Veiligere olieboringen binnen handbereik

Onderzoeksteam PHOSFOS ontwikkelt extreem precieze drukmeting

Het PHOSFOS-project heeft innovatieve methodes ontwikkeld om op zeer precieze wijze druk te meten met behulp van optische technologie. Deze technologie zal bijvoorbeeld worden toegepast in de olie- en gaswinning en maakt het mogelijk om boorputten op een veiligere en meer economische manier uit te baten. Het continu opvolgen van druk en temperatuur in olieboorputten is essentieel. Olierampen, zoals recent in de Golf van Mexico, kunnen daarmee worden voorkomen. De technologie zal ook gebruikt worden in nieuwe medische meetapparatuur waarmee de werking van de slokdarm beter kan worden gemeten, bijvoorbeeld voor patiënten bij wie de slikfunctie is aangetast na een beroerte of door kanker. PHOSFOS werd geleid door de Vrije Universiteit Brussel en gefinancierd door het 7de Kaderprogramma van de Europese Commissie.

De eerste belangrijke stap van het PHOSFOS-project was de uitvinding van een nieuwe drukgevoelige en temperatuurongevoelige sensor op basis van optische glasvezel. De drukgevoeligheid van de nieuwe sensor is 20 keer hoger dan wat totnogtoe kon bereikt worden met dergelijke glasvezels. Bovendien is de sensor niet gevoelig voor temperatuurwijzigingen, wat tot op heden wel het geval was. Dit maakt nauwkeurige drukmetingen met snelle temperatuurschommelingen mogelijk, zoals tijdens olie- en gaswinning.

Menselijk haar

De sensor die PHOSFOS heeft ontwikkeld is zeer klein. De optische vezel die wordt gebruikt om druk te meten is niet veel dikker dan een menselijke haar. Hiervoor is een vezel gebruikt met een micro-structuur bestaande uit micronkleine gaatjes die over de hele lengte van de vezel lopen. Deze vezel is nu bekend als de "Butterfly" vezel doordat de vorm van deze gatenstructuur in dwarsdoorsnede van de vezel op een vlinder lijkt.

Druksensoren in plastic vezels

Een volgende, belangrijke fase van PHOSFOS was de ontwikkeling van druksensoren die in plastic vezels werden verwerkt. Zulke sensoren konden voorheen enkel op een optische tafel in een laboratorium worden gebruikt. PHOSFOS heeft ervoor gezorgd dat deze plastic vezels nu op een betrouwbare wijze aan glasvezel kunnen worden gekoppeld. Bovendien is de sensor zo geprepareerd dat hij ook kan werken met een lichtkleur die de plastic vezel veel transparanter maakt. Daardoor kunnen veel grotere afstanden worden overbrugd.

Geen splinters oof glasscherven

Zulke plastic vezels hebben een aantal voordelen vergeleken met hun glazen tegenhangers. Ze kunnen veel meer uiteengetrokken worden en ze zijn ze veel minder schadelijk, omdat het van biocompatibel materiaal dat niet versplinterd kan worden vervaardigd. Glasvezels zouden uiterst kleine glasscherven achterlaten wanneer ze breken. Tijdens medische behandelingen is dat een zeer nadelige eigenschap.

Meer comfort voor patiënten

Met behulp van deze technologie heeft PHOSFOS aangetoond dat druk nu voor verschillende medische doeleinden gemeten kan worden op een manier die comfortabel is voor de patiënt. Een serie van zulke sensoren wordt met een nieuwe techniek ingebed in een dun biocompatibel polymeer buisje dat druk meet in het lichaam over de hele lengte. Het buisje kan bijvoorbeeld ingeslikt worden door een patiënt en kan de werking van de slokdarm in kaart brengen. Het hele meetsysteem is ontworpen om door middel van een grafische weergave van de druk de interpretatie van de gegevens eenvoudig te maken voor artsen.

Doelstellingen bereikt

Met de behaalde resultaten heeft het PHOSFOS-project haar doelstellingen bereikt. PHOSFOS heeft bijgedragen tot de uitdagingen waar Europa voor staat, namelijk efficiëntere en veiligere exploitatie van fossiele energiebronnen die steeds schaarser worden en betere diagnosetechnieken die de kosten van onze gezondheidszorg helpen beheersen bij een steeds ouder wordende bevolking. Meer informatie over PHOSFOS is te vinden op www.phosfos.eu. Illustratiemateriaal is te vinden op Wikipedia. Een inleidende video over het project is te vinden op YouTube.

Meer informatie

Prof. Francis Berghmans, leider PHOSFOS-project, fberghma@vub.ac.be