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Jueves, 20 abril 2017
Ciencia de los Materiales

Recubrimiento para impedir obstrucciones como las del desastre de la plataforma petrolera Deepwater Horizon

Cuando la plataforma petrolera Deepwater Horizon sufrió una explosión catastrófica el 21 de abril de 2010, provocando el peor vertido de crudo en la historia de la industria petrolera, los encargados de solucionar el problema pensaron que podrían boquear la fuga en el plazo de unas pocas semanas. El 9 de mayo consiguieron hacer descender una cúpula contenedora de 125 toneladas sobre la boca rota del pozo. Si esa estrategia hubiera funcionado como se esperaba, el petróleo que se escapaba habría sido desviado hacia un conducto que lo habría llevado a un buque petrolero en la superficie, evitando así la fuga continua que hizo tan devastador el vertido. ¿Por qué el contenedor no funcionó como se esperaba?

 

La culpable fue una mezcla de agua y metano congelados, llamada clatrato de metano. Debido a las bajas temperaturas y a la alta presión cerca del lecho marino, la mezcla semilíquida se acumuló dentro de la cúpula contenedora, a modo de fango compactado, y bloqueó la tubería de salida, evitando que esta redirigiera el flujo. Si no hubiera sido por el clatrato de metano, el contenedor podría haber funcionado, y se hubieran evitado cuatro meses de fuga incesante y amplia devastación ecológica.

 

Ahora, el equipo de Kripa Varanasi, Arindam Das, Taylor Farnham y Srinivas Bengaluru Subramanyam, del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT), en Cambridge, Estados Unidos, ha dado con una solución que podría impedir un resultado tan desastroso la próxima vez que suceda una fuga como esa. Podría incluso prevenir bloqueos dentro de oleoductos y gaseoductos que puedan llevar a parones caros para poder despejarlos, o peor, a su rotura debido al incremento de la presión interna.

 

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El nuevo recubrimiento de superficies desarrollado por el equipo de Kripa Varanasi impide la formación de "grumos" de clatrato de metano en un conducto, evitando así que estos lo taponen. (Fotos: cortesía de los investigadores)

 

La clave para que el nuevo diseño impida la acumulación de clatrato de metano es recubrir el interior de la tubería con una capa de un material que actúa como barrera contra el agua a lo largo de la superficie interna del conducto. Esta capa-barrera, tal como el equipo de investigación ha comprobado, puede impedir de forma eficaz la adhesión de cualquier partícula de hielo o de gotas de agua a la pared, y así frustrar la acumulación de clatrato que pudiera ralentizar o bloquear el flujo.

 

A diferencia de métodos anteriores, como calentar las paredes de las tuberías, la despresurización o utilizar aditivos químicos, todo lo cual puede ser caro y potencialmente contaminante, el nuevo método es completamente pasivo, es decir, una vez se ha generado la estructura adecuada, no precisa la adición de más energía o material. La superficie recubierta atrae los hidrocarburos líquidos que ya están presentes en el petróleo que fluye, creando una delgada capa superficial que repele de forma natural el agua. Esto evita desde el principio que se lleguen a adherir las partículas problemáticas a la pared.

 

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