Los investigadores de IBM Research en Latinoamérica han desarrollado una tecnología que analiza el flujo de fluidos, como el agua, el petróleo y el dióxido de carbono, dentro de medios porosos como las rocas o el suelo. Se trata de IBM FlowDiscovery (FD) tiene como objetivo reducir el impacto ambiental que causan diversos procesos industriales, desde la extracción de petróleo hasta el cultivo de alimentos.
Hoy, el uso ineficiente del agua es uno de los mayores problemas en la producción de alimentos y la generación de energía. Según la Organización de las Naciones Unidas para la Agricultura y la Alimentación (FAO), aproximadamente 6 mil millones de personas vivirán en ciudades sin suficiente agua en 2050, si los patrones actuales de uso y gestión del agua no se modifican.
Latinoamérica tiene un papel importante que desempeñar en este contexto, ya que la región reúne aproximadamente un tercio de las fuentes de agua del planeta, pero también sufre un alto desperdicio de agua debido principalmente a usos ineficientes. De hecho, un estudio del Banco Mundial afirma que el alto desperdicio de agua tratada y la contaminación de los ríos, lagos y manantiales del continente latinoamericano limitan la disponibilidad de agua para el consumo humano, la agricultura y la industria.
Con respecto a la extracción de petróleo, a nivel mundial, más del 50% del petróleo de yacimientos se encuentra atrapado en capilares rocosos y no es posible su extracción. La pérdida de recursos naturales finitos podría reducirse drásticamente mediante el uso de tecnologías adecuadas.
«Esperamos que FlowDiscovery pueda aplicarse de manera más amplia para estudiar problemas relacionados con el flujo de fluidos, ayudando a limitar el uso de recursos valiosos como el agua en el proceso de producción industrial», señaló Mathias Steiner, investigador principal del proyecto y gerente de Tecnología y Ciencia Industrial en IBM Research en Brasil. «FlowDiscovery permitiría reducir el consumo de agua y optimizar la retención de agua del suelo en la agricultura.”
IBM Flow Discovery comprende un software basado en la nube y habilitado para IA que simula el proceso de recuperación de fluidos atrapados dentro de la roca del reservorio.
En la práctica, funciona en tres pasos: primero, el usuario instruye a la inteligencia artificial para componer fluidos complejos utilizados en el proceso. En el segundo paso, basado en datos de imágenes microscópicas, el usuario crea una representación digital en 3D de la red capilar para simular el flujo de líquidos atrapados y crear escenarios de recuperación optimizados. En el tercer paso, el usuario puede validar los resultados de la simulación por computadora en un dispositivo de flujo dedicado, y proporcionar validación de laboratorio antes de la aplicación de campo.
La tecnología tiene aplicaciones potenciales, por ejemplo, en agricultura, ingeniería civil y gestión de recursos naturales, para ayudar a la industria a optimizar el uso de agua y productos químicos, y reducir así el impacto ambiental.
La investigación que condujo a FlowDiscovery comenzó con el análisis de las muestras de roca de los yacimientos de petróleo debido a la gran fracción de petróleo que se encuentra confinada en pequeños capilares y por lo tanto no se puede extraer. Como analogía, considere lo que sucede con el agua atrapada dentro de una esponja. Lo mismo sucede con el petróleo atrapado en las rocas.