Новый экологически безопасный реагент поможет с разливами нефти в Арктике

Ученые создали новое вещество, которое поможет очищать воду в Арктике от нефти. Это вещество состоит из природных компонентов — фосфолипидов, которые есть во всех живых клетках, и изобутанола — одного из видов спирта.

Ученые провели эксперимент и выяснили, что это вещество может за минуту уменьшить нефтяное пятно на 89–93%. Это происходит даже при низких температурах. Поэтому новое вещество можно использовать для очистки морей в Арктике.

Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Marine Pollution Bulletin.

В морях Арктики добывают нефть, но при этом есть риск, что она разольется и навредит окружающей среде. Нефть токсична для рыб и других морских обитателей, она также ухудшает поступление кислорода в воду. Поэтому важно иметь технологии, которые помогут очистить море от нефти, если она вдруг разольется.

Ученые из нескольких научных институтов создали новые экологически безопасные вещества для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды.

Эти вещества сделаны из натуральных компонентов: фосфолипидов, которые можно получить из соевых бобов, и изобутилового спирта. Фосфолипиды — это вещества, из которых состоят оболочки всех живых клеток.

Новые реагенты помогают собирать нефть с поверхности воды, уменьшая площадь нефтяного пятна. Они делают это, собирая тонкую пленку нефти в более толстые слои, которые затем можно легко собрать специальными устройствами или сжечь.

Преимущество этих веществ в том, что они безопасны для окружающей среды, так как они разлагаются и не загрязняют природу.

Ученые провели эксперимент: они взяли нефть и воду комнатной температуры (около 22 °С), а также воду, охлажденную до 0 °С и 7 °С.

Нефть вылили в контейнеры с водой. После того как она растеклась по поверхности, ученые добавили в воду специальное вещество, которое они создали сами.

Эксперимент показал, что реагент очень быстро работает. Всего за минуту он уменьшил размер нефтяного пятна на 93% при комнатной температуре и на 89% при охлаждении.

При этом нефтяная пленка стала плотнее и толще в 1,6–2,6 раза (с 0,1 до 1,6–2,6 миллиметра). В таком состоянии ее уже можно собрать с поверхности воды специальным оборудованием или сжечь прямо на месте разлива.

Реагенты, которые увеличивают толщину нефтяной пленки до 1 миллиметра и больше, считаются эффективными. Если невозможно ограничить распространение нефтяного пятна заграждениями, то единственный способ увеличить толщину пленки — использовать специальные реагенты.

Исследователи впервые использовали магнитно-резонансную томографию (МРТ) и ядерный магнитный резонанс (ЯМР), чтобы изучить, как реагент влияет на взаимодействие нефти с водой и образование льда в месте разлива.

Эти методы позволили понять, что реагент-собиратель нефти изменяет структуру и поверхность льда под нефтяным пятном, а также его свойства, связанные с теплом.

В образцах воды с нефтью, но без специального вещества (реагента), при замерзании происходило следующее: еще не замерзшая вода вытеснялась образующимися кристаллами льда в направлении движения границы замерзания, формируя так называемое «бутылочное горлышко».

Когда использовалось специальное вещество, структура льда изменялась. Вытесняемая вода не вытеснялась, а замерзала внутри льда.

Понимание того, как реагенты влияют на замерзание и оттаивание нефти и воды, важно, потому что эти процессы влияют на многие аспекты нашей жизни: соленость воды, циркуляцию воды в океане, жизнь морских обитателей, отражение солнечного света, тепло- и массообмен в атмосфере.

Наш реагент лучше многих других средств справляется с удалением нефтяных разливов. При этом он не наносит вреда окружающей среде, так как быстро разлагается. Мы планируем проверить его эффективность в реальных условиях, учитывая такие факторы, как ветер и течения, — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Делгир Санджиева, кандидат химических наук, старший научный сотрудник ИНХС РАН, доцент кафедры общей и прикладной химии РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина.

Ранее ученые сообщили о разработке микросубмарин для борьбы с нефтяными пятнами.

Иллюстрация: Изменение толщины нефтяной пленки после добавления реагента при 0°С, 7°С и 22°С. Источник: Morozov et al. / Marine Pollution Bulletin, 2024.

14.01.2025


Подписаться в Telegram



Экология

От древних вулканов до минеральных кладов: исследуй Карелию
От древних вулканов до минеральных кладов: исследуй Карелию

Участники научно-популярного маршрута смогут у...

Будущее без PFAS — будущее без вредной химии
Будущее без PFAS — будущее без вредной химии

PFAS — это группа химических в...

Лед тает, время идет: как ученые спасают Арктику
Лед тает, время идет: как ученые спасают Арктику

Арктические льды тают все быстрее, и ...

Ледяной щит Гренландии разваливается: что это значит для планеты
Ледяной щит Гренландии разваливается: что это значит для планеты

Гренландский ледяной щит, второй по велич...

К 2100 году уровень моря может подняться более чем на 1,9 метра
К 2100 году уровень моря может подняться более чем на 1,9 метра

По мере усиления глобального климатического кр...

Великобритания запускает схему возврата депозитов за пластиковую тару
Великобритания запускает схему возврата депозитов за пластиковую тару

Правительство Великобритании пообещало покончи...

В СПбГУ создали эффективный метод очистки биодизеля от глицерина
В СПбГУ создали эффективный метод очистки биодизеля от глицерина

Ученые из Санкт-Петербургского университе...

Для спасения среды от пластика предложили принцип «пятерной спирали»
Для спасения среды от пластика предложили принцип «пятерной спирали»

Загрязнение микропластиком разнообразно по&nbs...

Weed Science: Внедрение мельниц поможет эффективнее бороться с сорняками
Weed Science: Внедрение мельниц поможет эффективнее бороться с сорняками

Недавние исследования показывают перспективнос...

В Корее предложили новый метод исследования нейротоксичности из-за ПФОС
В Корее предложили новый метод исследования нейротоксичности из-за ПФОС

Термин омика означает изучение всей совокупнос...

В СПбГУ создали фотокатализатор для очистки воды от органики
В СПбГУ создали фотокатализатор для очистки воды от органики

Ученые из Санкт-Петербурга создали новое ...

Nature Climate Change: Арктические торосы под угрозой исчезновения
Nature Climate Change: Арктические торосы под угрозой исчезновения

В Арктике старые многолетние льды все бол...

Электронные отходы: новая золотая жила или экологическая бомба?
Электронные отходы: новая золотая жила или экологическая бомба?

Постоянно растущие объемы электронных отходов ...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
«Десятилетие науки и технологий»: волгоградские ученые получили премии и гранты
Три представительницы Республики Татарстан стали победителями Всероссийского конкурса Знание.Лектор