Desvelando los secretos del combustible con espectrometría de masas de alta resolución

MadridMark Romanczyk, Ph.D., del Laboratorio de Investigación Naval de los EE.UU., ha desarrollado nuevos métodos para analizar rápidamente combustibles y productos derivados del petróleo utilizando espectrometría de masas de alta resolución. Este avance permite un análisis detallado de mezclas complejas en solo unos minutos, haciendo el proceso mucho más eficiente. Uno de sus logros significativos incluye el estudio de los cambios químicos en el petróleo crudo alterado en tierra. A diferencia del aceite en agua, el petróleo en tierra cambia su composición de manera distinta porque no se mueve tanto.

Principales Ventajas de los Nuevos Métodos:

• Análisis rápido de mezclas complejas
• Datos cualitativos detallados en minutos
• Capacidad para estudiar petróleo crudo desgastado en entornos terrestres
• Detección y caracterización de nuevos compuestos con heteroátomos (HCC)

Investigaciones han demostrado que los hidrocarburos aromáticos ligeros se descomponen rápidamente bajo la luz del sol, mientras que los más pesados, como los naftalenos y los antracenos, aún reaccionan con el oxígeno incluso cuando se forma una fina capa de aceite. Esta capa impide que los hidrocarburos aromáticos ligeros cambien. Esta información nos ayuda a comprender y manejar mejor la limpieza de derrames de petróleo y los riesgos que representan.

El trabajo de Romanczyk destaca por descubrir y analizar compuestos dañinos desconocidos (HCCs) en combustibles. Estos compuestos son importantes porque provocan reacciones químicas indeseadas que disminuyen la estabilidad del combustible. Al comprender la relación entre la composición del combustible y su rendimiento, estos hallazgos podrían transformar la producción y gestión de combustibles, especialmente en usos militares.

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Los métodos de Romanczyk facilitan el análisis de combustibles, especialmente para la Marina y el Departamento de Defensa. La rápida verificación de la composición del combustible puede mejorar la producción, gestión y almacenamiento de los combustibles, resultando en un mejor rendimiento y estabilidad.

Romanczyk está desarrollando nuevas técnicas para detectar y estudiar las PFAS (sustancias per- y polifluoroalquiladas) a niveles extremadamente bajos, incluso en partes por mil millones. Su amplia experiencia en el análisis de mezclas complejas y combustibles derivados del petróleo y sus alternativas lo posiciona como un experto destacado en este campo.

Los avances en este programa influencian diversas áreas de investigación en la Sección de Tecnología de Combustibles y Detección Química del Laboratorio de Investigación Naval. El objetivo es entender los procesos químicos, crear nuevos métodos de detección y utilizar la inteligencia artificial para analizar datos de materiales peligrosos. Los proyectos incluyen la detección de sustancias químicas y biológicas, así como el desarrollo de algoritmos que verifiquen y predigan automáticamente la calidad del combustible.

El trabajo de Romanczyk demuestra que la espectrometría de masas de alta resolución puede desvelar información detallada sobre la química de los combustibles. Estos hallazgos tienen aplicaciones útiles que pueden beneficiar tanto al sector militar como al civil. Su labor le ha valido un gran reconocimiento, como el Premio de Excelencia en Investigación de Chevron otorgado por la Asociación Internacional de Estabilidad y Manejo de Combustibles.