Gli idrocarburi, come il petrolio greggio o il diesel tinto di rosso in questo caso. Credito:FAU/Luis Portilla
Nel futuro, potrebbe essere possibile rimuovere le fuoriuscite di petrolio sulla superficie dell'oceano usando i magneti. Un gruppo interdisciplinare di ricercatori della Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), guidato dal Prof. Dr. Marcus Halik, ha sviluppato particelle di ossido di ferro funzionalizzate che possono attrarre qualsiasi tipo di idrocarburi. Le particelle magnetiche e i loro gusci possono quindi essere rimossi dall'acqua in modo relativamente semplice ed ecologico e possono anche essere riutilizzati dopo essere stati puliti.
I ricercatori hanno ora pubblicato il loro studio sulla rinomata rivista Materiali funzionali avanzati . Nello studio, descrivono come le particelle di ossido di ferro funzionalizzate possono essere modificate con un monostrato autoassemblato in modo che assorbano solo idrocarburi. Questo gruppo di sostanze chimiche comprende composti leggeri come alcani e aromi ma anche petrolio greggio, benzina e gasolio. Tali molecole di idrocarburi circondano le particelle molto fini come se fossero risucchiate e raggiungono un volume che può crescere fino a 14 volte la dimensione del nucleo della particella. Un video sul sito web dei ricercatori mostra come la polvere di ossido di ferro viene applicata all'olio liquido e la trasformazione istantanea in una sostanza che può essere rimossa da un magnete. L'ossido di ferro è una sostanza magnetica per natura.
Oltre alla riutilizzabilità multipla del materiale di partenza, l'ampio rapporto superficie/volume fornito dalle nanoparticelle e il favorevole rapporto con la quantità di idrocarburi da adsorbire contribuiscono all'elevatissima efficienza del processo. Inoltre, permette di pulire completamente l'acqua dall'olio e dai prodotti petroliferi. Metodi convenzionali, d'altra parte, creare dispersioni o miscele di sostanze che permettano agli idrocarburi di essere più facilmente digeriti dai batteri, ma rimanere nell'acqua di mare fino al completamento di questo processo.
Oltre a produrre e caratterizzare le particelle, la ricerca ha comportato esperimenti utilizzando vari idrocarburi e diverse fonti di acqua a diverse temperature integrati da simulazioni molecolari che hanno consentito di migliorare ulteriormente i materiali.
In futuro, il sistema potrebbe contribuire a ridurre notevolmente l'impatto della contaminazione da petrolio sull'ambiente. I ricercatori della FAU stanno attualmente lavorando con partner dell'industria per aumentare la produzione dei materiali e trasferire il concetto ad applicazioni reali nelle operazioni di pulizia.