science >> Wetenschap >  >> Chemie

Oleo Sponge succesvol in echte omstandigheden voor de kust van Californië

Een team van Argonne-onderzoekers heeft in april met succes de Oleo-spons voor de kust van Zuid-Californië getest. Van links naar rechts:Argonne's Seth Darling, Jeff Elam en Ed Barry. Krediet:Argonne National Laboratory

De Oleo-spons, een technologie waarvoor patent is aangevraagd om olielekken op te ruimen, uitgevonden in het Argonne National Laboratory van het Amerikaanse Department of Energy (DOE), heeft zijn belofte waargemaakt in een experiment dat in april voor de kust van Zuid-Californië werd uitgevoerd.

De test, gefinancierd door het in Palo Alto gevestigde Anthropocene Institute, was bedoeld om Oleo Sponge te valideren in een omgeving die een echte olieramp nabootste. Het Antropoceen Instituut richt zich op wereldwijde hulpbronnen- en energiekwesties, inclusief het behoud van de oceaan, door middel van technologie en beleidsontwikkeling,

"Deze technologie is zo belangrijk omdat, ondanks de beste bedoelingen van de industrie, er blijven olielozingen plaatsvinden, en bestaande opruimmethoden zijn verrassend ontoereikend, " zei mede-uitvinder Seth Darling, directeur van het Institute for Molecular Engineering in Argonne.

Liefje, die meer dan 15 jaar in het laboratorium heeft gewerkt, is ook wetenschapper bij het Center for Nanoscale Materials en senior wetenschapper aan de Universiteit van Chicago.

Hij en een team van wetenschappers begonnen met gewoon polyurethaanschuim, het soort dat wordt gebruikt in meubelkussens. Het had voldoende oppervlakte om olie op te vangen en nuttige mechanische eigenschappen, maar had een nieuwe oppervlaktechemie nodig om de olieminnende moleculen stevig te bevestigen.

Darling en collega-chemicus Jeff Elam uit Argonne ontwikkelden een techniek die sequentiële infiltratiesynthese wordt genoemd. gebruikt om metaaloxiden in polymere materialen te infuseren, en vond uiteindelijk een manier om de techniek aan te passen om een ​​extreem dunne laag metaaloxide "primer" te laten groeien in de buurt van de binnenoppervlakken van het schuim om moleculen stevig te binden om de olie op te vangen.

Bij recente tests in open water, Oleo Sponge werkte precies zoals onderzoekers hadden voorspeld:het was in staat om met succes olieglans van het wateroppervlak te verwijderen, geen zichtbaar spoor achterlaat. Krediet:Argonne National Laboratory

Het resultaat is Oleo Sponge, die, voorafgaand aan deze laatste test in open water, was al doorgelicht in het laboratorium en in Ohmsett, een grootschalige zeewatertank die door bedrijven en overheidsinstanties wordt gebruikt om technologieën voor de respons op olievlekken te evalueren.

Argonne-wetenschappers Anil Mane, Joseph Libera en Edward Barry hebben ook bijgedragen aan de ontwikkeling van de Oleo Sponge, met Barry die assisteerde bij het experiment in Californië.

De reinigingsmethode is eenvoudig:de spons wordt in het water gedompeld en vervolgens uitgewrongen, de olie verzameld in containers voor mogelijk hergebruik of veilige verwijdering. Nadat de olie is uitgewrongen, Oleo Sponge kan opnieuw worden gebruikt.

Onderzoekers kozen het Coal Oil Point Seep Field in het Santa Barbara-kanaal bij Goleta, Californië, voor hun experiment. De locatie blijft een van de grootste en best bestudeerde gebieden van actieve mariene kwel ter wereld.

Gelegen op een diepte van 20-80 meter, de sijpels zijn al minstens 500 actief, 000 jaar en komt ongeveer 40 ton methaan vrij, 19 ton andere organische gassen, en meer dan 100 vaten vloeibare aardolie per dag.

Onderzoekers van Argonne waren vooral geïnteresseerd in de vraag of de herbruikbare Oleo-spons glans kon verwijderen, een laag oppervlakteolie van ongeveer een micron dik die voortdurend op het water glinstert.

Ze maakten voor dit doel een set Oleo-sponzen van 2 bij 2 voet, ze inzetten voor gebruik op een kleine vissersboot, zoals degenen die werden gebruikt om te helpen bij het opruimen van noodgevallen na een lekkage.

De Oleo-spons werkte precies zoals onderzoekers hadden voorspeld:hij was in staat om met succes olieglans van het wateroppervlak te verwijderen, geen zichtbaar spoor achterlaat.

"Ik was opgewonden om te zien hoe goed het presteerde, " zei schat, "Olieglans is altijd een frustrerende uitdaging geweest voor hulpdiensten bij olierampen, met geen goede opruimoptie beschikbaar tot nu toe."

Traditionele methoden voor het beperken van morsen zijn onder meer skimming en ter plaatse brandwonden, die beide minder effectief zijn - en, in het geval van brandwonden, veel minder milieuvriendelijk dan de technologie van Argonne. En geen van beide kan worden gebruikt met olieglans omdat de glans te dun is om af te schuimen of te verbranden.

Op chemicaliën gebaseerde geleermiddelen kunnen worden aangebracht op plaatsen waar gemorst is om glans te verwijderen, maar er is zoveel van nodig dat het een onpraktische en milieugevaarlijke oplossing is.

Argonne maakt momenteel Oleo Sponge in kleine hoeveelheden voor onderzoeksstudies, laboratoriumapparatuur gebruiken. Argonne zoekt commercialiseringspartners die geïnteresseerd zijn in het opschalen van de technologie zodat deze in grote hoeveelheden kan worden vervaardigd.

"Deze technologie heeft zoveel toepassingen, " Darling zei. "We zijn enthousiast over de mogelijkheden voor andere toepassingen voor milieusanering en daarbuiten, dat maakt ons des te gemotiveerder om eraan te blijven werken."