Os pesquisadores desenvolveram uma maneira sustentável e econômica de recuperar o óleo de águas residuais industriais ultra-frias e derramamentos de óleo.

Cientistas do Imperial College London e da Universidade de Toronto desenvolveram uma esponja que pode remover óleo difícil de recuperar das águas do Ártico. Sua pesquisa baseia-se na tecnologia de esponja desenvolvida anteriormente para enfrentar desafios específicos com a recuperação de óleo de água ultra-fria.

As evidências, publicado em Avanços da Ciência , apresentam um método econômico e sustentável de recuperação de óleo que irá beneficiar o meio ambiente, ao mesmo tempo que apresenta uma solução econômica para a indústria.

Contaminação por óleo no Ártico

Os pesquisadores desenvolveram um revestimento especial para esponjas disponíveis comercialmente que podem recuperar gotas de óleo de água fria até 5 graus Celsius. O óleo é mais difícil de remover da água ultra-fria porque se torna viscoso a baixas temperaturas, reduzindo seu fluxo e dificultando a coleta.

A contaminação do óleo nas águas do Ártico é um problema significativo, com mais de um trilhão de litros de rejeitos de areias betuminosas, um subproduto residual da extração de petróleo, derramamentos de óleo marinho e ártico aguardando limpeza.

As tecnologias tradicionais usadas para recuperar o petróleo de tais locais são intensivas em energia, dispendioso, ou ineficaz quando confrontado com gotículas de óleo de tamanho micrométrico. Alguns podem até mesmo arriscar causar mais danos ambientais, como aqueles que reaquecem o óleo antes da coleta, o que pode fazer com que ele se dissolva ou evapore.

A tecnologia projetada por Imperial e U of T aborda esses desafios, aproveitando as propriedades do óleo em temperatura fria para criar uma solução de baixo consumo de energia e econômica. Isso não só beneficiará o meio ambiente e ajudará a proteger nossos recursos naturais, ele oferece uma solução economicamente viável para a indústria, que é vital para garantir uma ampla aceitação.

Atração mutua

A equipe da Imperial projetou um revestimento especial para esponjas disponíveis comercialmente com base no comportamento das gotas de óleo em água fria.

Quando o óleo está abaixo de 38 graus Celsius, começa a cristalizar e fica pegajoso nas bordas. O autor principal, Dr. Pavani Cherukupally, usou esse conhecimento para projetar um revestimento de esponja semelhante a parafina com a mesma estrutura química do óleo que poderia criar uma atração mútua entre as duas superfícies.

A esponja pode ser enxaguada com um solvente não tóxico que desloca as gotas pegajosas de óleo e permite que sejam coletadas, permitindo que a esponja e o óleo sejam reutilizados. O processo é conhecido como umedecimento com cera, onde um fluido é usado para deslocar outro. Nesse caso, o solvente, conhecido como heptol, é usado para deslocar as gotas de óleo.

Uma vez que as características ótimas de umedecimento com cera foram estabelecidas, uma equipe de U of T Chemists sintetizou o nanocoating que o tornou funcional e pronto para uso em uma escala maior.

Testes rigorosos mostraram que a esponja projetada pode adsorver gotas de óleo da água que variam entre 5 e 40 graus Celsius e remover 90-99% dos contaminantes em duas horas e meia. O óleo recuperado pode ser usado novamente pela indústria, proporcionando um benefício econômico às organizações, e a esponja pode ser reutilizada dez vezes com resultados consistentes.

Próximos passos

Este método de recuperação de óleo traz benefícios significativos tanto para a indústria quanto para o meio ambiente. Ele tem uma alta taxa de sucesso para remover óleo de água ultra-fria e não requer entrada de energia adicional, pois usa as propriedades do material da esponja e do óleo para gerar resultados.

O autor principal, Dr. Pavani Cherukapally, Colégio Imperial de Londres, explicou:“Nós desenvolvemos uma maneira eficiente de recuperar o petróleo bruto que tem benefícios ecológicos para o meio ambiente e é economicamente benéfico para a indústria.

“Nosso trabalho é significativo porque se dirige a um problema específico, cristalização de óleo em baixas temperaturas, e aborda a partir de uma perspectiva de materiais. "

O principal investigador, o professor Daryl Williams, acrescentou:"Se continuarmos tratando o meio ambiente como temos feito há décadas, a água limpa se tornará cada vez mais escassa. Como um recurso global importante, é vital que a sociedade e a indústria tenham acesso a produtos inovadores, métodos de baixo custo para limpeza da água, como os que relatamos em nosso estudo.

"Nossa tecnologia anuncia uma nova abordagem para remediação global que esperamos que seja amplamente utilizada antes que seja tarde demais."

Em seguida, a equipe irá explorar como a esponja pode ser usada para coletar e uma variedade de óleos, cada um tem uma composição diferente e se comporta de maneira diferente em baixas temperaturas. Eles estão confiantes de que sua tecnologia de esponja pode ser adaptada para atender a essas diferentes necessidades em muitas condições ambientais diferentes.