В основе реагента, ранее исследованного на образцах нефтяных пятен, содержатся соединения природного происхождения — фосфолипиды, а также спирт изобутанол. Благодаря сочетанию этих компонентов реагент способен стягивать тонкую нефтяную пленку, не поддающуюся очистке нефтесборной техникой (скиммерами) из-за недостаточной толщины. Только после обработки реагентом тонкая нефтяная пленка стягивается: ее площадь сокращается, а толщина увеличивается до 1 мм и выше. Именно при такой толщине скиммеры могут эффективно очищать воду.
В ходе последних экспериментов ученые решили проверить этот реагент на мазуте. Исследование показало, что реагент мгновенно стягивает пленку, растекшуюся вокруг мазута, и уменьшает сгусток, ограничивая его распространение.
«Такие реагенты еще называют “химическими пастухами”. Они хорошо себя зарекомендовали при низких температурах. Поскольку в их состав входят ПАВ, ожидается, что при более высоких температурах эти вещества будут более активны. То есть, в теплом климате эффективность нашего реагента будет выше», — рассказала старший научный сотрудник ИНХС РАН, доцент кафедры общей и прикладной химии РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина Делгир Санджиева.
.jpg)
Действие предлагаемого реагента на модельный разлив мазута. Источник: Делгир Санджиева / Наука.рф
Важно учитывать, что мазут, по сравнению с нефтяными пленками, более тяжелый и вязкий нефтепродукт, отметила специалист. Температура его застывания — около 22-24°С. Попадая в воду, большая часть вещества оседает на дно. При этом частично он все же остается на поверхности, образуя тонкие пленки. Эти пленки нарушают тепло- и газообмен в водной среде, препятствуют попаданию света. Все это негативно влияет на микробиоту, которая является первым звеном в пищевой цепи морской экосистемы. Реагент, разработанный учеными, может убрать эту пленку, ограничив распространение мазута.
«В ближайшие месяцы будет потепление, а значит часть мазута, осевшая в толще воды, вероятно, будет подниматься на поверхность, создавая тонкие пленки. Наш реагент может стянуть эти пленки в более толстые слои, чтобы затем их можно было собрать механическими методами», — подчеркнула доцент.
Разработка уже успешно прошла лабораторные испытания, в том числе по стандартной методике для оценки эффективности реагентов – «химических пастухов». Биотестирование по общепринятым методикам показало, что реагент нетоксичный и быстроразлагаемый. Для дальнейших исследований в зоне ликвидации и внедрения в практику необходима финансовая поддержка, говорит автор исследования.
Помимо этого, ранее специалисты университета на кафедре общей и прикладной химии разработали сорбирующий материал из полимерной матрицы (сополимер акрилонитрила и метилметакрилата). Его сорбционная емкость составляет по мазуту порядка 70 г/г. То есть, один грамм такого материала способен поглощать 70 грамм мазута. Для сравнения, сорбционная емкость у большинства коммерческих нефтесорбентов в среднем составляет 25 г/г нефти, добавила эксперт.
«Также, по проекту РНФ мы создали специальные аэрогели-нефтесорбенты, с помощью которых можно сорбировать 58 грамм нефти на один грамм аэрогеля. С их помощью также можно очищать поверхность воды от нефти или нефтепродуктов. Надеюсь, в ближайшее время нам удастся внедрить эти разработки. Они могут оказаться крайне полезны», — заключила Делгир Санджиева.Если вы хотите стать героем публикации и рассказать о своем исследовании, заполните форму на сайте РНФ.
