I ricercatori hanno sviluppato un semplice dispositivo in grado di rilevare una fuoriuscita di petrolio nell'acqua e quindi individuare il tipo di olio presente sulla superficie. Il dispositivo è progettato per galleggiare sull'acqua, dove potrebbe monitorare a distanza una piccola area suscettibile di inquinamento o monitorare l'evoluzione della contaminazione in un luogo particolare.

"Il rilevamento rapido di una fuoriuscita è fondamentale per una rapida risposta antinquinamento per evitare, per quanto possibile, la progressiva miscelazione dell'olio nell'acqua, che renderebbe la pulizia più difficile e inefficiente, " ha detto il capo del gruppo di ricerca, Jose R. Salgueiro dell'Universidade de Vigo, Spagna. "Anche, conoscere il tipo di olio rende possibile una risposta più specifica per contrastare l'inquinamento".

Sebbene ci siano strumenti tecnicamente complessi e costosi che utilizzano aerei o satelliti per cercare petrolio in vaste aree, il nuovo lavoro mostra che è possibile realizzare un dispositivo semplice ed efficace che può essere utilizzato per monitorare una determinata area in modo continuativo. Nella rivista di The Optical Society Ottica applicata , i ricercatori descrivono il loro nuovo dispositivo di rilevamento dell'olio a basso costo e dettagliano la sua capacità di distinguere tra cinque tipi di olio testati nello studio.

Rilevamento dell'impronta digitale a fluorescenza dell'olio

Quando il petrolio grezzo o raffinato assorbe la luce ultravioletta (UV), emette uno spettro di fluorescenza unico. Il nuovo dispositivo utilizza questo spettro di fluorescenza come una sorta di impronta digitale per identificare il tipo di olio confrontando la fluorescenza misurata con le informazioni in un database.

Sebbene la maggior parte degli strumenti che rilevano la fluorescenza utilizzi uno spettrometro costoso e delicato, il team di ricercatori ha utilizzato una configurazione semplice e poco costosa di quattro rilevatori di fotodiodi con filtri a pellicola di cellophane di diversi colori. Questo ha permesso loro di registrare quattro segnali, ciascuno costituito da diverse regioni dello spettro di fluorescenza. Il dispositivo utilizza LED UV economici come sorgenti luminose e un microcontrollore a basso costo come quelli utilizzati per far funzionare i droni. Include anche un modulo radio commerciale per inviare dati e ricevere comandi di configurazione.

I ricercatori hanno testato il loro strumento effettuando misurazioni di laboratorio su tre tipi di petrolio greggio forniti da una compagnia petrolifera e due tipi di petrolio raffinato. Hanno ricreato le condizioni di una fuoriuscita di petrolio generando film sottili di ogni tipo di olio su una superficie d'acqua.

"I quattro segnali si sono rivelati sufficienti per costruire un'impronta digitale specifica per ogni tipo di olio utilizzato nel nostro studio, permettendoci di identificare i diversi tipi di olio, " ha affermato Salgueiro. "Questo approccio riduce drasticamente il costo dello strumento e semplifica i test di contaminazione".

Test in un ambiente naturale

Ora che i ricercatori hanno dimostrato il loro dispositivo in laboratorio, hanno in programma di costruire un prototipo a energia solare che potrebbe essere collocato in una boa, Per esempio, e lasciato in un lago o al largo nell'oceano per mesi. Il dispositivo prototipo, compresa la boa, avrà un'altezza e un diametro di circa 30 centimetri e avrà la possibilità di inviare le misure ad un utente remoto tramite un modulo radio o anche tramite modem satellitare.

I ricercatori stanno anche lavorando per registrare le impronte digitali di fluorescenza per altri tipi comuni di olio che non sono stati inclusi in questo studio in modo da poter identificare ancora più tipi di oli.

"Il nostro dispositivo potrebbe aiutare a tenere traccia e controllare meglio l'inquinamento, soprattutto individuando potenziali fonti di inquinamento, " ha detto Salgueiro. "Una volta che l'inquinamento è prodotto, aiuterà a rilevare rapidamente il problema, identificare la natura dell'inquinamento e contribuire a una risposta migliore."