Segreti dei carburanti svelati con la spettrometria di massa ad alta risoluzione

RomeMark Romanczyk, Ph.D, presso il Laboratorio di Ricerca Navale degli Stati Uniti ha sviluppato nuovi metodi per analizzare rapidamente i combustibili e i prodotti petroliferi utilizzando la spettrometria di massa ad alta risoluzione. Questa innovazione permette un'analisi dettagliata di miscele complesse in pochi minuti, rendendo il processo molto più efficiente. Tra i suoi risultati più importanti c'è lo studio delle modifiche chimiche nel petrolio greggio invecchiato sulla terraferma. Diversamente dal petrolio in acqua, quello sulla terra cambia composizione in modo diverso poiché non si sposta tanto.

Vantaggi Principali dei Nuovi Metodi:

• Analisi rapida di miscele complesse
• Dati qualitativi dettagliati in pochi minuti
• Studio del petrolio greggio in ambienti terrestri
• Rilevamento e caratterizzazione di nuovi composti contenenti eteroatomi (HCCs)

Gli studi hanno dimostrato che gli idrocarburi aromatici leggeri si decompongono rapidamente alla luce del sole, mentre quelli più pesanti, come naftaleni e antraceni, continuano a reagire con l'ossigeno anche quando si forma un sottile strato di olio. Questo strato impedisce ai idrocarburi aromatici più leggeri di subire cambiamenti. Queste informazioni ci aiutano a comprendere e gestire meglio le operazioni di pulizia degli sversamenti di petrolio e i rischi che essi comportano.

Il lavoro di Romanczyk è rinomato per la scoperta e lo studio di composti dannosi (HCC) sconosciuti nei carburanti. Questi composti sono cruciali poiché provocano reazioni chimiche indesiderate che riducono la stabilità del carburante. Comprendere la relazione tra la composizione del carburante e le sue prestazioni potrebbe rivoluzionare la produzione e la gestione dei carburanti, in particolare per l'uso militare.

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Le tecniche di Romanczyk semplificano l'analisi del carburante, un vantaggio particolare per la Marina e il Dipartimento della Difesa. Verificare rapidamente la composizione del carburante può migliorare la produzione, gestione e conservazione dei carburanti, portando a una maggiore efficienza e stabilità.

Romanczyk sta sviluppando nuovi metodi per rilevare e studiare le PFAS (sostanze per- e polifluoroalchiliche) a livelli estremamente bassi, fino a parti per miliardo. La sua vasta esperienza nell'analisi di miscele complesse e carburanti derivati dal petrolio e alternative lo rende un esperto di primo piano in questo campo.

I progressi in questo programma influenzano vari ambiti di ricerca nella Sezione di Sensori Chimici e Tecnologia dei Combustibili del Laboratorio di Ricerca Navale. L'obiettivo è comprendere i processi chimici, creare nuovi metodi di rilevamento e utilizzare l'intelligenza artificiale per analizzare i dati sui materiali pericolosi. I progetti comprendono la rilevazione di sostanze chimiche e biologiche e lo sviluppo di algoritmi per controllare e prevedere automaticamente la qualità dei combustibili.

Il lavoro di Romanczyk dimostra che la spettrometria di massa ad alta risoluzione può svelare informazioni dettagliate sulla chimica dei carburanti. Queste scoperte hanno applicazioni utili che possono giovare sia al settore militare che a quello civile. Il suo impegno gli ha valso un significativo riconoscimento, come il Chevron Research Award of Excellence dall'International Association for Fuel Stability and Handling.