Nova tecnologia vai minimizar o impacto negativo dos resíduos da exploração de carvão
A Unidade de Optoeletrónica e Sistemas Eletrónicos (UOSE) do INESC TEC iniciou recentemente um projeto europeu que tem por base a instalação de sensores de fibras óticas em escombreiras resultantes da exploração de carvão em autocombustão para monitorizar à distância os cenários evolutivos associados ao processo de combustão.
08 março 2013
INESC TEC LIDERA PROJETO EUROPEU DE MONITORIZAÇÃO AMBIENTAL COM FIBRAS ÓTICAS
O objetivo é contribuir para a redução do impacto ambiental causado por estes materiais, prevenir a ocorrência de outros processos de autocombustão e os riscos ambientais e humanos associados. É a primeira vez que uma tecnologia do género é proposta como solução para este problema. O sistema remoto e distribuído de monitorização de temperatura e deteção de gases em escombreiras de carvão em autocombustão vai ser testado a partir do segundo semestre deste ano na freguesia de São Pedro da Cova, em Gondomar.
O fenómeno da combustão das escombreiras
Os incêndios em camadas ou escombreiras de carvão constituem uma problemática ambiental caracterizada pela emissão de gases tóxicos, matéria particulada e pela condensação de produtos neoformados, responsáveis pela poluição da água e solos das áreas envolventes. A ignição destes incêndios pode ter causas naturais ou antropogénicas, sendo responsáveis por poluição atmosférica, chuvas ácidas, movimentos de terras, destruição de flora, fauna e infraestruturas humanas e pelo aparecimento de problemas de saúde. As questões associadas às escombreiras de carvão em autocombustão tem vindo a ser objeto de estudo dos Geólogos e, mais recentemente, tem tido um crescente interesse em todo o mundo devido às diversas ocorrências e ao reconhecido impacto ambiental negativo.
No Espaço Sudoeste Europeu (SUDOE), a combustão de turfas, carvão e escombreiras de carvão constitui uma problemática já identificada em Espanha e no Norte de Portugal, sendo esta região portuguesa a mais preocupante. Só na região Norte do nosso país subsistem mais de 20 escombreiras na bacia Carbonífera do Douro, resultantes da exploração de carvão. Parte destas escombreiras localiza-se perto de centros urbanos, o que constitui um grave perigo ambiental.
Com esta nova tecnologia baseada em fibra ótica, que está a ser implementada pela UOSE em parceria com a Universidade do Porto (Departamento de Geociências, Ambiente e Ordenamento do Território da Faculdade de Ciências), Universidade de Alcalá e Universidade Pública de Navarra (de Espanha) e ainda Universidade de Limoges (em França), vai ser possível monitorizar continuamente as escombreiras de forma a prever as fases da combustão ativa e reunir informações relevantes (T, emissão de gases) para um conhecimento detalhado da sua dinâmica.
Tecnologia em fibra ótica é a mais segura
A tecnologia recebe dados resultantes da monitorização da emissão de gases e da temperatura da escombreira, que são posteriormente tratados por modelos geológicos adequados, tais como a elaboração de mapas de temperaturas e de emissão de gases. Os sensores em fibra ótica têm características particularmente adequadas às exigências de monitorização associadas a estas escombreiras de carvão, onde normalmente a estrutura sensora tem que suportar elevadas temperaturas e ambientes quimicamente agressivos.
A utilização de tecnologia em fibra ótica garante segurança (pois é feita remotamente), análise da informação em tempo real e leitura multiponto. Desta forma evita-se a necessidade de se considerar um canal de comunicação adicional para propósitos de telemetria. Essa dupla funcionalidade permite considerar a instalação em regiões extensas de redes complexas de sensores, sem exigência de alimentação elétrica, e utilizando-se somente uma unidade de iluminação/fotodeteção/processamento de sinal.
Aquilo que se pretende é o controlo contínuo das escombreiras e a identificação de prováveis cenários evolutivos, tornando possível a implementação de medidas corretivas/preventivas que minimizem o impacto causado pelos processos da combustão.
Tecnologia também pode ser aplicada em centrais termoelétricas
Desde há muito que se reconheceu a importância da monitorização contínua das escombreiras de resíduos de carvão mas, por norma, as tecnologias de sensorização existentes não eram adequadas. Hoje em dia a fibra ótica possibilita a realização de sistemas de monitorização destes materiais. Devido à dualidade caraterística da fibra ótica (simultaneamente um canal de comunicação e um elemento de deteção), a tecnologia de fibra ótica é particularmente apropriada para esta aplicação.
São Pedro da Cova (Gondomar) foi a localidade escolhida para testar, a partir do segundo semestre deste ano, o protótipo em fibra ótica. Espera-se que, após o teste e validação deste piloto, a nova tecnologia de monitorização venha a ter aplicação em larga escala. Este sistema pode também ser utilizado na monitorização de pilhas de armazenamento de carvão em centrais termoelétricas.
O projeto ECOAL – MGT (Ecological Management of Coal Waste Piles in Combustion), orçado em 900 mil euros, é cofinanciado pela União Europeia, com fundos FEDER, no âmbito do programa SUDOE. Da equipa da UOSE, que coordena o projeto, fazem parte José Manuel Baptista (responsável), José Luís Santos, Ireneu Dias, João Ferreira, Pedro Jorge e Orlando Frazão.