فناوری غشایی انقلابی ۹۷٪ نفت را با خلوص ۹۹.۹٪ از آب جدا می‌کند
محققان در چین یک تکنیک جدید و بسیار مؤثر برای جدا کردن مخلوط‌های نفت و آب رونمایی کرده‌اند.
مخلوط‌های نفت و آب به طور طبیعی با گذر زمان از هم جدا می‌شوند، اما در فرآیندهای صنعتی، این جداسازی می‌تواند به طور فوق العاده ای چالش برانگیز باشد.
روش‌های مختلفی برای بازیافت استفاده می‌شود، از جمله سانتریفیوژ، جمع‌آوری سطحی و واکنش‌های شیمیایی. با این حال، این روش‌های سنتی اغلب کند، پرمصرف انرژی و ناپایدار هستند.
محققان دانشگاه ژجیانگ فناوری غشایی جدیدی به نام 'کانال ژانوس غشاها' (JCM) را برای مقابله با این مسئله توسعه داده‌اند.
«روش JCM ما به بازدهی‌های فوق‌العاده بالا در بازیابی نفت و آب تا میزان ۹۷ و ۷۵ درصد با خلوص تقریبا ۹۹.۹٪ دست می‌یابد»، محققان در مقاله تحقیقاتی نوشته‌اند.
فناوری بازیافت
طبق مقاله تحقیقاتی، این فناوری جدید JCM از یک جفت غشای نیمه‌تراوا استفاده می‌کند: یکی آبدوست و یکی آبگریز.
غشاها توسط کانالی جدا شده‌اند که می‌تواند در عرض ۴ تا ۱۲۵ میلی‌متر تغییر کند و بهینه سازی فرآیند جداسازی را انجام دهد.
فضای محدود بین غشاها فرآیند جداسازی را تقویت می‌کند و به نرخ‌های بالای بازیابی تا ۹۷٪ برای نفت و ۷۵٪ برای آب، با حداقل ناخالصی‌ها دست می‌یابد.
«گو و همکارانش یک غشای آبدوست و یک غشای آبگریز را در مقابل هم قرار دادند تا یک کانال مربعی بین آنها تشکیل دهند که اندازه آن می‌تواند بین ۴ تا ۱۲۵ میلی‌متر تغییر کند»، در مقاله تحقیقاتی آمده است.
برای پمپ کردن مخلوط نفت و آب به داخل محفظه، مقدار کمی فشار اعمال می‌شود. غشاها به طور همزمان برای بازیابی نفت و آب فعالیت می‌کنند.
قطرات کوچک نفت به هم برخورد کرده و ادغام می‌شوند، قطرات بزرگتری را تشکیل می‌دهند که می‌توانند به راحتی از طریق غشای آبگریز عبور کرده و در یک مخزن خارجی قرار گیرند.
به طور همزمان، مولکول‌های آب از طریق غشای آبدوست عبور کرده و به مخزن دیگری می‌ریزند.
«هنگامی که یک امولسیون نفت و آب به جاسازی گردد تا از خط عبور کند، آب از طریق غشای آبدوست عبور می‌کند و افزایش غلظت نفت در امولسیون باعث افزایش نرخ نفوذ نفت از غشای آبگریز می‌شود»، نویسندگان در مقاله تحقیقاتی توضیح دادند.
جداسازی نفت و آب
در حالی که فناوری های جداسازی متعارف معمولاً نفت یا آب را از یک امولسیون جدا می‌کنند، این روش نوآورانه امکان بازیابی هر دو مؤلفه را فراهم می‌کند.
این رویکرد ساده اما هوشمندانه نتایج فوق‌العاده‌ای را ایجاد کرده است. در آزمایش‌های آزمایشگاهی، این تکنیک نزدیک به ۹۷٪ نفت و ۷۵٪ از آب مخلوط را بازیابی کرده است.
نفت و آب بازیافت‌شده خلوص‌های بسیات بالایی نشان می‌دهند که به نزدیکی ۹۹.۹٪ می‌رسند.
به گفته South China Morning Post (SCMP) ، کانال ژانوس غشاها (JCM) به دقت به نام خدای رومی باستانی ژانوس، که به دو صورت شناخته شده بود، نامیده شده است. نام نشان‌دهنده توانایی فناوری برای پردازش همزمان نفت و آب است.
نکته جالب توجه این است که این جفت‌های غشاها پتانسیل ارتقاء برای عملیات در مقیاس بزرگتر را دارند.
صنایعی مانند پتروشیمی، متالورژی، غذا و داروسازی حجم زیادی از فاضلاب‌های چربی چالش برانگیز تولید می‌کنند.
این فناوری نوآورانه پتانسیل بهبود پایداری تصفیه آب را به طور قابل توجهی دارد.
یافته‌ها در مجله Science منتشر شد.
