrolio che fuoriesce dalla testa del pozzo sottomarino rotto per impedire che raggiunga regioni sensibili dal punto di vista ambientale.

Ad oggi, la pulizia delle fuoriuscite si è concentrata principalmente sulla rimozione o sulla dispersione del petrolio sulla superficie dell'oceano e sulla costa, habitat ritenuti ecologicamente più importanti. La conoscenza dell'oceano profondo è in generale molto più oscura, e al momento dell'incidente, L'operazione di perforazione di BP è stata la più profonda al mondo.

Due anni fa, Boufadel e collaboratori della Woods Hole Oceanographic Institution, NJIT, La Texas A&M University e lo Swiss Federal Institute of Aquatic Science and Technology hanno unito le loro competenze scientifiche e tecniche per fornire alcune delle prime risposte a queste controverse domande politiche.

Il team ha iniziato sviluppando modelli fisici e simulazioni al computer per determinare il corso del petrolio e del gas dopo l'eruzione, compresa la frazione di maggiore, goccioline più galleggianti che galleggiavano in superficie e la quantità di goccioline più piccole intrappolate in profondità sotto di essa a causa della stratificazione del mare e delle correnti. Boufadel e Lin Zhao, assegnista di ricerca presso il CNR, sviluppato un modello che prevedeva la dimensione delle goccioline e delle bolle di gas emanate dalla testa pozzo durante lo scoppio sotto la superficie; hanno quindi preso in considerazione la pressione dell'acqua, temperatura e proprietà dell'olio nel modello, e lo ha impiegato per analizzare gli effetti dei disperdenti iniettati su questo flusso.

"Tra gli altri test del nostro modello, abbiamo studiato l'idrodinamica di vari pennacchi di petrolio che si riversano in diversi serbatoi d'onda, " ha osservato Zhao. I ricercatori del Texas A&M a loro volta hanno creato un modello per studiare il movimento degli inquinanti lontano dalla testa del pozzo.

I ricercatori hanno determinato che l'uso di disperdenti ha avuto un impatto sostanziale sulla qualità dell'aria nella regione della fuoriuscita riducendo la quantità di composti tossici come il benzene che ha raggiunto la superficie dell'oceano, proteggendo così i soccorritori sul posto dall'impatto dell'inquinamento. Il loro studio è stato pubblicato in PNAS .

"I soccorritori del governo e dell'industria si sono trovati di fronte a una fuoriuscita di petrolio di dimensioni e profondità del mare senza precedenti, mettendoli in una battaglia ad alto rischio contro grandi incognite, "Cristoforo Reddy, uno scienziato senior presso la Woods Hole Oceanographic Institution, e Samuele Arey, ricercatore senior presso l'Istituto Federale Svizzero di Scienze e Tecnologie Acquatiche, ha scritto sulla rivista Oceanus.

"I rischi ambientali posti dai rilasci di petrolio in acque profonde sono difficili da prevedere e valutare a causa della mancanza di indagini preliminari, " Boufadel ha osservato. "C'è anche un dibattito più ampio sull'impatto dei disperdenti chimici. C'è una scuola di pensiero che dice che tutto l'olio dovrebbe essere rimosso meccanicamente".

Boufadel ha aggiunto che i composti solubili in acqua e volatili che non hanno raggiunto la superficie sono stati intrappolati in una massa d'acqua che ha formato un'intrusione stabile a 900 a 1, 300 metri sotto la superficie.

"Queste previsioni dipendono dalle condizioni meteorologiche locali che possono variare di giorno in giorno. Tuttavia, prevediamo che i ritardi di pulizia sarebbero stati molto più frequenti se non fosse stata applicata l'iniezione del disperdente sotto la superficie, " Reddy e Arey hanno detto, aggiungendo, "Ma questa non è l'ultima parola sull'uso dei disperdenti".

L'attuale esperimento è un tentativo di fornire risposte più definitive.