Notícia

Esponja para captura de óleo pode absorver resíduos da perfuração offshore

Fonte

Imperial College de Londres

Data

terça-feira, 24 dezembro 2019 09:45

Áreas

Gestão de Resíduos. Inovação. Química Verde.

A perfuração e o fraqueamento de petróleo no fundo do mar produzem 100 bilhões de barris de águas residuais contaminadas por óleo a cada ano, liberando pequenas gotículas de óleo na água circundante.

A maioria dos esforços para remover o óleo da água concentra-se na remoção de grandes manchas de óleo de derramamentos industriais, mas as técnicas não são adequadas para remover pequenas gotículas. Atualmente, os cientistas estão procurando novas maneiras de limpar a água.

Pesquisadores da Universidade de Toronto, no Canadá, e do Imperial College de Londres, no Reino Unido, desenvolveram uma esponja que remove mais de 90% das microplacas de óleo das águas residuais em dez minutos.

Quando a esponja é usada, o óleo reveste suas superfícies como uma película fina, através de um processo chamado adsorção. Após o uso, a esponja pode ser tratada com um solvente, que libera o óleo da esponja. O óleo pode então ser reciclado; a esponja, pronta para ser usada novamente.

A esponja aprimora um conceito anterior: a principal autora, Dra. Pavani Cherukupally, do Departamento de Engenharia Química do Imperial College, havia desenvolvido uma versão inicial da esponja durante seu doutorado na Universidade de Washington. Embora a esponja anterior tenha removido mais de 95% do óleo nas amostras testadas, demorou três horas para fazê-lo – muito mais tempo do que seria útil na prática. Além disso, a esponja funcionou bem apenas dentro de uma faixa de pH específica.

Agora, a Dra. Pavani Cherukupally, juntamente com sua equipe de pesquisa, modificou quimicamente a esponja para melhorar sua usabilidade. A nova esponja funciona mais rapidamente e em uma faixa de pH muito mais ampla que a versão anterior.

Os resultados foram publicados na revista científica Nature Sustainability.

No vídeo abaixo, podem ser vistas as gotículas de óleo (em verde) capturadas pela esponja:

Nova esponja

Para criar a esponja original, a Dra. Pavani usou espumas comuns de poliuretano – semelhantes às encontradas em almofadas de sofás – para separar pequenas gotas de óleo das águas residuais. A equipe ajustou cuidadosamente o tamanho dos poros, a química da superfície e a área da superfície, para criar uma esponja que atrai e captura gotículas de óleo enquanto deixa a água fluir.

Para melhorar as propriedades da esponja no novo estudo, a equipe de pesquisadores trabalhou com os químicos da Universidade de Toronto para adicionar pequenas partículas de um material conhecido como silício nanocristalino às superfícies de espuma. Isto serviria para que eles pudessem controlar melhor a área superficial e a química da superfície da esponja, melhorando sua capacidade de capturar e reter gotículas de óleo como revestimento nas superfícies dos poros – um conceito conhecido como energia superficial crítica.

A professora Dra. Amy Bilton, da Universidade de Toronto e co-autora do estudo, explicou: “As estratégias atuais para limpeza de derramamentos de óleo estão focadas na mancha de óleo flutuante, mas elas perdem as gotículas que se formam na água. Embora nossa esponja tenha sido projetada para águas residuais industriais, sua adaptação para condições de água doce ou marinha pode ajudar a reduzir a contaminação ambiental de futuros derramamentos.”

Acesse o resumo do artigo científico (em inglês).

Acesse a notícia completa na página do Imperial College de Londres (em inglês).

Fonte: Caroline Brogan, Imperial College de Londres. Imagem: Água antes (à esquerda) e depois (à direita) do tratamento com a nova esponja (ao centro). Fonte: Kevin Soobrian, Universidade de Toronto.