تشخیص نشت نفت به وسیله سنسورهای نوری

نفت معمولا از نواحی بسیار دورتر از جایی که مورد استفاده قرار می‌گیرد، استخراج می‌شود. این به این معنی است که این سیال با ارزش نیاز دارد که فواصل طولانی­ای را طی کند تا به هدف خود برسد. این جا‌به‌جایی چه با کشتی یا خطوط لوله یا کامیون­های حمل سوخت باشند، وظیفه ای مملو از ریسک و خطر است…

هنگامی که نفت دچار نشتی می­شود، هیچکس سود نمی­کند؛ این پدید برای محیط زیست، حیات وحش و اکوسیستم موجود در آن ناحیه و برای کمپانی­های مسئول آن مضر است. این نفت آزاد­ شده نه تنها باعث از دست رفتن درآمد حاصله شده بلکه هزینه­های تمیزکاری و غرامت حاصل از آن می­تواند به میلیارد ها دلار افزایش یابد.

به همین دلایل شرکت های نفتی با همکاری دولت­های خود، تمام پیشگیری­های لازم در جهت جلوگیری از این اتفاق را در دستور کار خود قرار می­دهند. بعضی از این اقدامات، به نقل از کمیسون ساحلی کالیفرنیای آمریکا عبارتند از:

برنامه­ها، روش­ها و فرایند­هایی برای چک کردن، نگهداری و بازرسی خطوط لوله

روش­هایی برای کاهش نشت نفت در طول عملیات انتقال، از جمله روش های جلوگیری از پر شدن بیش از حد ظرفیت انتقال­دهنده­ها

تدارکات مخصوص مهار بلافاصله بعد از نشتی

فرایندهایی که ارتباط تمیز و درست بین مراحل مختلف انتقال را در بر می­گیرند.

استفاده از کشتی­­های اسکورت( برای محافظت از تانکر­ها)

استفاده از برنامه­های جایگزین برای رخدادهای احتمالی آینده

با وجود تمام این اقدامات، باز هم نفت دچار نشتی می­شود. لایه محافظ بعدی تشخیص زود­هنگام نشتی برای پاسخ هر چه سریع­تر به این رخداد، به­منظور بکارگیری سریع­تر اقدامات مهار و بازیابی نفت می­باشد. اما تشخیص نشتی در نواحی دوردست یا در دریاها، با استفاده از ماهواره­ها و ردیاب­های هوایی پیشنهادی با درصد موفقیت پایین می­باشد، زیرا نشتی وقتی قابل رویت است که در نواحی زیادی پخش شده باشد.

تحقیقات جدید دانشگاه ویگو در شهر ویگو واقع در اسپانیا می تواند این شرایط را تغییر دهد. محققان اخیرا به سنسورهای ارزانی دست یافتند که می­توانند نشتی نفت را به سرعت تشخیص دهند. این سنسورها به اثرات فلوئورسانس واکنش نشان می­دهد. به خاطر قیمت پایین این سنسورها، می­توان آن­ ها را در نواحی حساس به طور گسترده پخش کرد. این امر موجب واکنش سریع به نشتی قبل از پخش زیاد آن می­شود. این سنسورها طوری طراحی شده­اند که بتوانند روی آب شناور باشند و به طبع آن بتوان نواحی پرریسک را مراقبت کرد.

به نقل از پروفسور اسکار سمپدرو، این کشف هنگامی اتفاق افتاد که او به همراه دستیار خود در حال نظاره سنسورهای نوری­ برای اندازه گیری میزان کدورت آب به منظور مشاهده فیتوپلانکتون های سطح آب بودند. این مشاهده سرآغازی برای پایان نامه دکترای وی بود. بعد از آنها به دنبال ایده های تازه به منظور به کارگیری و توسعه کارهای تحقیقاتی خود بودند.

این سنسورها از آن ویژگی فلوئورسانس که باعث می­شود زمانی که نفت با آب ادغام می­شود درخشنده به نظر آیند، استفاده می­کند. تیم آن­ها بعد از یک سال و نیم کار طاقت­فرسا به این موضوع پی بردند که به­ وسیله این سنسورها می­توانند انواع مختلف نفت را از هم تشخیص دهند.

در حالی که یک سنسور به­ تنهایی قادر نیست تمام حجم نشتی را تشخیص دهد، اما می­تواند سریعا محل وقوع نشتی را مشخص کند. این سنسورها را می­توان در فواصل دور از یکدیگر قرار داد تا این مشکل برطرف شود. همچنین می­توان این سنسورها را به زیردریای­ها و هواپیماهای ردیابی تجهیز کرد تا میزان نشتی را تشخیص دهند؛ به کارگیری این فرایند نیازمند اصلاحات و محاسبات خاصی از قبیل ایجاد منشاء­های نوری قوی تر می­باشد.

به دلیل دارا بودن منشاء­های نوری درونی در این سنسورها، آن­ها در شب بهتر از روز عمل می­کنند، با این وجود استفاده از تقویت کننده های درونی آن­ها را قادر می­سازد که به خوبی در روز عمل نمایند.

‌