Razvijena membrana za uklanjanje ulja iz vode, ali i obrnuto

Novo oružje u borbi protiv onečišćenja vodenih sustava naftom

Kako učinkovito i brzo ukloniti naftne mrlje s površine mora ili jezera te kako jeftinije pročistiti goriva, često su postavljana pitanja među istraživačima. Navedeni procesi nastoje se poboljšati, a čini se kako je na pravom putu tim američkih istraživača koji je razvio membranu kojom se mogu izdvojiti komponente ulja iz vode, ali i obrnuto. Nova membrana nudi učinkovit i jednostavan način smanjenja negativnih učinaka zauljenih otpadnih voda i/ili nafte na okoliš.

Problem obrade zauljene vode

Voda onečišćena uljima, bilo organskim ili mineralnim - naftom, i dalje je jedan od glavnih problema diljem svijeta. Procjenjuje se da se dva milijuna tona raznih ulja svake godine ispušta u prirodne vodene sustave. Tradicionalne metode obrade zauljene vode daleko su od savršenog. Kako bi bile dugoročno zadovoljavajuće rješenje ili su skupe i energetski zahtjevne ili su prespore i nepovoljne po okoliš.

Ponekad je potrebno pročistiti onečišćenu vodu uklanjanjem razlivenog ulja ili masni mrlja s njezine površine, što je slučaj kod izlijevanja nafte, dok je u nekim slučajevima potrebno ukloniti vodu iz goriva kako bi se ono dodatno pročistilo. Jeftina i nova „pametna“ membrana osmišljena na kanadskom sveučilištu British Columbia u mogućnosti je raditi oboje. Istraživanje je nedavno objavljeno u časopisu Applied Surface Science.   

Membrana s dva stanja

Membranu je razvio tim vođen magistrom kemijskog inženjerstva Chunom Haow (Bryan) Kungom, a napravljena je od fine i kvalitetne bakrene mreže za višekratnu upotrebu. Bakrena mrežica prvo je uronjena u otopinu elektrolita, a zatim uzastopno izložena dvjema manjim vrijednostima napona na vrijeme od ukupno dvije minute.  

Membrana obrađena navedenim procesom koristi se za filtriranje smjese ulja i vode kada je iz smjese potrebno izdvojiti vodu - samo ulje može proći kroz membranu, dok ona zadržava vodu prisutnu unutar uljne smjese. To je moguće zahvaljujući gruboj površini strukture mreže i bakrovim oksidima koji su za nju vezani. Ako je membrana samo nekoliko sekundi izložena naponu obične alkalne baterije, dobivena struja mijenja površinsku strukturu membrane. Kao rezultat, voda sada može proći kroz membranu, a uljne komponente ostaju zadržane na membrani.

Sušenje materijala membrane zrakom rezultira njegovim vraćanjem u prvobitno stanje kada membrana „voli ulje“, u kojem njega propušta, a vodu ne.

Grafički prikaz procesa / The University Of British Columbia / sciencedirect.com

Neočekivano visoka učinkovitost

U laboratorijskim testovima koja su uključivala ulja različitih gustoća i viskoznosti pomiješanih s vodom, membrana je u odvajanju dviju tekućina pokazala učinkovitost veću od 98 posto. To je, u usporedbi s izvješćima ispitivanja drugih izmjenjivih membrana, daleko bolje od učinkovitosti postignutih s drugim filtracijskim medijima. Nadalje, nova „pametna“ mrežasta membrana ne sadrži toksične materijale, zahtjeva samo mali napon za promjenu stanja, odnosno strukture površine te se može koristiti dulje vrijeme.

„Ova membrana za svoj rad ne zahtijeva neprekidnu električnu struju ili bilo koju specijaliziranu opremu ili uvjete“, navodi Kung. „Također, membrana je vrlo robusna, korištena je u 30 uzastopnih ciklusa odvajanja i laganih i teških ulja bez gubitka svoje učinkovitosti, što dovoljno govori o ogromnom potencijalu ovakve membrane.“

Barbara Kalebić / Ekovjesnik

 

VEZANE VIJESTI

Ova tri velika američka grada uskoro bi mogla ostati bez vode

Cijeli svijet zabrinuto iščekuje što će se u Cape Townu dogoditi „nultog dana“ kada će uslijed intezivne trogodišnje suše presušiti zalihe vode i većina domova i tvrtki ostati bez vode. Ukoliko u narednom razdoblju ne padne znatna količina kiše, Cape Town bi mogao postati prvi veliki svjetski grad koji će se suočiti s potpunim kolapsom vodoopskrbe, a od toga nas dijeli još manje od tri mjeseca.

Grafenski filtar i vodu Sydneyske luke čini pitkom

Danas poznajemo brojna korisna svojstva grafena, a kao jedno od najizraženijih valja istaknuti mogućnost filtriranja, odnosno pročišćavanja vode. Tim australskih znanstvenika demonstrirao je kako poseban oblik grafena može biti učinkovit u pročišćavanju vode prilično izazovnog i zahtjevnog sastava - vode luke grada Sydneya. Naime, filtar je morsku vodu Sydneyske luke učinio sigurnom za piće u samo jednom jednostavnom koraku.

Cape Town je (možda) izbjegao najgori scenarij obustave vodoopskrbe

Južnoafrički grad Cape Town je možda izbjegao najgori scenarij potpunog gubitka vode zahvaljujući restrikcijama u potrošnji vode, ali i prisustvom policijskih snaga na ulicama i nemilosrdnim javnim sramoćenjem svih građana koji se ne pridržavaju strogih mjera štednje vode.

PRIJAVITE SE NA NEWSLETTER