_ Plută tratată cu laser absoarbe petrol pentru curățarea oceanelor fără emisii de carbon

Scurgerile de petrol sunt dezastre mortale pentru ecosistemele oceanice. Ele pot avea un impact de durată asupra peștilor și mamiferelor marine timp de zeci de ani și pot face ravagii în pădurile de coastă, recifele de corali și pământul din jur. Dispersanții chimici sunt adesea folosiți pentru a descompune uleiul, dar deseori cresc toxicitatea în proces.

În Applied Physics Letters, cercetătorii de la Universitatea Central South, Huazhong University of Science and Technology și Ben-Gurion University of Negev a folosit tratamente cu laser pentru a transforma pluta obișnuită într-un instrument puternic pentru tratarea scurgerilor de petrol.

Au vrut să creeze o soluție de curățare a uleiului netoxică și eficientă, folosind materiale cu o amprentă scăzută de carbon, dar decizia lor de a încerca plută. rezultat dintr-o descoperire surprinzătoare.

„Într-un experiment cu laser diferit, am descoperit din greșeală că umecbilitatea plutei prelucrate cu ajutorul unui laser s-a schimbat semnificativ, devenind superhidrofobă (refugând apa) și superoleofilă (atrage uleiul) proprietăți”, a spus autorul Yuchun He. „După ajustarea adecvată a parametrilor de procesare, suprafața dopului a devenit foarte întunecată, ceea ce ne-a făcut să realizăm că ar putea fi un material excelent pentru conversia fototermală.”

„Combinând aceste rezultate cu eco-friendly, Avantajele reciclabile ale plutei, ne-am gândit să-l folosim pentru curățarea scurgerilor de petrol marine”, a spus autorul Kai Yin. „Din cunoștințele noastre, nimeni altcineva nu a încercat să folosească plută pentru curățarea scurgerilor de petrol marin.”

Pleta provine din scoarța stejarului de plută, care poate trăi sute de ani. Acești copaci pot fi recoltați aproximativ la fiecare șapte ani, făcând pluta un material regenerabil. Când scoarța este îndepărtată, copacii își amplifică activitatea biologică pentru a o înlocui și pentru a crește stocarea de carbon, astfel încât recoltarea plutei ajută la atenuarea emisiilor de carbon.

Autorii au testat variații ale unui tratament cu laser cu pulsații rapide pentru a obține echilibru optim al caracteristicilor din plută care poate fi atins la costuri reduse.

Ei au examinat îndeaproape modificările structurale nanoscopice și au măsurat raportul dintre oxigen și carbon din material, modificări ale unghiurilor cu care apa și uleiul contactează suprafața și absorbția, reflexia și emisia undelor luminoase ale materialului pe tot spectrul pentru a determina durabilitatea acestuia după mai multe cicluri de încălzire și răcire.

Proprietățile fototermale dotate plutei prin această prelucrare cu laser permit plutei să se încălzește repede la soare. Canelurile adânci măresc, de asemenea, suprafața expusă la lumina soarelui, astfel încât dopul poate fi încălzit doar cu puțină lumină solară în 10-15 secunde. Această energie este folosită pentru a încălzi uleiul vărsat, scăzându-i vâscozitatea și făcându-l mai ușor de colectat. În experimente, pluta tratată cu laser a colectat uleiul din apă în decurs de două minute.

Tratamentele cu laser nu numai că ajută la absorbția mai bună a uleiului, dar funcționează și pentru a menține apa să intre.

„Când pluta este supusă unui tratament cu laser cu pulsații rapide, microstructura sa de suprafață devine mai aspră”, a spus Yin. „Această rugozitate la nivel de micro până la nano îmbunătățește hidrofobicitatea.”

Ca urmare, pluta colectează uleiul fără a absorbi apă, astfel încât uleiul poate fi extras din plută și, eventual, chiar reutilizat.

„Recuperarea petrolului este o sarcină complexă și sistematică, iar participarea la recuperarea petrolului pe parcursul întregului său ciclu de viață este scopul nostru”, a spus Yuchun He. „Următorul pas este pregătirea materialelor electrotermale folosind spumă poliuretanică ca schelet pentru adsorbția uleiului, combinând tehnici fototermale și electrotermale pentru a forma un sistem de recuperare a uleiului pentru orice vreme.”

(Fluierul)