Estudo experimental da dinâmica de bolhas de ar em água utilizando análise acústica e imagens subaquáticas.

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Jongh Morell, Alejandro de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Acoustic landscape analysis; Captura e armazenamento de carbono; Caracterização de cenário acústico; Carbon capture and storage; Monitoramento acústico passivo; Passive acoustic monitoring
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/3/3152/tde-04112021-164049/

Este trabalho apresenta uma metodologia experimental e numérica para examinar as características do espectro de emissão acústica de uma bolha e assim contribuir com a criação de um sistema de monitoramento acústico passivo para detectar vazamentos de gás em depósitos salinos sub-aquáticos, utilizados para o armazenamento de gases. Esse procedimento é adotado pelas indústrias que atuam nas atividades de captura e armazenamento de carbono CCS (Carbon Capture and Storage) para dar sustentação a ações de remoção dos gases estufa (CO2, CH4, NO2) da atmosfera. Mediante a realização de um projeto de experimentos laboratoriais, foram coletados sinais acústicos e imagens de bolhas de ar vazadas por bocais de diferentes diâmetros imersos em uma cuba repleta de água. Aplicando-se técnicas de processamento de sinais e imagens, e tomando-se como referência modelos matemáticos de emissão acústica de bolhas descritos na literatura, construiu-se um algoritmo elementar capaz de discernir assinaturas acústicas de bolhas de distintos volumes. A partir desse algoritmo elementar elaborou-se um novo algoritmo para a construção de espectrogramas de plumas artificiais de bolhas devidamente rotulados com as correspondentes vazões. Tal algoritmo é capaz de gerar um vasto training set que futuramente poderá ser utilizado no treinamento de redes neurais dedicadas à identificação de vazões subaquáticas de gás a partir da análise de emissões acústicas de plumas de bolhas.