خدعة ذكية تفصل الزيت عن الماء بنسبة نقاء تصل إلى 99.9%

يمكن فصل مخاليط النفط والماء بكفاءة عن طريق ضخها في قنوات رقيقة بين الأغشية شبه المنفذة، مما يمهد الطريق لطرق أرخص وأكثر نظافة للتعامل مع النفايات الصناعية. وتمكنت النماذج الأولية التجريبية من استعادة كل من الزيت والماء بدرجة نقاء تزيد عن 99.9 في المائة.

توجد بالفعل طرق مختلفة لتقسيم هذه المخاليط إلى أجزاء مكونة، بما في ذلك تدويرها في جهاز طرد مركزي، وقشط الزيت ميكانيكيًا من السطح وتقسيمها بمواد كيميائية أو شحنات كهربائية أو أغشية نصف منفذة، والتي تسمح بمرور بعض المواد دون غيرها. الأغشية هي أبسط طريقة، ولكنها حاليًا غير كاملة، حيث تترك وراءها مزيجًا عنيدًا من الماء الدهني أو الزيت المائي.

الآن، قام هاو تشينج يانج – من جامعة تشجيانغ في الصين – وزملاؤه بتطوير طريقة أكثر كفاءة تستخدم غشائين – طبقة كارهة للماء تسمح للزيت بالمرور، وطبقة أخرى محبة للماء تسمح بمرور الماء – من أجل فصلهما بشكل نظيف. .

يقول يانغ إن الفكرة قد تمت تجربتها من قبل بنتائج أقل من مثيرة للإعجاب. وذلك لأنه عند إزالة الزيت أو الماء من الخليط، يتغير تركيز المكونات، مما يجعل الأغشية أقل كفاءة.

وللتغلب على ذلك، قام الفريق بضخ الخليط في قناة رفيعة بين الطبقتين. في هذا المكان الضيق، من المرجح أن تتصادم قطرات الزيت وتتراكم، مما يعني أنه يمكن إزالتها بعد ذلك بكفاءة أكبر بواسطة الغشاء الكاره للماء. وهذا بدوره يزيد من نسبة الماء في الخليط، مما يخلق حلقة تغذية مرتدة مفيدة تضمن إزالة كل من الزيت النظيف والماء باستمرار.

“عندما نضع الأغشية [close] يقول يانغ: “سوف تؤثر معًا على بعضها البعض، مما يجعل العملية مستمرة”. “هناك ردود فعل بين العمليتين.”

وفي الاختبارات، وجد الباحثون أن إجمالي استخلاص النفط يزيد من 5% فقط إلى 97%، ويزيد استخلاص المياه من 19% إلى 75% مع تضييق عرض القناة من 125 ملم إلى 4 ملم. ويقول يانغ إن نسبة نقاء النفط والمياه المستردة تزيد عن 99.9 في المائة، ولا يتبقى سوى كميات صغيرة من النفايات.

يجري الفريق محادثات مع الصناعة ويعتقد يانغ أن العملية بسيطة للغاية بحيث يمكن بسهولة رفعها إلى مستويات مناسبة في غضون بضع سنوات.