Simulador de Contenção de Vazamento de Petróleo em Mar Aberto

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1 Simulador de Contenção de Vazamento de Petróleo em Mar Aberto Alvaro José Rodrigues de Lima 1 Gerson Gomes Cunha 2 Luiz Landau 3 Cristina Haguenauer 4 1 Escola de Belas Artes EBA/UFRJ e Laboratório de Pesquisas em Tecnologias da Informação e da Comunicação Universidade Federal do Rio de Janeiro - alvarogd@globo.com 2 Grupo de Realidade Virtual Aplicada do Laboratório de Métodos Computacionais em Engenharia GRVa/LAMCE/COPPE - Universidade Federal do Rio de Janeiro - gerson@lamce.ufrj.br 3 Laboratório de Métodos Computacionais em Engenharia LAMCE/COPPE/UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro - - landau@lamce.ufrj.br 3 Laboratório de Pesquisa em Tecnologias da Informação e da Comunicação LATEC/UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro - cristina@latec.ufrj.br Resumo Esse trabalho apresenta o desenvolvimento de um simulador que reproduz o vazamento de petróleo em mar aberto. O Sistema é desenvolvido em Realidade Virtual em tempo real e visa a contribuir na formação de equipes especializadas em caso de reparação de acidentes ambientais. Palavras Chave: Realidade Virtual em tempo real, Capacitação Profissional, Meio Ambiente, Passivos Ambientais, Offshore, Petróleo. 1

2 Oil Spill Containment Simulator in Open Sea Abstract This paper presents the development of a simulator which restrains oil outflow in open water. The system is held in real time virtual reality and aims to assist in the training of specialized teams in case of environmental accident repair. Keywords: real time virtual reality, training of specialized teams, environment, offshore, petróleo. Introdução Esse artigo apresenta os resultados parciais de uma pesquisa de doutorado desenvolvida no Programa de Engenharia Civil da COPPE/UFRJ junto ao Grupo de Realidade Virtual Aplicada (GRVa) do Laboratório de Métodos Computacionais em Engenhara (LAMCE), onde é desenvolvido um simulador de Realidade Virtual em tempo real, para auxílio na capacitação de profissionais envolvidos com a remediação de vazamentos de petróleo no mar, de forma a minimizar os possíveis danos ambientais. A visualização em tempo-real (real-time rendering) diz respeito à produção de imagens rapidamente no computador. Esta é a área da computação gráfica mais altamente interativa. Uma imagem é apresentada no monitor, e a ação ou reação do observador afeta o que é gerado a seguir. Este ciclo de reação e desenho acontece com uma rapidez suficiente que o observador não vê imagens individuais e sim se torna imerso em um processo dinâmico (Cunha 2004). Riscos para o Meio Ambiente A produção de petróleo sempre trouxe riscos para o meio ambiente, ameaças que já se concretizaram em vários acidentes ambientais: 2

3 O rompimento de um duto da Petrobrás na Refinaria Duque de Caxias, em janeiro de 2000, provocou o vazamento de 1,3 milhão de óleo combustível na Baía de Guanabara, que se espalhou por 40 quilômetros quadrados. No mesmo ano, quatro milhões de litros de óleo foram despejados nos rios Barigui e Iguaçu, no Paraná, por causa de um acidente na Refinaria Presidente Getúlio Vargas também da Petrobras. O acidente levou duas horas para ser detectado, tornando-se o maior desastre ambiental provocado pela Petrobras em 25 anos. Em contrapartida, a Petrobras criou ainda em 2000 o Programa de Excelência em Gestão Ambiental e Segurança Operacional (PEGASO), para a automação da tarefa de supervisionar seus dutos entre várias outras medidas de segurança (Ambiente Brasil, 2009). Quando o petróleo é derramado no mar, ele forma uma película de aproximadamente um centímetro na superfície, que, se não for removido rapidamente, causa graves danos ao meio ambiente, matando os peixes por asfixia e condenando à morte também as aves, impedindo-as de voar e privando-as do controle térmico biológico; o contato com o petróleo também é letal aos mamíferos aquáticos. Todo equilíbrio ecológico da região atingida é severamente prejudicado (Clark, 2007). A legislação que trata da exploração e produção de petróleo no Brasil (além da Constituição) é a Lei 9478 de 1997, mas a responsabilidade em caso de acidente ambiental das empresas já era prevista na lei 6938 de (Barreto 2002). Sem obstar a aplicação das penalidades previstas neste artigo, é o poluidor obrigado, independentemente da existência de culpa, a indenizar ou reparar os danos causados ao meio ambiente e a terceiros, afetados por sua atividade. O Ministério Público da União e dos Estados terá legitimidade para propor ação de responsabilidade civil e criminal, por danos causados ao meio ambiente. Lei 6938 de 1981, Artigo 14 parágrafo único. 3

4 O simulador de Contenção O programa em desenvolvimento simula o uso de barreiras (bóias) de contenção (Figura 1), que é técnica mais indicada até uma ou duas horas a contar a partir do início do derramamento. Neste caso, a barreira é rebocada por pequenas embarcações que a distribuem circundando a mancha de óleo, impedindo a sua crescente propagação na água. Estando o óleo cercado pela barreira, torna-se viável a limpeza do ambiente com o uso de bombas de sucção. Figura 1: Uso de barreira de contenção após naufrágio Extraído de O programa desenvolvido simula o vazamento de petróleo de uma plataforma em mar aberto (Figura 2). Nele é possível reproduzir a rotina no interior de uma plataforma de petróleo visando familiarizar equipes com o futuro ambiente real de trabalho (Figura 3), bem como a experiência de estar no convés de um petroleiro, também com o mesmo objetivo (Figura 4). Além disso, o simulador desenvolvido permite conduzir um pequeno barco rebocador para a distribuição da barreira de 4

5 contenção, logo após um vazamento de óleo, além de acompanhar a sua expansão (figuras 5, 6 e 7). Figura 2: Visão panorâmica gerada pelo simulador. Figura 3: Exemplo da simulação da rotina de uma plataforma de petróleo. 5

6 Figura 4: Passeio virtual pelo convés de um petroleiro. O derramamento de óleo é representado por uma queda de inúmeras esferas, que ficam flutuando na superfície. Representar a mancha negra dessa maneira permite uma grande economia em esforço computacional também justificado pela propriedade do óleo de se manter na superfície (figura 5). 6

7 Figura 5: Reproduzindo o inicio de um vazamento. Figura 6: A ação do rebocador com a barreira de contenção. 7

8 Figura 7: Barreira circundando a plataforma. O Simulador desenvolvido também pode ser disponibilizado em estereoscopia, com o uso de óculos 3D, permitindo uma maior imersão por parte do usuário. Considerações Finais A Realidade Virtual está presente em todas as fases da exploração e produção de petróleo. Além disso, contribui imensamente para tornar essa atividade economicamente viável, reduzindo seus custos e prevendo situações de riscos. Com o desenvolvimento desse simulador, pretende-se implementar um programa de capacitação de profissionais em serviço pessoal e, a partir daí, realizar estudos comparativos da eficiência do método de capacitação tradicional (presencial) em comparação com o método desenvolvido com auxílio de ferramentas e técnicas de Realidade Virtual. Na análise comparativa serão considerados parâmetros como custo, tempo necessário para a capacitação e grau de assimilação de conceitos. As 8

9 futuras análises deverão indicar o que será mais produtivo: um método de capacitação tradicional, um método de apoiado nas ferramentas de Realidade Virtual inteiramente virtual ou ainda, um sistema híbrido, composto de uma combinação das duas primeiras estratégias. REFERÊNCIAS Ambiente Brasil, Principais Acidentes com Petróleo e Derivados no Brasil. In Acidentes Ambientais. Disponível em: entes_com_petroleo_e_derivados_no_brasil.html. [Acesso em março de 2010] Barreto, C. A., Petróleo e Meio Ambiente in Revista da Faculdade de Direito de Campos, ano 3, n 3. BRASIL (Presidência da República), Lei n 6938 de 31 de agosto de disponível em: [Acesso em março de 2010] Clark, J., "HowStuffWorks - Como limpar manchas de petróleo". Publicado em 30 de novembro de 2007 (atualizado em 21 de janeiro de 2008) [Acesso de março de 2010] Cunha, G., Ambiente de Visualização Via Realidade Virtual para Simulação de Sistemas Flutuantes de Produção de Petróleo. Tese de Doutorado em Engenharia Civil, UFRJ. p. 26. Ratier, R. Como é a limpeza de uma área atingida por vazamento de Petróleo? in Mundo Estranho [Acesso em Março de 2010] 9

10 Sobre os Autores Alvaro José Rodrigues de Lima Cum Laude em Educação Artística - habilitação em Desenho e Mestre em Ciências em Arquitetura pela FAU da UFRJ. Professor Assistente da Escola de Belas Artes. Atualmente é doutorando do Programa de Engenharia Civil da COPPE da UFRJ, área de concentração em Sistemas Computacionais na linha de pesquisa Visualização Científica e Realidade Virtual, no Laboratório de Métodos Computacionais em Engenharia - LAMCE. Coordenador do GERGAV - Grupo de Estudos de Representação Gráfica em Ambientes Virtuais. Tem como áreas de interesse Realidade Virtual e Realidade Aumentada. Gerson Gomes Cunha Doutor em Engenharia Civil pelo Programa de Engenharia Civil da COPPE/UFRJ (2004), Mestre em Engenharia Civil pelo Programa de Engenharia Civil da COPPE/UFRJ (1991), Graduado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1985). Atualmente é Engenheiro/Pesquisador da Universidade Federal do Rio de Janeiro, Sócio Gerente da Simset Tecnologia de Simulação Ltda., Pesquisador Participante do Fundação COPPETEC. Coordenador do Grupo de Realidade Virtual aplicada do Laboratório de Métodos Computacionais em Engenharia (GRVa/LAMCE/COPPE/UFRJ). Tem experiência na área de Ciência da Computação, com ênfase em Metodologia e Técnicas da Computação. Atuando principalmente nos seguintes temas: Realidade Virtual, Computação Gráfica, Plataformas Flutuantes, Exploração de Petróleo. Luiz Landau Possui graduação em Engenharia Civil pela Pontifícia Universidade Católica do Rio de Janeiro-PUC/RJ- (1973), mestrado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio de Janeiro-COPPE/UFRJ- (1976) e doutorado em Engenharia Civil pela Universidade Federal do Rio de Janeiro (1983). Atualmente é professor titular do Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia da Universidade Federal do Rio de Janeiro (COPPE/UFRJ), coordenador do Laboratório de Métodos Computacionais em Engenharia do Programa de Engenharia Civil (LAMCE/PEC/COPPE/UFRJ) e consultor da Fundação Coordenação de Projetos, Pesquisas e Estudos Tecnológicos- Coppetec. 10

11 Cristina Jasbinschek Haguenauer Graduada em Engenharia Civil pela UERJ (1985), Mestre em Engenharia pela PUC-RJ (1988) e Doutora em Ciências e Engenharia pela UFRJ (1997). Professora Associada da Escola de Comunicação da UFRJ; atua em ensino, pesquisa e consultoria na área de Tecnologias da Informação e da Comunicação, com foco em Educação a Distância, Capacitação Profissional, Formação Continuada, Hipermídia, Jogos Educativos, Ambientes Virtuais de Aprendizagem, Portais de Informação e Realidade Virtual. Coordenadora do Laboratório de Pesquisas em Tecnologias da Informação e da Comunicação - LATEC/UFRJ. 11