Découvrir les secrets du carburant grâce à la spectrométrie de masse à haute résolution

ParisMark Romanczyk, Ph.D., du Laboratoire de Recherche de la Marine des États-Unis, a mis au point de nouvelles méthodes pour analyser rapidement les carburants et produits pétroliers en utilisant la spectrométrie de masse à haute résolution. Cette avancée permet une analyse détaillée de mélanges complexes en quelques minutes seulement, rendant le processus bien plus efficace. Parmi ses réalisations notables, on compte l'étude des changements chimiques du pétrole brut vieilli sur terre. Contrairement au pétrole dans l'eau, le pétrole sur terre change de composition différemment car il ne se déplace pas autant.

Principaux Avantages des Nouvelles Méthodes :

• Analyse rapide des mélanges complexes
• Données qualitatives détaillées en quelques minutes
• Possibilité d'étudier le pétrole brut altéré en milieux terrestres
• Détection et caractérisation de nouveaux composés contenant des hétéroatomes

Des études montrent que les hydrocarbures aromatiques légers se décomposent rapidement sous l'effet de la lumière solaire, tandis que les plus lourds comme les naphtalènes et les anthracènes continuent à réagir avec l'oxygène même lorsqu'un film d'huile se forme. Ce film empêche les hydrocarbures aromatiques les plus légers de se modifier. Ces informations nous aident à mieux comprendre et gérer les nettoyages des marées noires ainsi que les risques associés.

Le travail de Romanczyk se distingue par la découverte et l’étude de nouveaux composés nuisibles (HCC) dans les carburants. Ces composés sont cruciaux car ils provoquent des réactions chimiques indésirables qui diminuent la stabilité des carburants. En comprenant le lien entre la composition des carburants et leur performance, ces découvertes pourraient révolutionner la fabrication et la gestion des carburants, notamment pour un usage militaire.

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Les méthodes de Romanczyk simplifient l’analyse des carburants, un atout majeur pour la Marine et le Département de la Défense. Un contrôle rapide de la composition des carburants peut optimiser leur production, leur gestion et leur stockage, améliorant ainsi leurs performances et leur stabilité.

Romanczyk développe de nouvelles méthodes pour détecter et étudier les PFAS (substances per- et polyfluoroalkylées) à des niveaux très bas, même jusqu'à des parties par milliard. Fort de son expérience dans l'analyse de mélanges complexes et de carburants issus du pétrole et d'alternatives, il est considéré comme l'un des principaux experts dans ce domaine.

Les progrès réalisés dans ce programme influencent divers domaines de recherche dans la section Détection Chimique et Technologie des Carburants du Laboratoire de Recherche de la Marine. L'objectif est de comprendre les processus chimiques, d'inventer de nouvelles méthodes de détection et d'utiliser l'intelligence artificielle pour analyser les données relatives aux matières dangereuses. Les projets incluent la détection de substances chimiques et biologiques et le développement d'algorithmes permettant de vérifier et de prédire la qualité des carburants de manière automatique.

Les recherches de Romanczyk démontrent que la spectrométrie de masse haute résolution peut fournir des informations détaillées sur la chimie des carburants. Ces découvertes ont des applications utiles qui profitent tant aux secteurs militaire que civil. Son travail lui a valu une reconnaissance significative, notamment le Chevron Research Award of Excellence décerné par l'International Association for Fuel Stability and Handling.