Xử lý ô nhiễm dầu hiệu quả với màng lọc chi phí thấp

Màng lọc bao gồm một lưới đồng được xử lý để có thể chuyển đổi từ chế độ loại bỏ dầu sang chế độ loại bỏ nước, bằng cách dùng pin kiềm tác động trong vài giây. Trong chế độ loại bỏ dầu, dầu nặng đi qua lưới trong khi nước được giữ lại. Trong chế độ loại bỏ nước, lưới cho phép nước đi qua trong khi dầu nhẹ bị giữ lại. Điều này cho phép tách gần như hoàn toàn cả hai loại dầu nhẹ và nặng khỏi nước chỉ sử dụng một màng duy nhất.

"Công nghệ này tạo ra một phương pháp hiệu quả và thân thiện với môi trường, giúp giảm thiểu các tác động tiêu cực của nước thải và nước nhiễm dầu từ các hoạt động hàng ngày. Các phương pháp tách dầu-nước khác như vớt dầu, đốt cháy hoặc sử dụng dung môi thường đắt đỏ, cồng kềnh hoặc không hiệu quả." Chun Haow (Bryan) Kung, học viên cao học ngành Kỹ thuật Hóa học tại UBC, người đứng đầu nghiên cứu cho biết.

Cũng đã có các phương pháp xử lý bằng màng lọc khác cho phép chuyển từ loại bỏ dầu sang loại bỏ nước, nhưng chúng thường có lớp phủ bằng hóa chất độc hại, không ổn định và cần có thời gian để kích hoạt. Hơn thế, các loại màng này cũng cần được nghiên cứu thêm, vì dầu và nước tách ra  thường có độ tinh khiết không cao, Kung nhấn mạnh.

"Màng lọc của chúng tôi không chứa các chất phụ gia và có khả năng tách tối thiểu 98% dầu khỏi nước. Màng chỉ cần nạp điện một lần để chuyển đổi tính năng vận hành, không cần các thiết bị hoặc điều kiện đặc biệt." Kung cho biết.

Kung và các đồng nghiệp đã thử nghiệm màng lọc bằng cách nhúng một lưới đồng vào dung dịch điện phân và sử dụng hai điện áp nhỏ trong 2 phút. Quá trình này đã thay đổi cấu trúc bề mặt của lưới đồng, giúp cho nó có khả năng chuyển đổi qua lại giữa các chế độ "hút nước và đẩy dầu" sang "hút dầu và đẩy nước". Để kiểm tra độ bền của lưới đồng, nhóm nghiên cứu đã dùng nó liên tục trong 30 chu trình tách hỗn hợp chứa cả dầu nhẹ và nặng.

"Ô nhiễm dầu vẫn đang là một vấn đề lớn trên thế giới, ước tính có khoảng 2 triệu tấn dầu thải vào các vùng nước mỗi năm. Màng lọc này sẽ cung cấp một giải pháp hiệu quả hơn để xử lý nước và bảo vệ môi trường sống của chúng ta." Walter Mérida, GS. chuyên ngành cơ khí và là Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Năng lượng sạch tại UBC, cũng là một lãnh đạo nhóm nghiên cứu, cho biết.