Projeto entre Binghamton University e Georgia Tech tenta prever como bolhas oleosas se rompem em águas turbulentas.
Uma bolha que parece desaparecer na superfície pode, na verdade, espalhar óleo em partículas minúsculas pelo ar. É esse processo, difícil de medir e ainda pouco descrito em detalhes, que pesquisadores dos Estados Unidos começaram a investigar em um projeto de US$ 590 mil financiado pela National Science Foundation, a NSF. O trabalho reúne a Binghamton University e o Georgia Institute of Technology para estudar como bolhas revestidas de óleo se quebram quando submetidas à turbulência.
A pesquisa foi apresentada pela Binghamton University em 10 de setembro de 2026 e tem como responsável Cosan Daskiran, professor assistente do Departamento de Engenharia Mecânica da Thomas J. Watson College of Engineering and Applied Science. O colaborador é Chungkei “Chris” Lai, professor assistente da Georgia Tech. A meta não é apenas observar bolhas, mas criar modelos capazes de prever o destino de cada fragmento formado depois do rompimento.
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O interesse ambiental do estudo está ligado a uma consequência que costuma ficar fora das imagens de grandes vazamentos: a formação de aerossóis. Quando uma bolha coberta por óleo chega à superfície da água e se rompe, pode lançar no ar uma gotícula muito pequena de petróleo bruto. Pescadores, equipes de limpeza e outras pessoas próximas podem respirar esse material.
O tamanho dessas partículas não é fixo. Ele depende, entre outros fatores, das dimensões da bolha e da quantidade de óleo acumulada em sua superfície. Em um vazamento, essa diferença altera a forma como o contaminante se desloca, a distância que pode alcançar e a possibilidade de entrar em contato com organismos, trabalhadores ou comunidades costeiras.
“Quando uma bolha revestida de óleo estoura na superfície da água, ela pode ejetar uma gotícula muito pequena de óleo para a atmosfera”, explicou Cosan Daskiran. “Este é petróleo bruto, e ele é tóxico.”
O que o vazamento da Deepwater Horizon mostrou
O acidente da plataforma Deepwater Horizon, ocorrido em 2010 no Golfo do México, funciona como referência para a equipe porque expôs a dimensão dos processos que acontecem entre a água, o petróleo e a atmosfera. O caso também deixou uma pergunta prática: como estimar o comportamento de partículas que não são simplesmente gotas de óleo nem bolhas comuns?
Bolhas sem revestimento e gotas de água já são estudadas há décadas. A presença de uma camada externa de outro líquido, porém, muda a maneira como a estrutura se deforma e se fragmenta. Em vez de produzir apenas unidades semelhantes, a bolha composta pode gerar bolhas sem óleo, gotas formadas apenas por óleo e novas bolhas que continuam revestidas.
Segundo a Binghamton University, o projeto financiado pela NSF em 10 de setembro de 2026 pretende determinar como bolhas revestidas de óleo se rompem em condições turbulentas, usando simulações computacionais e experimentos de alta velocidade.
Do computador ao tanque de testes
Daskiran ficará responsável pelas simulações numéricas diretas multifásicas. Essa técnica de dinâmica de fluidos computacional tenta reproduzir, em escala matemática, a turbulência e a interação entre diferentes fases, como água, ar e óleo. O objetivo é acompanhar a deformação da bolha e calcular a distribuição de tamanho dos fragmentos.
Na Georgia Tech, Lai conduzirá os ensaios em um tanque experimental preparado para criar e rastrear bolhas revestidas de óleo. Câmeras de alta velocidade permitirão medir a rapidez do rompimento e identificar quais tipos de estruturas surgem depois do impacto com a turbulência.
O ponto central é combinar as duas frentes. Os experimentos servirão para testar os modelos, enquanto as simulações poderão ampliar a análise para uma grande matriz de números adimensionais, parâmetros usados para comparar fenômenos de escalas diferentes. Com isso, resultados obtidos em laboratório poderão ajudar a estimar o comportamento de sistemas maiores.
A conta que interessa é a distribuição dos fragmentos
Quando uma bolha se divide, a massa total não desaparece. O que muda é sua distribuição em unidades de tamanhos diferentes. Essa repartição modifica a área de contato com a água e o ar, além de influenciar o transporte de massa, o movimento e a transferência de calor.
Essa informação é decisiva para modelos de vazamentos e processos industriais. Uma previsão que trate todas as gotas como se tivessem o mesmo tamanho pode errar na estimativa de quanto óleo permanece na água, quanto sobe à superfície e quanto pode ser lançado na atmosfera.
Os resultados também podem orientar bolhas projetadas para capturar poluentes dissolvidos ou suspensos na água. Nesse cenário, as bolhas levariam os contaminantes até a superfície, onde poderiam ser retirados por equipamentos de coleta. A proposta ainda está no campo da pesquisa, e não representa uma tecnologia pronta para uso em rios, lagos ou oceanos.
Da limpeza da água à medicina
A mesma lógica de controle de tamanho e de rompimento pode ter uma aplicação médica. Pesquisadores imaginam bolhas ou gotas projetadas para transportar medicamentos até uma região específica do corpo. Depois, ondas ultrassônicas poderiam romper essas estruturas e liberar o fármaco no local desejado.
Essa possibilidade depende de várias etapas que não são resolvidas pelo estudo atual, como a fabricação segura das partículas, o controle do deslocamento no organismo e a validação clínica. A contribuição esperada do projeto é mais básica: explicar como estruturas revestidas se quebram e criar ferramentas para prever o resultado.
Para a Amazônia, o tema tem interesse sobretudo pela escala dos ambientes aquáticos e pela dependência de rios, lagos e áreas costeiras em estados como Amazonas, Pará, Amapá, Acre, Rondônia, Roraima, Tocantins e Maranhão. O trabalho não analisa um rio amazônico nem anuncia uma aplicação regional imediata. Ainda assim, modelos mais precisos sobre a dispersão de contaminantes podem, no futuro, apoiar monitoramento de poluição por combustíveis, transporte fluvial e atividades industriais em áreas onde a remoção rápida é difícil.
Há também uma conexão indireta com outra frente de pesquisa de Daskiran. Em 2024, ele recebeu financiamento do Departamento de Energia dos Estados Unidos para desenvolver um sistema de dessalinização movido por energia renovável. A proposta usa a rotação de turbinas hidrocinéticas para produzir água potável, sem depender diretamente de energia elétrica convencional. Os dois trabalhos compartilham o interesse pela interação entre fluidos, energia e tratamento da água, mas são projetos distintos.
O próximo passo da colaboração será confrontar as simulações com as imagens do tanque e ampliar os testes para diferentes condições de turbulência, composição e tamanho das bolhas. O projeto está registrado na NSF sob o número 2550237, disponível na página oficial do financiamento.
Com informações de Binghamton University.
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