Onderzoekers van de University of British Columbia hebben een goedkoop membraan ontwikkeld dat olie en water op verzoek effectief scheidt, wat mogelijk de weg vrijmaakt voor snellere opruiming van olielozingen en een betere behandeling van industrieel afvalwater in de toekomst.

Het membraan bestaat uit een behandeld koperen gaas dat kan worden omgeschakeld van de modus voor het verwijderen van olie naar de modus voor het verwijderen van water door eenvoudig een spanning van enkele seconden van een gewone alkalinebatterij aan te brengen. In de olieverwijderingsmodus, zware olie gaat door het gaas terwijl water wordt vastgehouden; in de waterafvoermodus, het gaas laat water door terwijl lichte olie wordt vastgehouden. Dit stelt gebruikers in staat om met een enkel membraan een bijna volledige scheiding van zowel lichte als zware oliën uit water te bereiken.

"Deze technologie biedt een effectieve en milieuvriendelijke manier om de negatieve effecten van olieachtig water en afvalwater te verminderen, die worden geproduceerd door binnenlandse, gemeentelijke en industriële processen elke dag, " zegt Chun Haow (Bryan) Kung, een masterstudent chemische technologie aan UBC die de studie leidde. "Andere olie-water scheidingsmethoden, zoals degenen die afhankelijk zijn van skimming, verbranding en oplosmiddelen, zijn ofwel te duur, te omslachtig, of inefficiënt."

Hoewel er andere membraanbehandelingen zijn die kunnen overschakelen van olieverwijdering naar waterverwijdering, ze vertrouwen vaak op giftige, onstabiele chemische coatings die tijd nodig hebben om te activeren. Ze hebben ook de neiging om relatief onzuivere olie en water te produceren die verder moeten worden verwerkt, merkte Kung op.

"Ons membraan is vrij van additieven en kan een zuiverheid van ten minste 98 procent bereiken voor de gescheiden olie en water, "zei Kung. "Het heeft een enkele elektrische lading nodig om van operatie te wisselen, en vereist geen speciale uitrusting of voorwaarden."

Kung en zijn collega's maakten het membraan klaar door een eenvoudig koperen gaas in een elektrolytoplossing onder te dompelen en twee kleine spanningen aan te leggen gedurende in totaal twee minuten. Het proces verandert de oppervlaktestructuur van het gaas en geeft het de mogelijkheid om heen en weer te schakelen van het aantrekken van water en het afstoten van olie naar het aantrekken van olie en het afstoten van water.

Om de robuustheid van het gaas te testen, het team heeft het ook door 30 opeenvolgende scheidingscycli geleid, met mengsels die zowel lichte als zware oliën bevatten.

"Met olie verontreinigd water blijft een groot probleem over de hele wereld, met naar schatting twee miljoen ton olie die elk jaar in wateren wordt geloosd, " zegt de senior auteur van de studie, Walter Merida, een professor werktuigbouwkunde aan de UBC en de directeur van het onderzoekscentrum voor schone energie van de universiteit. "We hopen dat dit membraan uiteindelijk leidt tot een betere manier om ons water te behandelen en ons milieu te beschermen."

Het artikel is onlangs gepubliceerd in Toegepaste oppervlaktewetenschap .