پاکسازی لکه‌های نفتی با الهام از صدف

محققان چینی با الهام از توانایی چسبندگی صدف‌های دوکفه‌ای دریایی موفق به ایجاد فیبرهای کتانی فوق آبگریز شده‌اند که می‌تواند در آینده برای پاکسازی لکه‌های بزرگ نفتی استفاده شود.



محققان چینی با الهام از توانایی چسبندگی صدف‌های دوکفه‌ای دریایی موفق به ایجاد فیبرهای کتانی فوق آبگریز شده‌اند که می‌تواند در آینده برای پاکسازی لکه‌های بزرگ نفتی استفاده شود.

در حال حاضر برای پاکسازی لکه‌های نفتی از پلی پروپیلن استفاده می‌شود. این ماده شیمیایی شناور به طور مصنوعی تولید می‌شود و به ایجاد سدی برای به دام انداختن لکه‌های نفتی کمک می‌کند، اما هر گرم از این ماده تنها 16گرم نفت را جذب می‌کند.

فیبرهای طبیعی همچون کتان یا پنبه خالص می‌توانند حدودا دو برابر وزن خود نفت جذب کنند. با این حال از آنجا که رشته‌های پنبه طبیعی بر روی سطح آب به خوبی شناور نمی‌مانند، آب زیادی جذب می‌کنند و به راحتی نمی‌توان آن‌ها را مورد استفاده مجدد قرار داد. موارد استفاده از این فیبرهای طبیعی در پاکسازی لکه‌های نفتی محدود است.

در مطالعه جدید، محققان پروتئین پای ماسل‌های دریایی را شبیه‌سازی کرده‌اند. این ماده در حقیقت چسبی است که به ماسل‌ها یا صدف‌های دو کفه‌ای اجازه می‌دهد به سطوح سخت بچسبند. محققان از این ماده برای تولید فیبرها و رشته‌های فوق آب گریز استفاده کردند. این فیبرها به طرز فوق‌العاده‌ای جذب‌کننده نفت بوده و بر روی آب شناور هستند و در عین حال قابلیت بازیافت خوبی دارند.

از آنجا که محصول جدید تجدیدپذیر بوده و قابل تجزیه زیستی است، محققان باور دارند که می‌تواند از نظر اقتصادی بسیار پرکاربرد و بصرفه باشد.

محققان کتان را در یک محلول شیمیایی حاوی پلی دوپامین که از نظر شیمیایی مشابه پروتئین چسبنده پای ماسل‌هاست، فرو برده و با استفاده از این چسب، نانوذرات را به سطح کتان یا پنبه می‌چسبانند. کتانی که به نانوذرات آغشته شده از نظر عملکرد از بسیاری جنبه‌ها بر کتان‌های معمولی برتری دارد.

این نانوذرات، فیبرها را بسیار آب گریز می‌کنند که باعث می‌شود میزان جذب آب، محدود شده و فیبرها بر روی سطح آب شناور بمانند. افزایش مساحت سطحی نیز به فیبرهای کتان اجازه می‌دهد که به ازای هر گرم از ماده، 53 گرم از نفت خام جذب کنند که سه برابر بیشتر از پروپیلن‌ها و دو برابر بیشتر از فیبرهای کتان خالص است که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرند.

این چسب همچنین با افزایش ناصافی سطح فیبر، قدرت نگهدارندگی نفت را افزایش می‌دهد که از جدا شدن نفت از فیبر ممانعت به عمل می‌آورد. مهمتر از همه اینکه این پروتئین شبیه‌سازی شده در چسبانیدن نانوذرات به سطح کتان به خوبی عمل می‌کند، به طوری که فیبر کتانی می‌تواند تا بیش از 80 بار بازیافت شود بدون اینکه توانایی آن در جذب نفت کاهش یابد. این محصول جدید می‌تواند هزینه پاکسازی لکه‌های نفتی را به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

این اولین بار نیست که محققان از ماهیت چسبندگی ماسل‌ها یا دوکفه‌ای‌ها الهام می‌گیرند. در سال 2014 مهندسان موسسه فناوری ماساچوست با استفاده از پروتئین‌های تولید شده توسط باکتری ای‌کولای خاصیت چسبندگی فوق العاده دوکفه‌ای‌ها را بازسازی کرده و چسب‌های زیستی تولید کردند که در زیر آب نیز کارایی داشت.

منبع :