رفع آلودگی‌های نفتی و گازی با یک جاذب نانویی

به گزارش مهر، پژوهشگران موسسه ملی علوم مواد (NIMS) موفق به ساخت جاذب نفت با کارایی بالا شدند. این ماده که با هزینه بسیار کم تولید شده، می‌تواند آلودگی‌های نفتی را از آب پاک کند. معمولا در فرآیند استخراج نفت، مقادیر زیادی آب نیاز است که این آب در اثر مجاورت با نفت آلوده می‌شود. با این ماده می‌توان آب آلوده شده در سکوهای استخراج نفت را با هزینه پایین و صرف انرژی کم پاک‌سازی کرد.

این گروه تحقیقاتی با استفاده از مواد پلیمری رایج مورد استفاده در صنعت، جاذب متخلخلی تولید کردند که ابعاد حفره‌های آن تقریبا 10 نانومتر است. انگیزه آنها برای ساخت این جاذب، محافظت از محیط‌ زیست به دلیل رهایش آب آلوده به نفت بود. با روش‌های فعلی نمی‌توان به‌ صورت کنترل شده روی پلیمرها تخلخل نانومقیاس ایجاد کرد همین موضوع به ‌عنوان چالش و سدی برای تولید جاذب با کارایی بالا بوده است.

معمولا در فرآیندهای تولید پلیمرهای متخلخل صنعتی از جدایی فاز محلول پلیمری استفاده می‌شود. در این فرآیند با سرد کردن فاز محلول، پلیمر را از حلال جدا می‌کنند. محققان این پروژه موفق شدند تا این فرآیند را به شکلی تغییر دهند که حلال به نانو بلورهایی تبدیل شود. با زدایش این نانو بلورها می‌توان ساختاری متخلخل ایجاد کرد، به طوری که نانو حفره‌های موجود در پلیمر به یکدیگر ارتباط داشته باشند. مزیت این روش آن است که ماده جاذب را می‌توان به شکل‌های مختلف نظیر صفحه‌ای، ذره‌ای و رشته‌ای ایجاد کرد. این گروه در شرایط ویژه‌ای توانستند جاذبی با حفره‌هایی به شعاع 1.9 نانومتر ایجاد کنند.

پلیمرهای نانوحفره‌ای کاربردهای متعددی در صنعت دارد. این مواد دارای مساحت سطحی بالایی در حدود 300 مترمربع در هر گرم بوده که به راحتی قادر به جمع‌آوری نفت از آب هستند. نتایج کار محققان نشان داد که یک گرم از این جاذب قادر است 260 میلی‌گرم کروسل (ترکیبی موجود در قیر و زغال‌سنگ) را جذب کند.

این جاذب جدید قادر است در دمای بالا ترکیبات نفتی را جذب کند بنابراین مقاومت حرارتی بالایی داشته و می‌توان از آن به دفعات زیاد استفاده کرد. از دیگر کاربردهای این جاذب آن است که می‌تواند گازهایی نظیر دی‌اکسید کربن را نیز جذب کند. بنابراین از آن می‌توان به‌ عنوان عامل جداکننده گازها نیز استفاده کرد.

• مفاهیم: نانو چیست؟