โซลูชันที่ใช้อนุภาคนาโนจะดึงหยดน้ำมันครั้งสุดท้ายจากน้ำบาดาล

Anonim

น้ำมันและน้ำมีแนวโน้มที่จะแยกออกจากกัน แต่พวกเขาผสมกันดีพอที่จะสร้างอิมัลชันน้ำมันในน้ำที่มั่นคงในการผลิตน้ำจากอ่างเก็บน้ำน้ำมันเพื่อเป็นปัญหา นักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัย Rice ได้พัฒนาโซลูชันที่ใช้อนุภาคนาโนซึ่งสามารถขจัดน้ำมันอิมัลชันได้มากกว่า 99 เปอร์เซ็นต์ที่เหลืออยู่หลังจากการประมวลผลอื่น ๆ เสร็จสิ้น

ห้องทดลองข้าวของวิศวกรเคมี Sibani Lisa Biswal ทำสารประกอบอนุภาคนาโนแม่เหล็กที่สามารถแยกหยดน้ำมันดิบออกจากน้ำที่ผลิตได้ซึ่งสามารถพิสูจน์ได้ว่าเป็นเรื่องยากที่จะกำจัดออกด้วยวิธีการปัจจุบัน

งานวิจัยได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Royal Society of Chemistry วารสาร Environmental Science: Water Research & Technology

ผลิตน้ำมาจากหลุมผลิตพร้อมกับน้ำมัน มันมักจะมีสารเคมีและสารลดแรงตึงผิวที่สูบเข้าไปในอ่างเก็บน้ำเพื่อผลักดันน้ำมันไปสู่ผิวหน้าจากรูขุมขนเล็ก ๆ หรือรอยแตกซึ่งเป็นธรรมชาติหรือแตกหักใต้ดินลึก ภายใต้ความกดดันและการปรากฏตัวของสารลดแรงตึงผิวน้ำมันบางชนิดจะทำให้อิมัลชันของน้ำมันและน้ำมีความคงตัวที่เกาะติดกันตลอดผิว

วิศวกรที่ Shell Global Solutions ซึ่งเป็นผู้สนับสนุนโครงการกล่าวกับ Biswal และทีมงานของเธอว่าน้ำมันในช่วง 5 เปอร์เซ็นต์สุดท้ายมีแนวโน้มที่จะยังคงเป็นอิมัลชัน stubbornly มีโอกาสน้อยที่จะกู้คืน

Biswal รองศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมเคมีและชีวกลศาสตร์และวัสดุศาสตร์กล่าวว่าสารเคมีและสารลดแรงตึงผิวธรรมชาติในน้ำมันดิบสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาทางเคมีกับน้ำทำให้เกิดหยดน้ำมันในน้ำซึ่งเป็นสิ่งที่ท้าทายในการแตกตัว และ nanoinineering

ประสบการณ์ของโรงทดลองข้าวกับอนุภาคแม่เหล็กและความชำนาญในการใช้เอมีนโดยได้รับความอนุเคราะห์จากนักวิจัยและนักวิจัยระดับปริญญาโทก่อนคิงวังนำเทคนิคนี้มารวมกัน นักวิจัยได้เพิ่ม amines กับอนุภาคนาโนของเหล็กแม่เหล็ก อะมินมีประจุบวกช่วยให้อนุภาคนาโนสามารถหยดละอองน้ำมันที่มีประจุลบได้ เมื่อทำแล้วอนุภาคนาโนจะผูกน้ำมัน แม่เหล็กจะสามารถดึงหยดและอนุภาคนาโนออกจากสารละลายได้

ยากที่จะออกแบบอนุภาคนาโนที่ไม่เพียงแค่รวมในความเค็มที่มักพบในของเหลวในอ่างเก็บน้ำเท่านั้น แต่น้ำเหล่านี้ค่อนข้างมีเสถียรภาพในน้ำที่ผลิตได้ "Biswal กล่าว

อนุภาคนาโนที่ปรับปรุงแล้วได้รับการทดสอบเกี่ยวกับอิมัลชันที่ทำขึ้นในห้องปฏิบัติการด้วยน้ำมันแบบจำลองรวมทั้งน้ำมันดิบ

ในทั้งสองกรณีนักวิจัยแทรกอนุภาคนาโนลงในอิมัลชันซึ่งพวกเขาเพียงแค่ส่ายด้วยมือและเครื่องเพื่อทำลายพันธะน้ำมันและสร้างอนุพันธุน้ำมันและอนุภาคนาโนภายในไม่กี่นาที บางส่วนของน้ำมันลอยไปด้านบนในขณะที่การวางหลอดทดสอบบนแม่เหล็กดึงท่อนาโนที่ผ่านการอัดลงไปด้านล่างปล่อยให้น้ำใสระหว่าง

สิ่งที่ดีที่สุดคือ Biswal กล่าวว่าอนุภาคนาโนสามารถล้างด้วยตัวทำละลายและใช้ซ้ำได้ในขณะที่น้ำมันสามารถกู้คืนได้ นักวิจัยได้ตรวจสอบรายละเอียดเกี่ยวกับการปลดปล่อยประจุไฟฟ้าที่ประสบความสำเร็จ 6 ครั้งและสงสัยว่าจะมีผลต่ออีกหลายครั้ง

เธอกล่าวว่าห้องทดลองของเธอกำลังออกแบบเครื่องปฏิกรณ์แบบไหลผ่านเพื่อผลิตน้ำจำนวนมากและรีไซเคิลอนุภาคนาโนโดยอัตโนมัติ ที่จะเป็นประโยชน์สำหรับอุตสาหกรรมและสำหรับไซต์ต่างๆเช่นแท่นขุดเจาะน้ำมันนอกชายฝั่งซึ่งน้ำที่ผ่านการบำบัดแล้วจะสามารถกลับสู่มหาสมุทรได้

menu
menu