جدا سازی نفت از آب با نانوسیمها
در سال 1989 كشتى نف تكش اكسون والدز در آلاسكا به گل نشست و 38000 تن نفت خام به منطقه Prince William Pound نشت كرد. پدیدة نشت نفت یكى از جد ىترین حوادث زیست محیطى بشمار میرود.
خدمه این نفت كش با تلاش شبانه روزى سعى كردند تا انتشار نفت به سایر مناطق را مهار كنند. اما جداسازى نفت از آب كه دو سیال امتزاج ناپذیر هستند، كارى مشكل و طاقت فرساست و جداسازى آنها همواره با موفقیت نسبى همراه است. با ظهور یك نوآورى در فناورى نانو كه در مجلهى Nature Nanotechnology منتشر شده است، جداسازى نفت به سهولت انجامپذیر خواهد بود. تیم تحقیقاتى به سرپرستى فرانچسكو استلاچى و جینگ كونگ كه در مؤسسهى فناورى ماساچوست (MIT) فعالیت میكنند، مادهاى ورقه مانند ساخت هاند كه قادر به جذب نفت تا 20برابر وزن خود است. این ماده مشابه ورق كاغذ است اما بجاى الیاف چوب از شبكهاى از نانوسیمها ساخته شده است.
این نانوسیمها از جنس اكسید پتاسیم منگنز هستند كه بهصورت شبكهاى از خطوط متقاطع با آرایشى مواج و درهم تنیده باعث ایجاد حفراتى در ساختار شبكه خود میشوند .این حفرهها به آسانى مایعات را جمعآورى و مولكولهاى مایع را به دام میاندازند.
البته اگر نوآورى دكتر كونگ و استلاچى در همین حد بود كه گفته شد، یك مشكل بزرگ به وجود میآمد؛ این شبكه علاوه بر نفت، آب را هم به راحتى در ساختار خود جذب میكرد. بنابراین جداسازى هیچ وقت اتفاق نمیافتد! اما محققان فكرى براى این موضوع كرد هاند. آنها سطح ماده را، بنحوى كه حفرهها مسدود نشوند، با سیلیكون پوشاندند كه سبب دفع آب میشده و فقط عبور مایعاتى نظیر نفت از آن امكانپذیر است.
این مشخصهى ویژه در این نوآورى آن را از سایر اسفنجهاى طراحى شده براى جداسازى آب از نفت متمایز میكند. عملكرد چشمگیر این جاذب سبب میشود كه بتوان آنرا براى ماهها در آب رها كرده، پس از عارى شدن آب از آلودگى آنرا خارج نمود.
سابقاً تمیز كردن آلودگیهاى نفتى در دریا نیازمند مجموع هاى از كشت ىها بود تا با احاطه كردن منطقه آلوده، از انتشار جریان نفت جلوگیرى كنند. سپس مجموعهى دیگرى از كشتیهاى مجهز به پمپ و تجهیزات كفگیرى و گودبردارى آورده میشد تا آلودگى از منطقه رفع شود. این روشها گران و وقتگیر به نظر میرسند اما این شبكههاى نانوسیمى آلودگیهاى نفتى را بسیار سریع و با بازدهى بالا جذب میكنند و از این رو نیازمند مخازن كمترى هستند.
علاوه بر اینها، یكى از مزایاى این جاذب پایدارى آن در دماهاى بالاست. این پایدارى سبب میشود تا با گرمایش و در نتیجه تبخیر نفت جذب شده، این جاذب احیا و براى استفاده مجدد آماده شود. این نانوسیمها ارزان بوده و به سهولت به شكل ورقه كاغذ ساخته میشوند. این محققان بر این باورند كه تولید انبوه این ماده با مشكلى مواجه نیست.
نشت نفت همچنان به عنوان یك معضل زیست محیطى مطرح است و آثار مخرب آن تا سالها در طبیعت باقى میماند. حتى بعد از انجام تلاشهاى بسیار براى حادثه نفتكش اكسون و 19 سال كاهش میزان نفت بهوسیلهى نیروهاى طبیعى، همچنان بقایاى آلودگى در منطقه یافت میشود .زمانى این مشكل بر طرف خواهد شد، اما این زمان با وجود این ابداع جدید زودتر فراخواهد رسید.
تنظیم برای تبیان: محسن مرادی
