Ny metode til at fjerne olie fra vand

Olie udgør en betydelig fare for vandlevende organismer. Forskere ved universiteterne i Bonn og Aachen og Heimbach-GmbH har udviklet en ny teknologi til fjernelse af sådanne forurening:Tekstiler med særlige overfladeegenskaber skummer passivt olien af ​​og flytter den ind i en flydende beholder. Forskerne brugte overflader fra planteriget som model. Studiet er nu blevet offentliggjort i tidsskriftet Filosofiske transaktioner A .

Videoklippet er lige så kort, som det er imponerende:Den 18 sekunder lange sekvens viser en pipette, hvorfra mørkfarvet råolie drypper ned i et glas vand. Så holder en forsker et grønt blad mod stedet. I løbet af få sekunder suger bladet olien fra vandoverfladen, efterlader ikke engang et spor.

Filmens stjerne, det lille grønne blad, kommer fra den flydende bregne Salvinia. Bladenes særlige egenskaber gør det meget interessant for videnskabsmænd, fordi de er ekstremt hydrofobe:Når de er nedsænket, de pakker sig ind i en luftjakke og forbliver helt tørre. Forskere kalder denne adfærd "superhydrofobisk, " som kan oversættes til "ekstremt vandafvisende."

Imidlertid, Salvinia-overfladen elsker olie, som er, på en måde, en bagside af superhydrofobi. "Dette gør det muligt for bladene at transportere en oliefilm på deres overflade, " forklarer prof. dr. Wilhelm Barthlott, emeritus fra universitetet i Bonn og tidligere direktør for dets botaniske haver. "Og vi har også været i stand til at overføre denne egenskab til teknisk producerbare overflader, såsom tekstiler."

Funktionelle tekstiler som "sugerør"

Sådanne superhydrofobe stoffer kan så, for eksempel, bruges til at fjerne oliefilm fra vandoverflader effektivt og uden brug af kemikalier. Imidlertid, i modsætning til andre materialer, der hidtil har været brugt til dette formål, de optager ikke olien. "I stedet, det bevæger sig langs overfladen af ​​stoffet, bevæges fremad udelukkende af sine klæbekræfter, " forklarer Barthlott. "F.eks. i laboratoriet hængte vi sådanne stoftape ud over kanten af ​​en beholder, der flød på vandet. I løbet af kort tid havde de næsten helt fjernet olien fra vandoverfladen og transporteret den ind i beholderen." Tyngdekraften giver kraften; bunden af ​​beholderen skal derfor være under vandoverfladen med oliefilmen. "Olien er så helt skummet af - som om du bruger en automatisk skummeske til kødfond."

Dette gør også superhydrofobe tekstiler interessante for miljøteknologi. Trods alt, de lover en ny tilgang til at løse det akutte miljøproblem med stigende olieudslip på vandområder. Oliefilm, der flyder på vandet, forårsager en række problemer. De forhindrer gasudveksling gennem overfladen og er også farlige ved kontakt for mange planter og dyr. Da oliefilm også spredes hurtigt over store overflader, de kan bringe hele økosystemer i fare.

Rengøring uden kemikalier

Den nye proces kræver ikke brug af kemikalier. Konventionelle bindemidler absorberer blot olien og kan så normalt først brændes senere. Superhydrofobi-metoden er anderledes:"Olien skummet ind i den flydende beholder er så ren, at den kan genbruges, " forklarer prof. Barthlott.

Proceduren er ikke beregnet til store oliekatastrofer som dem, der opstår efter en tankskibsulykke. Men især små forureninger, motorolie fra biler eller skibe, fyringsolie eller utætheder, er et presserende problem. "Selv mindre mængder bliver en fare for økosystemet, især i stillestående eller langsomt strømmende vand, " understreger biologen. Det er her, han ser det store anvendelsespotentiale ved den nye metode, som der er indgivet patent på af universitetet i Bonn.

Generelt sagt, mange overflader udviser superhydrofob adfærd, om end i varierende grad. Den grundlæggende forudsætning er først og fremmest, at selve materialet er vandafvisende, for eksempel på grund af en voksbelægning. Men det alene er ikke nok:"Superhydrofobi er altid baseret på bestemte strukturer på overfladen, såsom små hår eller vorter - ofte i nanoteknologisk skala, " forklarer botanikeren fra universitetet i Bonn. Det er også takket være ham, at videnskaben nu ved meget mere om disse forhold, end den gjorde for et par årtier siden.

Forskningsarbejdet er finansieret af Deutsche Bundesstiftung Umwelt DBU. "Dette hjælper os nu med at udvikle olieabsorberende materialer med særligt gode transportegenskaber, i samarbejde med RWTH Aachen University, siger Barthlott.