Ученые разрабатывают технологию, способную предупредить оператором трубопровода об утечке топлива сразу после ее начала. Это позволит избежать экологических катастроф, вроде прошлогоднего инцидента в Алабаме.
Тогда, осенью 2017-го, произошел прорыв Колониального трубопровода (Colonial Pipeline), передающего топливо из Техаса в Нью-Йорк. В Алабаме вылилось около 250 000 галлонов бензина. К моменту обнаружения утечки при плановом осмотре, испарения были настолько сильными, что отсрочили ремонт на несколько дней, сообщает phys.org.
«Преимущество нашего датчика в том, что он может выявлять даже маленькие утечки, позволяя операторам быстро принимать меры по их устранению, — объяснил лидер проекта, доктор Вира Гнанесвар Гуде из Университета штата Миссисипи. – Больше не нужно ждать, пока они выйдут из-под контроля. Плюс, если удастся создать систему в большом масштабе, тот же блок сможет устранять последствия утечки, включая очистку воды и почвы».
Сейчас трубопроводы инспектируются устройством, называемом «умной свиньей». Электронный датчик движется по веткам, выявляя трещины и дефекты сварки. Но протечки появляются, несмотря на регулярные проверки. Разработка Гуде призвана улучшить процесс инспекции, предоставляя дополнительную информацию о целостности труб. Датчик крепится к их внешней поверхности, используя метаболические процессы бактерий для выявления утечек топлива в реальном времени.
В прошлой работе Гуде изучал использование микроорганизмов в очистке сточных вод. Теперь он переключился на создание биодатчиков из тех же штаммов. В этом исследование специалист протестировал бактерий, вызывающих измеряемое катодное напряжение и способных выжить в морской экосистеме, для выявления прибрежных разливов нефти. Для этого организмы должны выдерживать условия с разной щелочностью, давлением и рН. Гуде создал анод из «электрогенных» бактерий, потребляющих углеродные материалы (бензин или нефть) и выделяющих электроны. Они потом переходят через резистор в катод. Здесь находятся жаждущие электронов бактерии, стимулирующие их поток. Усиление метаболических процессов анодных микробов соответствует увеличению напряжения в датчике, что может предупреждать техников о потенциальной утечке.
Сейчас автор ищет среду, в которой можно обездвижить бактерии. Он тестирует пластики с большой пористостью и биопленки, оптимизирующие поверхности, которые могут покрыть электрогенные микробы. Как только удастся обездвижить бактерии, их можно будет использовать в роли датчиков.
Ваше мнение