Tal como explica el Dr. Chuk, la Transformada de Fourier se combinó con otras herramientas matemáticas y la aplicación de redes neuronales e inteligencia artificial. De este modo, el equipo logró diseñar un método que permite realizar determinaciones objetivas y de gran exactitud a partir de muestras fotográficas de arena.
La fracturación hidráulica o fracking es una técnica que permite extraer petróleo y gas desde yacimientos no convencionales, a partir de la inyección de agua, arena y químicos a muy alta presión en rocas subterráneas, con el objetivo de romperlas y liberar hidrocarburos. La arena cumple una función fundamental en esta actividad, puesto que soporta la presión que se ejerce sobre la roca, una vez fracturada. Esta función física de sostén, conjuntamente con las características esféricas de las partículas de arena, permiten que el material pueda fluir libremente y ser extraído. Sin embargo, no cualquier arena es aplicable: para poder cumplir óptimamente su función debe ser de composición silícea y tener la mayor redondez posible.
Si bien en la actualidad existen métodos de análisis de arena, es notable la necesidad de perfeccionarlos. Variables como las grandes distancias geográficas entre yacimientos de arena silícea y yacimientos petroleros implican logística y transporte de alto costo. Por estas razones se busca contar con materiales de comprobada eficacia, con anticipación a su movimiento. Motivados por esta demanda de la industria a nivel nacional e internacional, el equipo de investigadores de la Facultad de Ingeniería decidió buscar una solución.
A través de investigaciones llevadas a cabo desde el Instituto de Investigaciones Mineras (IIM) lograron combinar métodos matemáticos para ofrecer un aporte concreto a la solución de esta demanda particular. De este modo, comenzaron a publicar resultados desde el año 2017 y en 2021 presentaron la solicitud de la patente mencionada. Posteriormente, desarrollaron un software que combina diferentes métodos y operaciones matemáticas. Gracias al mismo, en la actualidad el IIM de la Facultad de Ingeniería de la UNSJ cuenta entre sus servicios el de análisis de visión artificial para una determinación segura y automatizada de la redondez de partículas de arena.
Actualmente, el IIM ofrece este servicio de determinación, lo que significa un aporte tecnológico y científico muy importante, y con gran potencial a nivel económico para nuestro país.
Tal como indica el Dr. Ing. Daniel Chuk, este aporte representa una solución concreta y contribuye a la necesidad de cambios en la actual normativa para la determinación de propiedades de arena para fracking a nivel global, que actualmente involucra métodos subjetivos.
En imágenes 1 y 2: muestra típica de arena de fracking en estado natural y mediante fotografía microscópica. Imágenes 3 y 4: análisis de muestras a partir del software.
