Le fuoriuscite di petrolio, se non vengono bonificate in modo rapido ed efficace, possono causare danni permanenti agli ambienti marini e costieri. Ecco perché un team di ricercatori nordamericani sta sviluppando un nuovo materiale simile a una spugna che non solo è efficace nell'afferrare e trattenere il petrolio sulla sua superficie (adsorbimento), ma può essere riutilizzato più e più volte, anche nelle gelide acque canadesi.
I risultati sono pubblicati sulla rivista Science of The Total Environment .
Il materiale speciale, chiamato aerogel CNF-SP, combina un materiale biodegradabile a base di cellulosa con una sostanza chiamata spiropirano, un materiale sensibile alla luce. Lo spiropiran ha una proprietà "commutabile" unica che consente all'aerogel di passare dall'olio assorbente all'olio repellente, proprio come una spugna da cucina che può essere utilizzata per assorbire e far uscire l'acqua.
"Una volta che lo spiropirano è stato aggiunto all'aerogel, dopo ogni utilizzo cambiamo semplicemente le condizioni di luce", spiega la dottoressa Baiyu Helen Zhang, professoressa e Canada Research Chair presso la Memorial University, Terranova. "Abbiamo utilizzato l'aerogel come assorbente per l'olio sotto la luce visibile. Dopo l'assorbimento dell'olio, abbiamo cambiato la condizione di luce in luce UV. Questo interruttore ha aiutato la spugna a rilasciare l'olio."
E il materiale continua ad assorbire e rilasciare petrolio, anche quando la temperatura dell'acqua scende, secondo il dottor Xiujuan Chen, assistente professore presso l'Università del Texas-Arlington.
"Abbiamo scoperto che quando abbiamo testato le prestazioni dell'olio assorbente in diversi tipi di condizioni ambientali, ha ottenuto ottime prestazioni in un ambiente freddo. Ciò è molto utile per le fredde stagioni invernali, in particolare per il Canada."
I ricercatori hanno utilizzato la linea di luce Mid-IR del CLS per esaminare le caratteristiche dell'aerogel prima e dopo averlo esposto alla luce visibile e UV. Da qui, i ricercatori stanno cercando di ampliare la loro ricerca con ampi studi pilota e persino testando il materiale sul campo.
"Il CLS dispone di un'infrastruttura davvero unica che aiuta studenti e ricercatori come noi a condurre molti tipi di ricerche molto interessanti e a contribuire alla conoscenza scientifica e alle applicazioni ingegneristiche", afferma Zhang.
Ulteriori informazioni: Hongjie Wang et al, Sviluppo di un aerogel di cellulosa assistito da spiropirano con bagnabilità commutabile come assorbente per olio per la pulizia delle fuoriuscite di petrolio, Scienza dell'ambiente totale (2024). DOI:10.1016/j.scitotenv.2024.171451
Informazioni sul giornale: Scienza dell'ambiente totale
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