Обычные методы очистки, например, термическое обезвоживание, требуют много энергии и увеличивают выбросы CO₂. Ученые предложили более экологичный способ — солнечную фотометрическую технологию с использованием углеродного аэрогеля на основе биомассы (BCA-600).

Результаты опубликованы в издании Engineering.

Этот материал создан из карбоксиметилцеллюлозы и хлопка. Он имеет пористую структуру, хорошо поглощает солнечный свет и преобразует его в тепло. Его поверхность можно настроить так, чтобы он:

• впитывал тяжелую нефть с поверхности воды (до 4,28 г на грамм материала);
• разделял эмульсии «масло в воде» (эффективность до 97,28% для гексана и воды).

Эксперименты показали, что BCA-600 ускоряет испарение воды из маслянистых шламов.

Если смешать его с маслянистыми шламами в пропорции 10:2, эффективность обезвоживания достигает 90,68%.

Почва в составе шлама помогает испарению, а нефтяная фаза, наоборот, замедляет. После обработки аэрогель можно оставить в шламе — он улучшает его дальнейшее разложение, снижая температуру, при которой нефть начинает разрушаться.

Главное преимущество — сокращение выбросов. Солнечное обезвоживание дает в 100 раз меньше CO₂, чем традиционные методы. Но есть и сложности:

• при испарении могут выделяться вредные летучие соединения и тяжелые металлы;
• эффективность зависит от погоды и условий местности.

Ученые продолжают работу — хотят сделать технологию еще эффективнее и комбинировать солнечный нагрев с традиционными методами.

Это исследование важно минимум по трем причинам:

1. Экология — снижение углеродного следа в нефтянке критически важно для климата.
2. Экономика — солнечная энергия дешевле, чем нагрев топливом.
3. Универсальность — материал работает и с нефтяными пятнами, и с эмульсиями, и со шламом.

Проблема в масштабировании: реальное производство требует стабильности, а солнечный свет — ресурс непостоянный.

Ранее ученые разработали всепогодный метод обнаружения разливов нефти.