PESQUISAS SOBRE NANOPARTÍCULAS DE ALTA COMPLEXIDADE PODERÃO SER USADAS PELA INDÚSTRIA DE PETRÓLEO E GÁS

O Laboratório de Síntese de Radiotraçadores está funcionando no prédio do antigo Serviço de Tecnologia de Materiais e Química, no Rio de Janeiro. Ele está dando continuidade ao trabalho, em menor escala, do que já era feito em uma pequena sala do Galpão de Radiotraçadores. A engenheira Hericka Kenup é a  responsável pelo laboratório, que é vinculado ao Laboratório de Aplicações de Radiotraçadores na Indústria e Meio Ambiente, coordenado pelo físico Luís Brandão. As principais aplicações dos radiotraçadores são as medidas de vazão e detecção de fugas na indústria de petróleo e gás e engenharia ambiental. O laboratório é dedicado à pesquisa de radiotraçadores  a frio. Ou seja, antes do material ser ativado,  ainda não radioativo. Ali se fazem a pesquisa e o desenvolvimento.  A síntese e a caracterização das substâncias que serão utilizadas como traçadores. A caracterização, que é feita em parceria com outros laboratórios, consiste em verificar se a substância sintetizada atende à proposta inicial.

Embora o novo laboratório tenha só alguns meses, já existem quatro trabalhos sendo desenvolvidos, sendo um deles a tese de doutorado da própria Hericka, pelo PEN/COPPE. Ela se propõe a fazer uma síntese de nanopartículas de sílica e polímeros funcionalizados com elementos de terras raras: “A funcionalização tem por objetivo dar ao material de suporte (no caso, polímero ou sílica) uma função que permita que o radiotraçador adquira uma nova propriedade, para sua melhor adequação ao meio de estudo. No caso, deseja-se agregar os elementos de terras raras lantânio e samário à superfície das nanopartículas e, simultaneamente, através da adição de ativos químicos, dar a este material características hidrofílicas, com afinidade química pela água, ou hidrofóbicas, sem a afinidade química pela água,  para aplicação como radiotraçadores para meios aquosos e orgânicos, respectivamente. Isto porque, na situação real  para a medida de vazão na indústria do petróleo, deve-se considerar que a água e o óleo coexistem no escoamento multifásico. A funcionalização permite que possamos investigar a vazão das fases de interesse.”

Hericka também esclarece sobre a razão de serem usadas nanopartículas: “Conceitualmente, são materiais particulados com tamanho de um até cem nanômetros, a bilionésima parte do metro. Estudos na área de nanotecnologia já provaram que a redução de escala permite conferir ao nanomaterial propriedades antes não observadas na macroescala. Por exemplo, a redução de escala permite o aumento da área superficial do material e assim eleva sua reatividade.”

Na mesma linha de síntese de nanorradiotraçadores, há ainda uma aluna do mestrado do IEN, Evelin Ambrósio, desenvolvendo uma pesquisa sobre nanopartículas de ouro-198, que também são ativadas no reator nuclear do Instituto.  Outro aluno de doutorado do PEN/COPPE, Eduardo Gonçalves, trabalha no laboratório coordenado por Hericka Kenup com a marcação de compostos orgânicos com bromo-82. O objetivo dessa pesquisa é a inserção do isótopo radioativo na cadeia carbônica do óleo ou outro derivado do petróleo com a aplicação de técnicas de eletroquímica. Dessa forma, o radiotraçador irá apresentar características semelhantes ao meio de estudo.

Também aluna de doutorado do PEN/COPPE e ex-aluna da pós-graduação do IEN, Anna Karla dos Santos está construindo um minigerador de radiotraçador para uso industrial nas dependências do Laboratório de Síntese de Radiotraçadores. Similar ao conhecido gerador de tecnécio-99, no caso de Anna Karla o elemento-pai é o tungstênio-188 e o elemento-filho é o rênio-188. Este gerador tem a facilidade de poder ser levado a campo, e aí realizar a extração química (eluição) do radiotraçador no momento de sua utilização. Assim, deixa de haver a perda de atividade devido ao tempo do transporte.