Nadat duizenden liters olie in de Stille Oceaan waren gegoten na de lekkage van 2 oktober, agentschappen en vrijwilligers hebben de klok rond gewerkt om de schade te beperken en de verspreiding te stoppen.

Om dit te doen, bemanningen hebben gieken gebruikt, fysieke drijvende barrières die helpen voorkomen dat de olie zich naar buiten uitstrekt. Skimmers worden vervolgens binnen de omtrek van de giek gebruikt om de olie uit het water te verwijderen voordat deze wordt opgezogen met een zandachtig mengsel.

De huidige lekkage is slechts een van de vele van de afgelopen 30 jaar, en de geschatte 24 tot 131 duizend gallons zijn relatief klein vergeleken met de bijna 134 miljoen gallons die de Golf van Mexico troffen na Deep Water Horizon in 2010.

Hoewel gieken effectief zijn geweest bij deze meest recente lekkage, eerdere grotere lekkages vroegen om aanvullende mitigatietechnieken, zoals het gebruik van dispergeermiddelen of in situ branden.

Na de lekkage van Deepwater Horizon, De Carnegie Mellon-hoogleraren Chemische Technologie Shelley Anna en Lynn Walker sloten zich aan bij het onderzoek van het Golf van Mexico Research Initiative (GoMRI) om een ​​beter inzicht te krijgen in de impact van zowel de lekkage als de technieken die worden gebruikt om de verwoesting van dieren in het wild en wetlands te beperken.

Destijds, Anna en Walker waren al bezig met het ontwikkelen van een instrument, een microtensiometer genaamd, om het grensvlak- en transportgedrag van oppervlakteactieve stoffen te meten. chemische stoffen die worden gebruikt om dispergeermiddelen te maken. Wanneer toegepast op een vloeistof, de eigenschappen van oppervlakteactieve stoffen verminderen de oppervlaktespanning, waardoor ze grote olieverzamelingen in kleinere druppeltjes kunnen verspreiden. Een veelvoorkomend huishoudelijk voorbeeld hiervan is afwasmiddel, die helpt bij het afbreken van het vet dat tijdens het koken op potten en pannen wordt verzameld.

"Afwasmiddel, zoals dageraad, is een voorbeeld van een oppervlakteactieve stof die niet schadelijk is voor huid of veren, dus het wordt vaak gebruikt om de olie van vogels en andere dieren in het wild te verwijderen na een lekkage, " zei Walker.

Niet alleen kan het gebruik van oppervlakteactieve stoffen olievlekken helpen voorkomen, maar volgens Anna ze laten ook toe dat oliedruppels in de waterkolom worden geduwd, zodat natuurlijke olie-etende microben de verontreiniging kunnen gaan afbreken. Naarmate de oliedruppeltjes kleiner worden, hun oppervlakken worden toegankelijker voor deze microben. Echter, hoewel het proces een natuurlijker alternatief lijkt te zijn voor het verbranden van de olie van het wateroppervlak, Anna zegt dat alle mitigatietechnieken nadelen hebben en een aanzienlijke impact kunnen hebben op het ecosysteem en het milieu.

"Als je olie in de oceaan verspreidt, je bevordert ook de groei van de bacteriën die het eten, " zei Anna. "Terwijl de bacteriën van nature aanwezig zijn, de toegenomen olie leidt ertoe dat ze met onnatuurlijke snelheden groeien en een dominante soort worden, de microbiële samenstelling volledig veranderen."

"Bijvoorbeeld, als je ongezond eet, je verandert de samenstelling van je darmmicrobioom, en het kan veel verschillende directe en indirecte effecten op lange termijn hebben. In het geval van een olielek, we hebben een enorm complex systeem waar je misschien denkt dat het goed is dat bacteriën de olie opeten, maar is het? Het verstoort ook het bacteriële ecosysteem."

In het onderzoek van Anna en Walker werd ook gekeken naar meer duurzame oppervlakteactieve stoffen. Hun vroege werk kenmerkte rhamnolipiden, een oppervlakteactieve stof geproduceerd door olie-etende bacteriën, en de waterbestendige eigenschappen van hydrofobine, een eiwit dat op het oppervlak van paddenstoelen wordt aangetroffen. Hoewel de alternatieven minder impact hebben op het milieu dan hun synthetische tegenhangers, de economische haalbaarheid zal de acceptatie van deze toepassing waarschijnlijk belemmeren. Walker en anderen werken nu aan efficiëntere manieren om duurzame oppervlakteactieve stoffen in verschillende toepassingen op te nemen.

Volgens Allen Robinson, afdelingshoofd van de afdeling Werktuigbouwkunde van Carnegie Mellon, de milieuschade van een olielek gaat veel verder dan alleen het water van de oceaan aantasten. Hoewel veel mensen zich de enorme impact ervan op de luchtkwaliteit en vervuiling niet realiseren, de olie die verdampt na een lekkage draagt ​​direct bij aan fijnstof. Wanneer olie van het wateroppervlak wordt verbrand, de effecten op de atmosfeer worden nog groter, omdat de dikke zwarte rook het bewijs is van een verbranding van zeer lage kwaliteit.

"De oplossingen die er zijn, zijn over het algemeen ingewikkeld in die zin dat ze zowel een negatieve als een positieve impact hebben, " zei Anna. "De beste oplossing is om te proberen deze lekkages in de eerste plaats te voorkomen, dus we hoeven niet te worstelen met dit soort beslissingen."