Lavprismembran renser lette og tunge olier i et enkelt trin

Forskere ved University of British Columbia har udviklet en billig membran, der effektivt adskiller olie og vand efter behov – hvilket potentielt baner vejen for hurtigere oprensning af olieudslip og forbedret behandling af industrispildevand i fremtiden.

Membranen består af et behandlet kobbernet, der kan skiftes fra oliefjernelsestilstand til vandfjernelsestilstand blot ved at påføre et par sekunders spænding fra et almindeligt alkalisk batteri. I oliefjernelsestilstand, tung olie passerer gennem nettet, mens vandet tilbageholdes; i vandfjernelsestilstand, nettet tillader vand at passere igennem, mens den bevarer let olie. Dette gør det muligt for brugerne at opnå næsten fuldstændig adskillelse af både lette og tunge olier fra vand ved hjælp af en enkelt membran.

"Denne teknologi tilbyder en effektiv og miljøvenlig måde at reducere de negative virkninger af olieholdigt vand og spildevand, som bliver produceret af indenlandske, kommunale og industrielle processer hver dag, "siger Chun Haow (Bryan) Kung, en kemiteknisk kandidatstuderende ved UBC, der ledede undersøgelsen. "Andre olie-vand-separationsmetoder, såsom dem, der er afhængige af skimming, forbrænding og opløsningsmidler, er enten for dyre, for besværligt, eller ineffektiv."

Mens der er andre membranbehandlinger, der kan skifte fra oliefjernelse til vandfjernelse, de er ofte afhængige af giftige, ustabile kemiske belægninger, der tager tid at aktivere. De har også en tendens til at producere relativt uren olie og vand, der skal behandles yderligere, bemærkede Kung.

"Vores membran er fri for tilsætningsstoffer og er i stand til at opnå mindst 98 procent renhed for den separerede olie og vand, " sagde Kung. "Den har brug for en enkelt elektrisk ladning for at skifte operationer, og kræver intet særligt udstyr eller særlige forhold."

Kung og hans kolleger forberedte membranen ved at nedsænke et simpelt kobbernet i en elektrolytopløsning og anvende to små spændinger i i alt to minutter. Processen ændrer nettets overfladestruktur og giver det mulighed for at skifte frem og tilbage fra at tiltrække vand og afvise olie til at tiltrække olie og afvise vand.

For at teste nettets robusthed, holdet satte det også igennem 30 på hinanden følgende adskillelsescyklusser, ved brug af blandinger indeholdende både lette og tunge olier.

"Olieforurenet vand er fortsat et stort problem rundt om i verden, med anslået to millioner tons olie, der udledes i vandområder hvert år, " siger undersøgelsens seniorforfatter, Walter Mérida, en maskiningeniørprofessor ved UBC og direktør for universitetets forskningscenter for ren energi. "Vores håb er, at denne membran i sidste ende fører til en bedre måde at behandle vores vand på og beskytte vores miljø."

Avisen blev for nylig offentliggjort i Anvendt overfladevidenskab .