Um sensor magnético capaz de detectar falhas em dutos de petróleo, baseado em magneto impedância gigante, está sendo desenvolvido pelo Grupo de Magnetismo e Materiais Magnéticos do Departamento de Física da Universidade Federal de Pernambuco (UFPE). O sensor faz parte do Pig (porco, em inglês), equipamento em forma de míssil que mede de dois a três metros de comprimento, utilizado para prevenir vazamentos de petróleo. O dispositivo se desloca impulsionado pelo próprio petróleo e chega sujo ao final do duto – daí o seu nome.
Descoberta em 1992 pelo professor Fernando Machado, da UFPE, a magneto impedância gigante é uma propriedade que certos materiais apresentam, tornando capazes de conduzir mais ou menos corrente elétrica alternada quando um campo magnético é aplicado ao material. As variações de corrente são importantes, podendo chegar a mais de 200%, mesmo com campos magnéticos pequenos. “A magneto impedância gigante é estudada em todo o mundo, mas apenas o Brasil domina sua aplicação à indústria de petróleo”, garante Machado, que coordena o projeto do sensor magnético.
O sensor magnético desenvolvido pela UFPE gera um sinal que depende do valor de seu magneto impedância gigante. Esse valor é determinado pelo campo magnético do lugar em que o sensor está. As áreas do duto com algum tipo de falha apresentam campo magnético diferente daquele constatado nas demais, devido à diminuição da espessura do duto. Por isso, quando o sensor passa de uma região sem falhas para uma com falhas, há mudança no campo magnético. “Dessa forma, a magneto impedância gigante muda e o sinal gerado pelo sensor também”, explica Machado.
O Pig é composto ainda por um computador que recebe o sinal do sensor magnético e faz a leitura dos campos magnéticos das paredes do duto detectados por ele. A região do duto em que foi detectada alguma mudança no campo magnético e que, portanto, apresenta uma falha, é determinada por um odômetro (instrumento que mede o caminho percorrido pelo sensor) e armazenada na memória do computador.
O equipamento refere-se a um medidor de pressão utilizando magneto-impedância gigante constituído por uma membrana plástica na qual é preso um pedaço de uma fita de material com alta permeabilidade magnética cuja variação da impedância elétrica resultante da variação do campo magnético sobre a fita, devido a variação da sua posição com relação a de um ímã por causa da diferença de pressão sobre a membrana, é feita pela medida da diferença da voltagem, desenvolvida pela passagem de uma corrente elétrica alternada nos fios +I e -I, nos fios +V e -V, estando a membrana presa a um anel e todo o conjunto montado no corpo constituído de uma parte superior e uma inferior , apresentando roscas para fixação no sistema no qual se deseja determinar a pressão, ou para acoplamento de um cabeçote para uso na detecção de pressões dinâmicas, como um microfones, constituído de tela e esponja presos ao dito dispositivo pelo acoplador.
O fenômeno, resultante da variação da impedância (espécie de resistência elétrica do material a uma corrente oscilante) com o campo magnético, também foi utilizado na construção de um microfone que consegue registrar até sons inaudíveis ao homem. A aplicação mais recente de magneto impedância gigante, no entanto, é num aparelho que vai ajudar a prevenir vazamentos nos dutos de petróleo. O pesquisador, com pós-graduação nos Estados Unidos, ainda não fez contato com indústrias, mas acredita que existem muitas chances para o sensor de pressão ser aproveitado. “Indústrias de gases e isolamento térmico são alguns dos exemplos de setores que podem se interessar”, diz.
O sensor, explica Machado, é composto de uma membrana onde é fixada a fita magnética amorfa que possui a propriedade de magneto impedância gigante. Quando a membrana se desloca, provoca uma variação de pressão. Antes de chegar à patente, Fernando Machado realizou os estudos teóricos da GMI, sigla em inglês para magneto impedância gigante. “Depois da descoberta, desenvolvimento os modelos para explicar muitas das propriedades da GMI e, finalmente, um produto utilizando o fenômeno”, afirma. Segundo pesquisador, a patente é a primeira do gênero no Departamento de Física da UFPE.
Na opinião do professor, o Departamento de Física da UFPE tem se tornado um lugar muito bom para se produzir ciência e tecnologia “tanto do ponto de vista de estrutura física quanto em colaborações com colegas.” Além dele, participaram do desenvolvimento do sensor o professor Alexandre Ricalde Rodrigues e a física Kenia Carvalho Mendes (ex-aluna de doutorado). Atualmente, a detecção de defeitos em dutos é feito por um sensor a base de ultra-som, menos preciso na localização de vazamentos se comparado ao sensor magnético. Mas já existe um Pig em operação no Centro de Pesquisas da Petrobras (Cenpes). O desenvolvimento da tecnologia envolve ainda quatro outras instituições.
Fonte: http://www.uol.com.br/cienciahoje/chdia/n179.htm
acesso em dezembro de 2001
http://www2.uol.com.br/JC/_2001/1206/cm1206_1.htm
acesso em novembro de 2003