Nanotecnologia

A tecnologia que a gente não vê

Estamos usando nanotecnologia para desenvolver cimentos mais resistentes, tubulações que combinam robustez e flexibilidade e adesivos capazes de reparar estruturas metálicas. Mas... o que isso significa? O que tem a ver com petróleo?

Na série Aceleração da Inovação, apresentamos as principais soluções tecnológicas que estão revolucionando a forma como trabalhamos.

A nanotecnologia é uma ciência interdisciplinar, que usa conceitos da física, química, biologia, engenharia de materiais e computação para desenvolver/modificar a estrutura molecular da matéria e criar produtos dotados de propriedades superiores.

O prefixo nano tem origem na palavra grega “nános”, que significa... anão. (Sim, é a mesma origem da palavra nanico, caso você esteja se perguntando). Mas dizer isso não explica muita coisa. Na verdade, complica, porque essa definição está longe de fazer justiça à grandeza de uma das tecnologias mais revolucionárias do nosso tempo.

Admirável mundo nano

A nanotecnologia é uma espécie de engenharia microscópica. Para ser mais preciso, uma engenharia que acontece em escala nanométrica, o que equivale a 0,000000001 de 1 metro.

Difícil de imaginar? Experimente o seguinte: imagine um fio de cabelo. Imaginou? Vai um pouco mais longe, então. Imagine agora um objeto cem mil vezes menor na ponta desse fio. Tá conseguindo ver alguma coisa? Pois é. Esse é o mundo nano. Um mundo invisível a olho nu. É nesse mundo que a gente faz nanotecnologia, manipulando partículas minúsculas como se fossem “peças”, montando “engrenagens”, construindo “maquininhas” poderosas... na ponta de um fio de cabelo.

Cimento mais resistente

Aqui na Petrobras, utilizamos a nanotecnologia para produzir um cimento mais resistente, que poderemos utilizar para sustentar as paredes de nossos poços de petróleo. Isso será feito por meio da incorporação de nanotubos de carbono à mistura.

Os nanotubos de carbono são folhas de grafeno em formato cilíndrico, feito um canudo, ao mesmo tempo elásticas e resistentes, que, adicionadas ao cimento, funcionam mais ou menos como cabos de aço capazes de ligar uma partícula às outras, podendo aumentar em até 50% sua resistência à tração (a tensão máxima que um material pode suportar ao ser esticado ou puxado antes de falhar ou quebrar).

Os nanotubos poderão ser utilizados também para tornar mais resistentes os enrijecedores de curvatura (bend stiffeners), uma estrutura em formato de cone que possibilita a conexão segura dos dutos às plataformas, por exemplo. “Os dutos chegam à plataforma passando no interior destes enrijecedores. Eles têm que ter flexibilidade, por conta do movimento da plataforma, mas também resistência para não se romperem. Sabe aquela parte mais grossa entre o cabo e o conector do carregador de celular? É a mesma lógica”, explica Alexander Kasama.

Adesivo superpoderoso

Uma das aplicações promissoras da nanotecnologia que estamos pesquisando envolve o uso do grafeno na produção de adesivos superpotentes, que, combinados a polímeros e tecidos de fibra de carbono, poderão ser utilizados no reparo de estruturas metálicas, como aquelas das plataformas.

Spartan

Outro destaque é o Spartan (Sweep Performance Augmentation Realized by Thermally Activated Nanosystem), sigla que, em português, significa aumento do desempenho da varredura realizado pelo nanossistema ativado termicamente.  

O material tem consistência mais líquida em ambientes mais frios, por isso pode ser facilmente transportado pelos tubos até chegar aos poços. Quando encontra temperaturas mais altas, ele assume uma consistência gelatinosa, bloqueando, dessa forma, canais, falhas e fraturas nas rochas, e evitando que o petróleo se acumule nessas fissuras. A tecnologia, voltada principalmente para o pré-sal, é resultado de uma parceria com o Instituto de Química da UFRJ.

Parcerias com Universidades

Muito do que fazemos em nanotecnologia é trabalho em parceria com universidades e centros de pesquisa do país. Por enquanto, temos projetos em desenvolvimento com a Universidade de São Paulo (USP), Universidade Federal de Minas Gerais (UFMG), Universidade Federal de Santa Catarina (UFSC), Universidade Federal de São Carlos (UFSCar), Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ) e Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo (IPT).

Este é o segundo post da série Aceleração da Inovação um especial que apresenta as principais inovações que estão revolucionando a forma como trabalhamos - muitas delas incorporam ferramentas de transformação digital como inteligência artificial, Big Data, Internet das Coisas e Robótica são algumas dessas soluções que você irá ver por aqui.

 

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