Sprytny sposób oddziela olej od wody z 99,9-procentową czystością

Nowoczesna metoda separacji oleju i wody – szansa na czystsze rozwiązania dla przemysłu

Problem skutecznej separacji mieszanin oleju i wody od dawna stanowi wyzwanie dla przemysłu. Nowe badania wskazują, że dzięki innowacyjnej metodzie wykorzystującej cienkie kanały pomiędzy półprzepuszczalnymi membranami, można uzyskać czystsze rozwiązania dla przetwarzania odpadów przemysłowych. Prototypy eksperymentalne wykazały, że ta technologia pozwala na odzysk zarówno wody, jak i oleju o czystości przekraczającej 99,9%.

Tradycyjne metody separacji

Dotychczas stosowano różne metody do rozdzielania oleju i wody, takie jak wirowanie mieszanin w wirówkach, mechaniczne zbieranie oleju z powierzchni, czy użycie chemicznych lub elektrycznych środków rozdzielających. Jednak najprostszą technologią są membrany półprzepuszczalne, które przepuszczają jedynie wybrane substancje, oddzielając je od reszty. Problem z tą metodą polegał na tym, że membrany nie były wystarczająco efektywne, często pozostawiając trudną do usunięcia mieszaninę oleju i wody, co skutkowało niepełnym oczyszczeniem.

Innowacyjne podejście z Chin

Hao-Cheng Yang z Uniwersytetu Zhejiang w Chinach wraz ze swoim zespołem opracował nową, bardziej efektywną metodę separacji wody i oleju. Ich rozwiązanie opiera się na zastosowaniu dwóch różnych membran: jednej hydrofobowej (przepuszczającej olej) oraz jednej hydrofilowej (przepuszczającej wodę). Takie podejście umożliwia dokładne oddzielenie obu składników.

– Pomysł ten był już wcześniej testowany, lecz rezultaty były niezadowalające – mówi Yang. Problem polegał na tym, że podczas usuwania jednej z substancji z mieszaniny, zmieniały się proporcje składników, co wpływało negatywnie na wydajność membran.

Cienkie kanały – klucz do sukcesu

Aby obejść ten problem, zespół Yang’a postanowił pompować mieszaninę do cienkiego kanału pomiędzy dwoma membranami. W tak ograniczonej przestrzeni krople oleju mają większe szanse na kolizję i skumulowanie się, co umożliwia ich efektywne usunięcie przez hydrofobową membranę. W efekcie, proporcja wody w mieszaninie stopniowo wzrasta, co tworzy korzystny efekt sprzężenia zwrotnego. Dzięki temu zarówno olej, jak i woda są skutecznie i nieprzerwanie oczyszczane.

Yang wyjaśnia: – Gdy umieszczamy membrany blisko siebie, zaczynają na siebie oddziaływać, co podtrzymuje cały proces. Istnieje sprzężenie zwrotne między tymi dwoma procesami.

Im mniejszy kanał, tym lepsza skuteczność

Testy przeprowadzone przez zespół pokazały, że zmniejszenie szerokości kanału z 125 mm do zaledwie 4 mm znacząco poprawia efektywność odzyskiwania surowców. Odzysk oleju wzrósł z 5% do 97%, natomiast odzysk wody wzrósł z 19% do 75%. Co więcej, czystość odzyskanych substancji była imponująca – przekraczała 99,9%, a ilość odpadów była minimalna.

Potencjał przemysłowy

Zespół naukowców jest obecnie w trakcie rozmów z przedstawicielami różnych gałęzi przemysłu, aby wdrożyć tę technologię na większą skalę. Yang podkreśla, że proces jest na tyle prosty, że jego rozbudowanie na potrzeby przemysłowe może być możliwe w ciągu najbliższych kilku lat.

Nowa metoda może przynieść rewolucję w dziedzinie gospodarki odpadami, zapewniając bardziej ekologiczne i ekonomiczne rozwiązania, które zyskają na znaczeniu zwłaszcza w sektorach, w których problem separacji oleju i wody jest szczególnie dotkliwy.