El investigador del Laboratorio de Investigación Naval de EE. UU., Mark Romanczyk, PhD, ha desarrollado nuevos métodos analíticos para analizar rápidamente combustibles y productos derivados del petróleo complejos mediante espectrometría de masas de alta resolución.
Los métodos que utiliza Romanczyk permiten un análisis cualitativo muy detallado de mezclas complejas en cuestión de minutos. Un enfoque reciente ha facilitado la investigación de los cambios químicos que ocurren en el petróleo crudo en el ambiente terrestre. Recientemente se han publicado varios métodos en revistas científicas. combustible.
“A pesar de los derrames accidentales de petróleo en tierra, se ha dedicado poca investigación a evaluar los cambios en la composición y el destino del petróleo antes de que entre en cuerpos de agua”, dijo Romanczyk. “La falta de datos brinda la oportunidad de investigar y caracterizar cualitativamente el petróleo en función del tiempo de erosión en ausencia de un ambiente acuoso. Estos estudios pueden proporcionar información extremadamente útil para la limpieza de derrames de petróleo y las preocupaciones sobre la exposición”.
Después de la exposición directa a la luz solar, los hidrocarburos aromáticos más ligeros (eso es, Los alquilbencenos en el petróleo crudo (los carbonos totales del alquiltetraleno son aproximadamente doce) se desprenden durante las primeras 24 horas de erosión. Después de 24 horas, se forma una fina película en la superficie que atrapa los hidrocarburos aromáticos más ligeros mientras la composición general permanece sin cambios.
Sin embargo, los hidrocarburos aromáticos más pesados (eso es, naftalenos, antracenos) mostraron evidencia de fotooxidación a pesar de la formación de película. Los resultados muestran que los cambios de composición del petróleo en un ambiente terrestre pueden diferir de los de un ambiente acuático porque la acción de las olas probablemente agitará el petróleo, evitando la formación de una película.
Se han utilizado métodos adicionales para identificar y caracterizar compuestos que contienen heteroátomos (HCC) en combustibles. Los HCC son una preocupación para la estabilidad del combustible porque inician reacciones químicas adversas. Métodos novedosos han descubierto nuevas clases de HCC no documentadas previamente y ayudan a vincular la composición del combustible con el rendimiento y las propiedades.
“Los enfoques que Mark y sus colegas están desarrollando permiten un análisis muy detallado de la composición del combustible en minutos”, dijo Kevin J. Johnson, Ph.D., jefe del Centro de Tecnología de la Marina para la Seguridad y la Supervivencia. “Creo que esto conducirá a avances significativos en el futuro cercano en la forma en que generamos y gestionamos el combustible en la Armada y el Departamento de Defensa”.
Romanchik recibió recientemente el Premio a la Excelencia en Investigación Chevron otorgado por la Asociación Internacional para la Estabilidad y el Manejo del Combustible (IASH) en honor a John Bachar en el Simposio Internacional IASH 2024 este septiembre en Louisville, Kentucky.
Bacha fue científico consultor de Chevron Products Company. Fue un firme partidario de IASH y reconocido internacionalmente por sus estudios sobre combustible diesel y química de combustibles residuales. Se dedicó a alentar a la generación más joven a unirse y prosperar en la industria.
Romanczyk es un destacado experto en el análisis de mezclas complejas que incluyen combustibles derivados del petróleo, petróleo crudo y combustibles alternativos. Actualmente, está desarrollando vínculos novedosos entre la composición del combustible y las características de estabilidad y técnicas analíticas que detectan PFAS (sustancias perfluoroalquiladas y polifluoroalquiladas) en niveles de partes por mil millones. También investigó la erosión del petróleo crudo. Tiene dieciséis publicaciones en revistas de primer nivel y cientos de citas. Es miembro de la Sociedad Química Estadounidense, la IASH y la Sociedad Estadounidense de Espectrometría de Masas.
La División de Tecnología de Combustibles y Detección Química lleva a cabo investigaciones destinadas a aumentar la comprensión de la Marina sobre los procesos químicos que conducen al desarrollo de nuevos métodos de análisis de datos analíticos y de detección. Los proyectos incluyen detección química y biológica, detección de sustancias químicas peligrosas, fusión inteligente de datos, quimiometría aplicada a sistemas de sensores y métodos analíticos.
El programa consta de proyectos de investigación que involucran la detección de sustancias químicas peligrosas, la caracterización de combustibles para la movilidad naval, el análisis químico y nuevos métodos de última generación para detectar incidentes de control de daños, como incendios e inundaciones. Estos proyectos de I+D requieren experiencia en bioquímica, análisis químico, diseño de instrumentos, investigación de espectrometría de masas de alta resolución, desarrollo de métodos analíticos, modelado computacional, quimiometría y validación de sistemas.
Las áreas de investigación abordan las necesidades de detección ambientales y laborales mediante sensores químicos, dosimetría personal y monitoreo de área. Otra área importante de investigación es la aplicación de técnicas de inteligencia artificial a problemas de interpretación de datos relacionados con la detección de materiales peligrosos y la mejora del conocimiento situacional de los combustibles, y el desarrollo de nuevos algoritmos quimiométricos para permitir el desarrollo de tecnologías de detección para diagnósticos y pronósticos automatizados de la calidad de los combustibles. .