Olielozingen in de oceaan hebben een verwoestende impact op het milieu. Meer dan 400, Jaarlijks wordt er 1000 liter olie in de oceanen gemorst, die honderden vierkante mijlen aantasten en meer dan 50 doden, 000 waterdieren. Alleen al in 2019, vijf olielozingen - drie geclassificeerd als grote tot middelgrote - verwoeste ecosystemen.

Voorafgaand onderzoek heeft de manieren onderzocht waarop olievlekken zich verspreiden, maar wetenschappers en ingenieurs begrijpen minder wat er gebeurt als een straal olie onder zeer hoge druk uitspuwt en op het water botst. Weten wat een oliedruppel doet wanneer deze voor het eerst in het water terechtkomt, is van cruciaal belang om het opruimen van olielekken efficiënter te maken. en dit is het onderwerp van nieuw onderzoek dat wordt uitgevoerd door assistent-professor Anand Sushant en Varun Kulkarni, een postdoc onderzoeker.

Hun werk laat zien dat oliedruppels van een hogedrukstraal - zoals de spray die uit een beschadigde boot gutst - grote afstanden aflegden en ander gedrag vertoonden dan een olievlek. Afhankelijk van bepaalde eigenschappen, Anand en Kulkarni vonden, een druppel van een straal zal een tijdje oscilleren en zich vervolgens verspreiden.

"We willen begrijpen wat er gebeurt tijdens het eerste contact wanneer een oliedruppel het oceaanoppervlak raakt, ' zei Anand. 'Na een tijdje, het vormt een film. Hoe is deze overgang verlopen? Wat bepaalt de groei van deze spread? Dat proberen we te begrijpen."

De onderzoekers testten 11 verschillende ruwe oliën en observeerden hoe ze zich verspreidden. Hun bevindingen tonen aan dat eigenschappen van de olie, zoals viscositeit en oppervlaktespanning, invloed hebben op hoe de verontreinigingen zich op het oppervlak verspreiden.

"Als de olie minder stroperig is - zoals water - springt hij over het water en laat olievlekken achter op elke plek die hij raakt, " zei Kulkarni. "Hoe dikker, of meer viskeuze, de olie, hoe langzamer het zich zal verspreiden."

De volgende stap in hun onderzoek is het testen van een mengsel van oliën om te zien wat er gebeurt. Ze zullen ook experimenteren met de toevoeging van nanodeeltjes aan olie, die het gedrag volledig zou kunnen veranderen, zei Kulkarni.

Door een beter begrip te krijgen van de eerste stappen van hoe olie zich vanuit een hogedrukstraal verspreidt, het onderzoek heeft de potentie om opruimstrategieën te verbeteren, de schade veroorzaakt door olielozingen te verminderen, en olievervuiling te voorkomen.

"Het onderzoek dat we in het lab doen, in mijn gedachten, een dienst aan de mensheid moeten zijn, ' zei Anand. 'Er moet een doel achter het onderzoek zitten, en het doel hier heeft invloed op mensen en onze samenleving over de hele wereld."

Andere onderzoekers die aan het onderzoek werken, zijn onder meer Yashasvi Venkata Lolla, nu bij Virginia Polytechnic Institute en State University; Suhas Tamvada, nu aan de Universiteit van Florida; en Nikhil Shirdade bij UIC. De financiering voor het onderzoek werd mogelijk gemaakt door een National Science Foundation EAGER-prijs om de ontvochtigingsdynamiek op vloeistof/lucht-interfaces te bestuderen.

Een paper over het onderzoek is beschikbaar in de Journal of Colloid and Interface Science onder de titel "Coalescentie en verspreiding van druppels op vloeistofpoelen."