I ricercatori hanno sviluppato un modo sostenibile ed economico per recuperare il petrolio dalle acque reflue industriali ultra fredde e dalle fuoriuscite di petrolio.

Gli scienziati dell'Imperial College di Londra e dell'Università di Toronto hanno progettato una spugna in grado di rimuovere l'olio difficile da recuperare dalle acque artiche. La loro ricerca si basa sulla tecnologia delle spugne precedentemente sviluppata per affrontare sfide specifiche con il recupero del petrolio dall'acqua ultra-fredda.

Le scoperte, pubblicato in Progressi scientifici , presentare un metodo economico e sostenibile per il recupero del petrolio che andrà a beneficio dell'ambiente presentando al contempo una soluzione economicamente vantaggiosa per l'industria.

Contaminazione da petrolio nell'Artico

I ricercatori hanno sviluppato un rivestimento speciale per le spugne disponibili in commercio in grado di recuperare le goccioline di olio dall'acqua fredda fino a 5 gradi Celsius. L'olio è più difficile da rimuovere dall'acqua ultrafredda perché diventa viscoso a basse temperature, riducendone il flusso e rendendo più difficile la raccolta.

La contaminazione da petrolio nelle acque artiche è un problema significativo, con oltre un trilione di litri di sterili sabbie bituminose, un sottoprodotto di scarto dell'estrazione del petrolio, fuoriuscite di petrolio marine e artiche in attesa di essere bonificate.

Le tecnologie tradizionali utilizzate per recuperare il petrolio da tali siti sono ad alta intensità energetica, costoso, o inefficace di fronte a gocce d'olio di dimensioni micrometriche. Alcuni possono anche rischiare di causare ulteriori danni ambientali, come quelli che riscaldano l'olio prima della raccolta, che può provocarne la dissoluzione o l'evaporazione.

La tecnologia progettata da Imperial e U of T affronta queste sfide sfruttando le proprietà dell'olio a basse temperature per creare una soluzione a basso consumo energetico e conveniente. Ciò non solo gioverà all'ambiente e contribuirà a proteggere le nostre risorse naturali, offre una soluzione economicamente valida per l'industria, vitale per garantire un'ampia diffusione.

Reciproca attrazione

Il team di Imperial ha progettato un rivestimento speciale per spugne disponibili in commercio basato sul comportamento delle goccioline di olio in acqua fredda.

Quando l'olio è inferiore a 38 gradi Celsius, inizia a cristallizzare e diventa appiccicoso ai bordi. L'autore principale, il dott. Pavani Cherukupally, ha utilizzato questa conoscenza per progettare un rivestimento in spugna simile alla paraffina con la stessa struttura chimica dell'olio che potrebbe creare un'attrazione reciproca tra le due superfici.

La spugna può essere risciacquata con un solvente atossico che sposta le goccioline di olio appiccicoso e ne consente la raccolta, permettendo di riutilizzare sia la spugna che l'olio. Il processo è noto come bagnatura della cera, dove un fluido viene utilizzato per spostarne un altro. In questo caso, il solvente, noto come eptolo, viene utilizzato per spostare le gocce d'olio.

Una volta stabilite le caratteristiche ottimali di bagnabilità della cera, un team di U of T Chemists ha sintetizzato il nanorivestimento che lo ha reso funzionale e pronto per l'uso su scala più ampia.

Test rigorosi hanno dimostrato che la spugna ingegnerizzata può assorbire le goccioline di olio dall'acqua tra 5 e 40 gradi Celsius e rimuovere il 90-99% dei contaminanti entro due ore e mezza. L'olio recuperato può essere riutilizzato dall'industria, fornire un vantaggio economico alle organizzazioni, e la spugna può essere riutilizzata dieci volte con risultati coerenti.

Prossimi passi

Questo metodo di recupero del petrolio offre vantaggi significativi sia all'industria che all'ambiente. Ha un'elevata percentuale di successo per la rimozione dell'olio dall'acqua ultrafredda e non richiede ulteriore apporto energetico poiché utilizza le proprietà del materiale della spugna e dell'olio per generare risultati.

L'autore principale Dr. Pavani Cherukapally, Imperial College di Londra, ha spiegato:"Abbiamo sviluppato un modo efficiente dal punto di vista energetico di recuperare il petrolio greggio che ha benefici ecologici per l'ambiente ed è economicamente vantaggioso per l'industria.

"Il nostro lavoro è significativo perché si rivolge a un problema specifico, cristallizzazione dell'olio a basse temperature, e lo affronta dal punto di vista dei materiali."

Il principale ricercatore, il professor Daryl Williams, ha aggiunto:"Se continuiamo a trattare l'ambiente come abbiamo fatto per decenni, l'acqua pulita diventerà sempre più scarsa. In quanto risorsa globale così importante, è fondamentale che la società e l'industria abbiano accesso a soluzioni innovative, metodi a basso costo per la pulizia dell'acqua come quelli che riportiamo nel nostro studio.

"La nostra tecnologia preannuncia un nuovo approccio per la bonifica globale che speriamo venga ampiamente utilizzato prima che sia troppo tardi".

Successivamente il team esplorerà come la spugna può essere utilizzata per raccogliere e variare gli oli, che hanno ciascuno una composizione diversa e si comporteranno in modo diverso a basse temperature. Sono fiduciosi che la loro tecnologia delle spugne possa essere adattata per soddisfare queste diverse esigenze in molte diverse condizioni ambientali.