Il processo a circuito chiuso della membrana degradabile di separazione olio-acqua di cellulosa. Credito:Institute of Coal Chemistry (CAS)
Le fuoriuscite di petrolio e l'inquinamento industriale rappresentano un'enorme minaccia per l'ambiente ecologico. Le preoccupazioni per la sicurezza hanno visto una maggiore attenzione sul miglioramento della filtrazione delle acque reflue oleose; ad esempio, durante il trattamento delle acque reflue. La tecnologia di separazione a membrana offre un'opzione promettente ed efficiente per il trattamento di tali acque reflue, in particolare con il suo basso consumo energetico. Tuttavia, rimane una sfida trovare membrane composite a basso costo, resistenti ed ecologiche in grado di raggiungere un elevato livello di separazione.
Un gruppo di ricercatori dello Shanxi Institute of Coal Chemistry (parte dell'Accademia cinese delle scienze—CAS) ha sviluppato un metodo nuovo e migliorato utilizzando due diversi materiali di cellulosa. Il loro processo permette di ottenere materiali a membrana per la separazione olio-acqua che sono "tutta cellulosa" (cellulosa con due o più forme cristalline differenti).
È importante sottolineare che, come delineano nei risultati dello studio, pubblicati in Green Energy &Environment , la loro membrana è rispettosa dell'ambiente.
Secondo il Prof. Tiansheng Deng, l'autore corrispondente del documento, "i materiali delle membrane di separazione olio-acqua che sono stati ampiamente utilizzati negli ultimi anni includono fluoruro di vinilidene (PVDF), polipropilene (PP), poliacrilonitrile (PAN), nylon o loro compositi. Tuttavia , questi polimeri non sono biodegradabili e esercitano ulteriore pressione sull'ambiente."
Per risolvere questo problema, il Prof. Deng e il suo gruppo hanno scelto la cellulosa degradabile derivata dalle piante come materia prima e poi l'hanno legata con carta da filtro di cellulosa commerciale, che è poco costosa e porosa. Hanno scoperto che nella carta da filtro di cellulosa modificata compare un gran numero di nanopori, che migliorano la barriera della membrana contro le goccioline di olio. Quando la loro membrana di separazione viene a contatto con l'acqua, si forma un idrogel di cellulosa che separa efficacemente la miscela olio-acqua e l'emulsione olio in acqua.
Il Prof. Deng aggiunge che "le catene di cellulosa sono strettamente legate da un legame idrogeno, con pochi difetti, e le proprietà meccaniche del materiale sono notevolmente migliorate. Le elevate proprietà meccaniche a secco e a umido della membrana estendono le modalità di applicazione e aiutarlo a rimanere stabile quando viene utilizzato in acqua. Riteniamo che questo sia un importante passo avanti nel trattamento dell'inquinamento". + Esplora ulteriormente