Investigadores de la UCA desarrollan una ‘nariz electrónica’ para detectar gasolina en incendios

Investigadores de la Universidad de Cádiz han desarrollado un método de identificación de compuestos inflamables que revela la existencia de carburante después de apagar una deflagración. El trabajo ha sido financiado con fondos del Plan Propio de la UCA.

Científicos del Grupo de Investigación Agroalimentaria y Vitivinícola de la Universidad de Cádiz han desarrollado un método pionero con una ‘nariz electrónica’ que detecta la presencia de gasolina en un incendio tras las labores de extinción. Este sistema de identificación de compuestos inflamables, que analiza las muestras obtenidas in situ y concreta su naturaleza en menos de 15 minutos, permite además apuntar la posible intencionalidad de un fuego.

En este sentido, la tipificación de los materiales involucrados en un siniestro resulta en muchos casos complicada e inexacta. La propia naturaleza destructiva del fuego, el contacto con el aire y otros materiales presentes en el incendio, producen una bajada de intensidad y por tanto, una modificación de los restos de líquidos que generalmente dificulta su identificación.

Este proceso de degradación (en inglés ‘weathering’) que soporta la gasolina en casos de incendio provoca cambios en su composición química, como recogen los expertos en este estudio, titulado ‘Study of the Weathering Process of Gasoline by eNose’ y publicado en la revista Sensors. Con este trabajo, financiado por fondos del Plan Propio de la Universidad de Cádiz dentro del Programa de Fomento e Impulso de la Investigación y de la Transferencia, este equipo de expertos persigue posicionar la nariz electrónica como una herramienta de trabajo adicional en el ámbito de la química forense. “Nuestro objetivo principal se centra en ofrecer nuevas técnicas analíticas resultantes del trabajo científico que optimicen el tiempo de respuesta tras un incendio”, apostilla Aliaño.

En este sentido, los científicos señalan que durante esta fase de evaporación tras un incendio, los compuestos más volátiles (aquellos que se evaporan más fácilmente) desaparecen frente a otros que permanecen. “La detección inmediata tras el fuego resulta de gran utilidad, porque con el paso de las horas los hidrocarburos se transforman. Parte de sus componentes se evaporan y por esta razón, su naturaleza cambia”, la investigadora de la Universidad de Cádiz María José Aliaño, responsable de este trabajo.

Además de obtener información útil en cuestión de minutos, la nariz electrónica reduce el factor riesgo. Durante este estudio, los expertos han demostrado que este sistema es capaz de determinar la presencia de gasolina después de un mes, lo que permite suficiente para asegurar el lugar donde se produjeron los hechos. “La utilización de este dispositivo ofrece ventajas tanto en el tratamiento de la información, ya que facilita la selección de datos relevantes, como por el hecho de facilitar el tiempo necesario para salvaguardar en todo momento la seguridad de quienes realizan la toma de muestra”, aclara Aliaño.

Foto descriptiva de la nariz electrónica (espacio de cabeza, zona donde se inyectan los líquidos, viales…).

El procedimiento para iniciar este método comienza con la introducción de las muestras en unos recipientes especiales (viales) que posteriormente colocaron en un horno incubador. Le aplicaron diferentes temperaturas y de esta forma se crea el espacio de cabeza (zona donde se concentran los compuestos volátiles) y que a continuación ‘huele’ la nariz electrónica. Con un software que funciona como cerebro de la técnica y que está previamente entrenado analizan la información obtenida.

Para comprobar su eficacia, los expertos recrearon muestras reales y las sometieron a diversas pruebas. En primer lugar, calentaron el combustible para que los compuestos volátiles se concentraran en la parte superior del dispositivo, concretamente en el espacio de cabeza. Para ello, emplearon una temperatura de 145º mientras se agitaba el contenido.

Posteriormente, la aguja de la nariz electrónica toma una muestra de este espacio de cabeza y la introduce en el espectrómetro de masas. “Los datos obtenidos nos permiten obtener una huella dactilar propia de cada líquido. Previamente se había analizado y se conocía la de la gasolina para poder realizar así su identificación”, aclara Aliaño.

Con el fin de evaluar la influencia del proceso de desgaste tanto en la cantidad como en los materiales, los expertos prepararon 72 modelos diferentes. Para ello, agregaron dos volúmenes diferentes de gasolina, concretamente 40 y 80 microlitros, en piezas cuadradas compuestas de cuatro materiales diferentes (madera de pino, corcho, papel y algodón) introducidos en los viales.

En concreto, todas las pruebas se sometieron a una temperatura media de 25 °C para simular el proceso de evaporación que se genera en zonas cercanas a un incendio. En diferentes intervalos de tiempo, analizaron el contenido de cada uno de los recipientes.

Como resultado, los expertos de la Universidad de Cádiz corroboraron que este sistema de identificación discrimina muestras de gasolina vaporizadas independientemente del soporte usado. “Observamos que, por ejemplo, seis horas después de un supuesto incendio, la gasolina había perdido la mayor parte de su intensidad y, después de este tiempo, también había cambiado su naturaleza drásticamente”, apunta la doctora María José Liaño.

A raíz de todos estos datos, los investigadores están confeccionando una base de datos con huellas dactilares de líquidos inflamables. En ella, además de materiales puros, existen múltiples combinaciones. “La biblioteca que nos gustaría crear es incalculable porque encontraríamos desde líquidos mezclados con otros compuestos, restos que se adhieren a determinadas superficies y hasta casos en los que entran en contacto con agua o con sangre”, enumera Aliaño.

En esta primera fase del estudio, los científicos han analizado la viabilidad de la nariz electrónica en la detección e identificación de restos de gasolina, que ampliarán al diésel y la parafina en estudios posteriores. “Comenzamos por este carburante porque es un líquido de fácil adquisición y, sobre todo, tiene un uso más extendido. Además, suele ser el origen de gran parte de los incendios intencionados”, matiza la autora de la investigación.

Aliaño-González, María José; Ferreiro-González, Marta; F. Barbero, Gerardo; Ayuso, Jesús; Palma, Miguel; García Barroso, Carmelo: ‘Study of the Weathering Process of Gasoline by eNose’. Sensors. Enero de 2018.