Objetivo é desenvolver metodologia que usa laser para identificar, à distância, vazamentos de metano e compostos orgânicos voláteis.

Criar uma ferramenta que ajude a indústria a detectar vazamentos de componentes do gás natural e que possibilite o controle e até o inventário das  emissões relativas a ele: este é o principal objetivo do projeto Studies on the application of LIDAR in the measurement of atmospheric pollutants, um dos 28 já em andamento no Centro de Pesquisa para Inovação em Gás Natural (“Research Centre for Gas Innovation” – RCGI, na sigla em inglês).

“Queremos usar a metodologia chamada “Light Detection and Ranging”, ou LIDAR, para monitorar emissões gasosas de metano e compostos orgânicos voláteis, que são poluentes atmosféricos”, explica Roberto Guardani, engenheiro químico, professor da Escola Politécnica da USP e coordenador do projeto.

Ele e sua equipe já trabalham com o LIDAR desde 2008 para medir aerossóis como partículas, gotículas, poeira, juntamente com o Centro de Lasers e Aplicações do IPEN (Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares). “Surgiu o desafio de trabalhar com emissões gasosas, então iremos adaptar a metodologia para monitoração dos gases. Temos uma técnica consolidada para aerossóis, tanto para medir quanto para analisar dados.”

Segundo Guardani, o LIDAR só é usado para medir gases experimentalmente. “Em nenhum lugar do mundo essa metodologia é usada como técnica de controle. Seu uso para essa função é inovador. No Brasil, não existem outras equipes usando essa técnica para mensurar poluentes.”

O sistema consta de uma fonte de laser, um telescópio e detectores de sinal. Emite feixes de luz em três comprimentos de onda: visível, ultravioleta e infravermelho. “A fonte emite feixes direcionais, com uma frequência de pulso. E medimos o sinal de retorno: por exemplo, se a luz atinge partículas e é espalhada em várias direções, medimos a luz que volta nesse padrão de espalhamento. O sistema tem um telescópio que detecta a luz que volta. Com base na velocidade da luz, contrapondo o pulso que foi emitido e o pulso que voltou, sabemos a que distância está a partícula. Essa técnica oferece resolução espacial muito boa, pois conseguimos, a 2 ou 3 km de distância, medir um volume de 4 metros de diâmetro e saber o que acontece nele.”

O físico Eduardo Landulfo, pesquisador titular no IPEN e orientador no projeto, ressalta que o grande desafio para mensuração do metano é ter uma resposta rápida. “Nas técnicas tradicionais de mensuração, coleta-se o gás, que é levado para um laboratório, e ali analisa-se a amostra por técnicas químicas convencionais. Mas elas não são rápidas. Além disso, as técnicas instrumentais de monitoração adotadas comumente são capazes de medir a presença de metano e de alguns outros gases a distâncias pequenas, até algumas dezenas de metros

Segundo ele, trata-se de uma ferramenta a mais para controle de emissões e vazamentos por parte da indústria. “Pretendemos fazer medidas tanto na área de estocagem quanto na área de produção. Nesta geralmente já existem sensores, mas a estocagem é a parte crítica, onde é mais complicado medir.” Landulfo salienta que o sistema pode tanto fazer varreduras programadas de áreas grandes quanto ser apontado para uma fonte como, por exemplo, uma chaminé.

“A indústria química, no geral, emite gases muito quentes e muitas vezes agressivos. Colocar sensores nas chaminés é caro e pouco confiável, pois precisam de calibração constante, manutenção… Numa técnica como LIDAR, o equipamento pode ser colocado no solo, apontando para a chaminé e detectando qualquer falha. Estimamos que provavelmente sairá mais barato do que colocar sensores nas chaminés e em outros pontos críticos”, acrescenta Guardani.

“O sistema proposto é compacto, rápido de resposta, tem uma constância no tempo e na medida e uma calibração que pode ser usada para baixas e altas concentrações. Em suma: pode ser uma boa ferramenta”, reitera Landulfo.