物理科技生物学-PHYICA

改良海绵可以从北极水高峰樱域回收石油污染物

化学 2021-10-23 00:02:40

作者莎拉·韦斯特,伦敦帝国理工学院 信用:Unsplash/CC0公共领域 研究人员已经开发出一种可持续且经济的方法来从超低温工业废水和漏油中回收石油

伦敦帝国理工学院和多伦多大学的科学家设计了一种海绵,可以去除北极水中难以回收的石油

他们的研究建立在以前开发的海绵技术的基础上,以应对从超冷水中回收石油的特殊挑战

发表在《科学进展》杂志上的研究结果提出了一种经济且可持续的石油开采方法,这种方法将有利于环境,同时为工业提供了一种经济有效的解决方案

北极的石油污染 研究人员为市售海绵开发了一种特殊的涂层,可以从低至5摄氏度的水中回收油滴

油更难从超冷水中去除,因为它在低温下变得粘稠,减少了流量,使其更难收集

北极水域的石油污染是一个重大问题,有超过1万亿升的油砂尾矿等待清理,油砂尾矿是石油开采、海洋和北极漏油的副产品

用于从这些地点回收石油的传统技术要么是能源密集型的、昂贵的,要么在面对微米级油滴时是无效的

有些甚至有造成进一步环境破坏的风险,例如那些在收集前对油进行再加热的操作,这会导致油溶解或蒸发

帝国理工学院和德州大学设计的技术通过利用低温油的特性来创造低能耗和低成本的解决方案来应对这些挑战

这不仅有利于环境并有助于保护我们的自然资源,而且为工业提供了经济上可行的解决方案,这对确保广泛应用至关重要

互相吸引 帝国理工学院的团队根据油滴在冷水中的行为为市售海绵设计了一种特殊的涂层

当油温低于38摄氏度时,油开始结晶,边缘变得粘稠

主要作者Dr

帕瓦尼·切鲁古帕利利用这些知识设计了一种类似石蜡的海绵涂层,其化学结构与油相同,可以在两个表面之间产生相互吸引

海绵可以用无毒的溶剂冲洗,以置换粘性油滴并使其被收集起来,从而使海绵和油都可以重复使用

这个过程被称为打蜡,其中一种液体被用来取代另一种液体

在这种情况下,被称为庚醇的溶剂被用来置换油滴

一旦建立了最佳的打蜡特性,一个由麻省理工学院化学家组成的团队就合成了纳米涂层,使其具有功能性,并可以在更大范围内使用

严格的测试表明,这种工程海绵可以从5到40摄氏度的水中吸附油滴,并在两个半小时内去除90-99%的污染物

回收的油可再次用于工业,为组织提供经济效益,海绵可重复使用十次,结果一致

后续步骤 这种采油方法对工业和环境都有很大的好处

它具有从超冷水中去除油的高成功率,并且不需要额外的能量输入,因为它使用海绵和油的材料特性来产生结果

主要作者Dr

伦敦帝国理工学院的帕瓦尼·切鲁卡帕利解释说:“我们开发了一种回收原油的节能方法,这种方法对环境有生态效益,对工业也有经济效益

“我们的工作意义重大,因为它针对一个特定的问题,即低温下的油结晶,并从材料的角度来解决这个问题

" 首席研究员达里尔·威廉姆斯教授补充道:“如果我们继续像过去几十年那样对待环境,干净的水将变得越来越稀缺

作为一种如此重要的全球资源,社会和工业获得创新的、低成本的水净化方法是至关重要的,就像我们在研究中报告的那样

“我们的技术预示着全球补救的新方法,我们希望在为时过晚之前得到广泛应用

" 接下来,研究小组将探索如何使用海绵来收集各种各样的油,每种油都有不同的成分,在低温下会有不同的表现

他们相信,他们的海绵技术可以适应许多不同环境条件下的不同需求

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