I ricercatori dell'Università della British Columbia hanno sviluppato una membrana a basso costo che separa efficacemente olio e acqua su richiesta, aprendo potenzialmente la strada a una pulizia più rapida delle fuoriuscite di petrolio e a un migliore trattamento delle acque reflue industriali in futuro.

La membrana è costituita da una rete di rame trattato che può essere commutata dalla modalità di rimozione dell'olio a quella della rimozione dell'acqua semplicemente applicando una tensione di pochi secondi da una normale batteria alcalina. Nella modalità di rimozione dell'olio, l'olio pesante passa attraverso la rete mentre l'acqua viene trattenuta; in modalità di rimozione dell'acqua, la rete lascia passare l'acqua trattenendo l'olio leggero. Ciò consente agli utenti di ottenere una separazione quasi completa di oli leggeri e pesanti dall'acqua utilizzando un'unica membrana.

"Questa tecnologia offre un modo efficace ed ecologico per ridurre gli impatti negativi dell'acqua oleosa e delle acque reflue, che vengono prodotti da domestici, processi comunali e industriali ogni giorno, "dice Chun Haow (Bryan) Kung, uno studente di master in ingegneria chimica all'UBC che ha guidato lo studio. "Altri metodi di separazione olio-acqua, come quelli che si basano sulla scrematura, combustione e solventi, o sono troppo costosi, troppo ingombrante, o inefficiente".

Mentre ci sono altri trattamenti a membrana che possono passare dalla rimozione dell'olio alla rimozione dell'acqua, spesso si affidano a sostanze tossiche, rivestimenti chimici instabili che richiedono tempo per attivarsi. Tendono anche a produrre olio e acqua relativamente impuri che devono essere ulteriormente lavorati, ha notato Kung.

"La nostra membrana è priva di additivi ed è in grado di raggiungere almeno il 98% di purezza per l'olio e l'acqua separati, " disse Kung. "Ha bisogno di una singola carica elettrica per cambiare le operazioni, e non richiede attrezzature o condizioni speciali."

Kung e i suoi colleghi hanno preparato la membrana immergendo una semplice rete di rame in una soluzione elettrolitica e applicando due piccole tensioni per un totale di due minuti. Il processo modifica la struttura superficiale della rete e le conferisce la capacità di passare dall'attrarre l'acqua e respingere l'olio all'attrarre l'olio e respingere l'acqua.

Per testare la robustezza della mesh, il team lo ha anche sottoposto a 30 cicli di separazione consecutivi, utilizzando miscele contenenti oli leggeri e pesanti.

"L'acqua contaminata dal petrolio continua a essere un grave problema in tutto il mondo, con una stima di due milioni di tonnellate di petrolio che vengono scaricate in corpi idrici ogni anno, " dice l'autore senior dello studio, Walter Merida, professore di ingegneria meccanica all'UBC e direttore del centro di ricerca sull'energia pulita dell'università. "La nostra speranza è che questa membrana alla fine porti a un modo migliore per trattare la nostra acqua e proteggere il nostro ambiente".

Il documento è stato recentemente pubblicato su Scienza delle superfici applicata .