p Quando o óleo se mistura ou entra na água, métodos convencionais de limpeza da água e remoção do óleo podem ser desafiadores, caro e ambientalmente arriscado. Mas pesquisadores da Escola de Engenharia Cockrell da Universidade do Texas em Austin acreditam que podem ter desenvolvido um método melhor. p Em um estudo publicado nesta primavera no Journal of Nanoparticle Research , os pesquisadores usaram nanopartículas magnéticas para separar o óleo da água por meio de um processo simples que depende da força eletrostática e de um ímã. Os engenheiros acreditam que sua nova técnica pode melhorar o tratamento de água para a produção de petróleo e gás, limpar derramamentos de óleo com mais eficiência e potencialmente remover chumbo da água potável.

p Hoje, nanopartículas, que são partículas minúsculas que podem ser revestidas com diferentes produtos químicos, como polímeros, são usados ​​em uma ampla variedade de áreas e indústrias, incluindo medicina, energia e eletrônica. A versatilidade das nanopartículas inspirou a equipe da UT Austin a explorar como as partículas poderiam ser aplicadas à produção de petróleo para diminuir sua pegada ambiental e aumentar a eficiência na perfuração onshore e offshore. Eles acreditam que sua técnica também poderia ser usada para tratar os milhões de litros de água doce usados ​​no fraturamento hidráulico e para ajudar a limpar a água potável.

p Os métodos modernos de produção de petróleo separam 95 por cento do petróleo da água produzida, mas deixam para trás pequenas gotículas de óleo que são difíceis de extrair, o que torna o tratamento e o descarte de água mais desafiadores e ambientalmente arriscados.

p “Esta nova técnica visa realmente remover aquele pouquinho de óleo da água que precisa ser removido antes que você possa considerá-la tratada, "disse Saebom Ko, pesquisador associado do Departamento de Engenharia de Petróleo e Geossistemas e principal autor do estudo. "A vantagem de empregar nanopartículas magnéticas é que as pequenas gotículas de óleo que se ligam às nanopartículas são muito mais rapidamente separadas da água do que os processos tradicionais de separação física porque a força magnética pode ser ordens de magnitude maior do que a gravitação."

p Ko trabalhou com uma equipe que incluía o professor de engenharia de petróleo e geossistemas Hugh Daigle, O professor de engenharia biomédica Thomas Milner e o pesquisador Chun Huh para projetar revestimentos de superfície para nanopartículas magnéticas que poderiam ser usadas para a remoção de óleo. Eles empregaram uma técnica, chamada de separação magnética de alto gradiente, que tem sido usado na mineração para remover metais e na indústria de alimentos para remover partículas tóxicas.

p O principal avanço da equipe é projetar revestimentos de superfície para nanopartículas que são capazes de aderir a gotículas de óleo usando a força eletrostática. A equipe revestiu as nanopartículas magnéticas com polímeros cuja carga superficial é positiva. As nanopartículas magnéticas carregadas positivamente, então, se prendem às gotículas de óleo carregadas negativamente por meio da força de atração eletrostática, semelhante a como um pano que protege contra poeira pega poeira. O processo - que leva segundos em testes de laboratório - também pode acontecer ao contrário. Se as substâncias alvo têm cargas superficiais positivas, as nanopartículas magnéticas podem ser revestidas com polímeros carregados negativamente para atrair o alvo.

p "É uma ideia simples, "Daigle disse." Estamos aproveitando as propriedades magnéticas dessas nanopartículas para fazê-las aderir às gotículas de óleo e essencialmente magnetizar as gotículas de óleo para que possam ser retiradas com um ímã. "

p A facilidade da técnica e a flexibilidade das nanopartículas magnéticas têm motivado os pesquisadores a considerarem diferentes aplicações.

p “As aplicações podem se estender muito além do campo de petróleo porque, com um design de revestimento de superfície apropriado, você pode pegar seu núcleo magnético e revesti-lo com qualquer produto químico que você escolher do lado de fora para aderir ao alvo e puxá-lo para fora com um ímã, "Daigle disse.

p Os pesquisadores imaginaram desenvolver um método para usar essas nanopartículas para limpar derramamentos de óleo no oceano. Eles também estão explorando como as nanopartículas magnéticas podem ser usadas para remover chumbo e outros contaminantes da água potável, com planos de testar suas ideias neste verão.

p Para a produção de petróleo e gás, a equipe planeja desenvolver um sistema de tratamento que teria a capacidade de lidar rapidamente com um grande volume de óleo e água, o que seria crucial para locais de perfuração de petróleo onshore e offshore.

p "Atualmente, estamos desenvolvendo um processo de regeneração livre de produtos químicos para reutilizar nanopartículas. Outros métodos de regeneração usam produtos químicos para extrair o óleo, resultando na produção de outros resíduos perigosos, "Disse Ko." Acreditamos que, ao reciclar e reutilizar nanopartículas, não só poderia reduzir os custos operacionais, mas pode ser um processo ambientalmente correto que reduza os resíduos perigosos. "