Khoa học kỹ thuật và công nghệ

Vật liệu Nanofur xử lý tràn dầu (08/09/2016)

Một số loài dương xỉ thủy sinh có thể hấp thụ khối lượng lớn dầu trong khoảng thời gian ngắn vì lá của chúng không thấm nước và hấp thụ nhiều dầu. Nhóm nghiên cứu tại Viện Công nghệ Karlsruhe (KIT) và trường Đại học Bonn ở Đức đã phát hiện ra rằng công suất liên kết dầu của dương xỉ thủy sinh là nhờ vào cấu trúc vi mô của lông trên lá dương xỉ. Cấu trúc vi mô này hiện đang được sử dụng làm mô hình để phát triển hơn nữa vật liệu Nanofur mới nhằm mục tiêu xử lý tràn dầu theo hướng thân thiện với môi trường.

Các đường ống bị hỏng, thảm họa do tàu chở dầu và các sự cố trên dàn khoan và sản xuất dầu có thể làm cho nước bị ô nhiễm dầu thô hoặc dầu khoáng. Các phương pháp thông thường để xử lý tràn dầu có những hạn chế nhất định. Chẳng hạn, đốt dầu hoặc sử dụng các hóa chất để làm tăng tốc độ phân hủy của dầu gây ô nhiễm môi trường thứ cấp. Nhiều vật liệu hút dầu tự nhiên như mùn cưa và sợi từ thực vật gần như không hiệu quả vì chúng hấp thụ khối lượng lớn nước. Trong quá trình nghiên cứu tìm ra chất thay thế thân thiện với môi trường, các nhà khoa học đã so sánh các loài dương xỉ thủy sinh khác nhau. "Chúng tôi đã biết rằng lá dương xỉ nước thủy sinh không thấm nước, nhưng đây là lần đầu tiên, chúng tôi nghiên cứu khả năng hấp thụ dầu của chúng" Claudia Zeiger, đồng tác giả nghiên cứu tại Viện Công nghệ cấu trúc vi mô nói. 

Dương xỉ thủy sinh ban đầu sinh trưởng tại các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, nhưng hiện nay, chúng cũng được tìm thấy trong nhiều vùng ở châu Âu. Vì sinh trưởng mạnh nên dương xỉ thủy sinh thường được xem như cỏ dại. Tuy nhiên, chúng lại có tiềm năng to lớn trở thành chất hấp thụ dầu nhanh, giá rẻ và thân thiện với môi trường. 

"Dương xỉ thủy sinh có thể được sử dụng trong các hồ để xử lý sự cố tràn dầu bất ngờ", Zeiger nói. Sau gần 30 giây, lá dương xỉ đạt khả năng hấp thụ tối đa và có thể hút dầu. Loại dương xỉ thủy sinh này được gọi là Salvinia, có các túm lông trên bề mặt lá với chiều dài của sợi lông dao động từ 0,3-2,5 mm. Khi so sánh các loài dương xỉ Salvinia khác nhau, nhóm nghiên cứu đã phát hiện thấy lá dương xỉ có những sợi lông dài nhất lại không hấp thụ nhiều dầu nhất. "Công suất hấp thụ dầu được quyết định bởi hình dạng của chân lông", Zeiger nhấn mạnh. Lá của dương xỉ Salvinia molesta có chân lông hình dụng cụ đánh trứng, có khả năng hút nhiều dầu nhất.

Dựa vào phát hiện mới về mối quan hệ giữa cấu trúc bề mặt và khả năng hấp thụ dầu của lá dương xỉ thủy sinh, nhóm nghiên cứu đã cải tiến vật liệu Nanofur do KIT chế tạo. Nanofur nhựa mô phỏng hiệu ứng không thấm nước và hút dầu của dương xỉ Salvinia để tách dầu và nước. "Chúng tôi nghiên cứu các cấu trúc vĩ mô và vi mô trong tự nhiên để phục vụ phát triển kỹ thuật tiềm năng", Hendrik Hölscher, đồng tác giả nghiên cứu nói.

Nguồn: www.vista.gov.vn