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Natureza como Inspiração

Nossos cientistas desenvolvem robô inédito inspirado no movimento das... Minhocas! Inusitado? Sim, mas temos!

Atualizado em 20/03/2024

Postado em 19/01/2024

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A natureza sempre serviu de fonte de inspiração para descobertas científicas e inventos tecnológicos que marcaram a história da humanidade. Sonares de submarinos, por exemplo, estão entre os achados tecnológicos surgidos a partir da observação de sons emitidos por animais marinhos. O mesmo vale para a aviação e as primeiras máquinas voadoras, inspiradas no voo dos pássaros.

Essa energia que transforma observação da natureza em inovação também moldou, em grande medida, nossa evolução tecnológica – e traduz toda nossa potência criativa. Afinal, se hoje somos líderes mundiais em tecnologia para águas profundas e ultraprofundas é porque conseguimos desenvolver inteligência e soluções especialmente adaptadas a esse ambiente tão desafiador, a partir de sua observação atenta.

Foi assim, inspirados pela natureza, que nossos cientistas fizeram uma descoberta curiosa: desenvolveram um modelo inédito de robô depois de observarem os movimentos de uma... minhoca! Inusitado? Sim, mas nós temos!

O movimento peristáltico (alonga-encurta) desse pequeno animal foi considerado o mais interessante para ser aplicado ao projeto. Com essa funcionalidade, o robô é capaz de atuar na desobstrução de dutos flexíveis em águas profundas.

Dependendo das proporções, a obstrução pode tornar o poço inoperante por anos ou até inutilizá-lo, gerando sérios prejuízos. Há vários anos, as empresas de petróleo no Brasil e no mundo buscam alternativas para driblar o problema. Mas foi nosso time de pesquisadores que criou o robô Annelida, uma homenagem aos anelídeos (filo Annelida), nome científico atribuído às minhocas.

Desenvolvido nos laboratórios do nosso Centro de Pesquisas (Cenpes), o robô começa a ser testado em novembro, na base operacional de Niterói, para, em maio de 2022, entrar em operação na Bacia de Campos.

 

Protagonismo na robótica offshore

O projeto pioneiro, criado em parceria com a Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFGRS), Senai/SC, Senai/RS e Universidade de São Paulo (USP), posiciona a Petrobras, que já figura entre os maiores na fila da robótica, em situação de vantagem competitiva frente aos concorrentes no negócio de E&P, principalmente em relação à produção em águas profundas e ultraprofundas.

Durante anos, os cientistas do Cenpes estudaram várias tecnologias e sistemas de movimento para chegar aquele que seria o mais adequado para a desobstrução das linhas flexíveis. A partir daí, foram desenvolvidas as tecnologias necessárias para a conclusão do projeto.

 

Mais que uma ferramenta

De uma sala de controle na plataforma, um técnico – a exemplo do que ocorre como os ROVs (sigla em inglês para Veículos Submarinos Operados Remotamente) - irá operar o robô que será lançado até o interior do duto e se deslocará até a obstrução. A remoção das substâncias que impedem o escoamento do óleo será feita por meio de uma reação química também controlada (sistema de geração de nitrogênio).

O Annelida tem capacidade para realizar além da desobstruções, limpezas e inspeções. A operação poderá ser realizada em linhas de até três quilômetros de profundidade e 15 quilômetros de comprimento. Como imita o movimento da minhoca, o sistema de locomoção do Annelida permite avanço e retorno, além de ter raio de curvatura de 5 diâmetros da tubulação (curva 5D) em linhas de quatro polegadas. Clique aqui para assistir o vídeo e aprender mais sobre o robô.

Um dos responsáveis pelo projeto, o engenheiro Hugo Francisco Lisboa Santos, que possui Mestrado em robótica, afirma que o Annelida não é só uma nova ferramenta, é uma solução para um grande problema: “No mundo, as obstruções de dutos por hidrato ou parafina causam grandes prejuízos e as soluções existentes são pouco efetivas ou possuem custo elevado. Além disso, dependendo da gravidade da obstrução, o poço de petróleo pode ficar vários meses ou até mesmo anos inoperante ou ainda ser considerado perdido, o que gera prejuízos anuais de centenas de milhões para as operadoras. Todo esse contexto foi a nossa motivação para desenvolver o Annelida”, explica Santos.

 

Ganhos para a cadeia produtiva

Consultor na área de garantia de escoamento da Unidade de Negócios de Exploração e Produção da Bacia de Campos (UN-BC), o engenheiro Rogério Leite, adianta que a expectativa pela chegada do Annelida à Bacia de Campos é grande.

“Toda nossa expectativa é por conta das dificuldades que enfrentamos na garantia de escoamento com a obstrução dos dutos flexíveis. A chegada do Annelida representa uma solução mais eficaz, rápida e com custo menor do que o que temos hoje, o que é um ganho para toda a cadeia de produção”, destaca Rogério.

Ainda de acordo com o consultor da UN-BC, a obstrução pode ser causada por hidrato, parafinas ou emulsão viscosa que se concentram nas linhas flexíveis. Ele explica que há formas diferentes de vencer o bloqueio e permitir o escoamento do óleo. Contudo, todas onerosas e de longo prazo. Quando o problema é provocado por hidrato, em alguns casos é possível resolver da plataforma, mas em outros, é preciso usar sondas, que têm custo alto. Já se for causado por parafinas ou emulsão viscosa, além da possibilidade do uso da sonda, pode ser necessário remover as linhas flexíveis para limpeza interna, e aí entram em cena embarcações de apoio (PSLV).

Essa é a segunda matéria da série "Da Criatividade à Inovação: de onde vêm as boas ideias?”, que mostra de onde vem a inspiração para as principais descobertas e ideais inovadoras dos nossos cientistas e pesquisadores.

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