I campioni di materiale. Credito:Università politecnica di Tomsk
Gli scienziati del Politecnico di Tomsk, insieme all'Università di Lille (Francia), hanno sviluppato un nuovo materiale in grado di purificare efficacemente l'acqua dai prodotti petroliferi. Si basa su una normale spugna di poliuretano per uso domestico. Il team di ricerca lo ha reso superidrofobo:respinge l'acqua, assorbendo efficacemente le molecole dei prodotti petroliferi. I risultati sono stati pubblicati in Tecnologia di separazione e purificazione.
"Nuovi metodi di produzione dell'olio, soprattutto quelli legati alla produzione sui fondali marini e oceanici, aumentare il rischio di fuoriuscite. Sappiamo tutti dell'impatto ambientale dell'incidente avvenuto su una piattaforma di trivellazione nel Golfo del Messico nel 2010. Pertanto, uno dei problemi scientifici più urgenti è quello di ottenere assorbenti selettivi in grado di estrarre prodotti petroliferi da una miscela acqua-olio, evitando interazioni con l'acqua. Quest'ultimo punto è di fondamentale importanza poiché le interazioni con l'acqua si traducono sostanzialmente in alcuni prodotti che finiscono nell'acqua e influiscono sull'ecosistema. Per di più, la saturazione dell'acqua riduce l'efficacia dell'assorbente. Perciò, dovevamo trovare materiale economico e renderlo idrorepellente ed efficiente per l'obiettivo menzionato. Abbiamo deciso a favore di una normale spugna per il lavaggio, "Pavel Postnikov, professore associato presso la TPU Research School of Chemistry &Applied Biomedical Sciences, dice.
sali di diazonio, composti organici speciali, sono stati usati per fare una spugna idrofoba. La spugna è stata posta in una soluzione acquosa con sali di diazonio e riscaldata a 60°C. I radicali attivi risultanti attaccarono la spugna e formarono sulla superficie nuovi gruppi organici con proprietà idrofobe, essendo allo stesso tempo sensibile ai prodotti petroliferi. Agiscono come assorbenti che assorbono selettivamente le molecole di olio.
"Il secondo problema è trovare un modo efficiente per rimuovere questo materiale dall'acqua. Abbiamo scelto la raccolta di assorbenti magnetici. Abbiamo aggiunto nanoparticelle di ferro nella struttura della spugna, ottenuti con il nostro metodo originale e caratterizzati da una maggiore suscettibilità alle molecole non polari. Abbiamo anche aggiunto gruppi organici idrofobici. Di conseguenza, abbiamo ottenuto un materiale che quasi non interagisce con l'acqua nonostante sia una spugna, " spiega lo scienziato.
I prodotti petroliferi in acqua sono sotto forma di emulsione. Ciò implica che le loro goccioline microscopiche siano distribuite in un altro liquido, nel nostro caso, in acqua. Secondo i ricercatori, in pratica, tali emulsioni sono spesso altamente stabilizzate. Significa che sono difficili da separare in singoli componenti.
"Abbiamo testato il nostro materiale con emulsioni sia altamente stabilizzate che a bassa stabilizzazione. Gli esperimenti hanno dimostrato che il materiale è eccellente. Abbiamo anche testato la sua efficacia su oli industriali che possono inquinare i corpi idrici naturali. Il materiale ha anche mostrato la sua elevata efficienza, "dice Pavel Postnikov.
Per di più, gli studi hanno dimostrato che il nuovo materiale può essere riutilizzato più volte. "Negli esperimenti, l'abbiamo usato almeno cinque volte e non c'è stato nessun calo nella sua efficienza, "dice lo scienziato.