ابداع فناوری انقلابی با قابلیت بازیافت آب و روغن با خلوص ۹۹.۹ درصدی

به گزارش خبرگزاری آنا به نقل از IE، اگرچه مخلوط روغن و آب به طور طبیعی با گذشت زمان از هم جدا می‌شوند، اما در فرآیند‌های صنعتی، این جداسازی می‌تواند بسیار چالش برانگیز باشد. 

بازیافت این مواد با استفاده از روش‌های مختلفی مانند سانتریفیوژ، اسکیمینگ و واکنش‌های شیمیایی صورت می‌گیرد. با این حال، این روش‌های سنتی اغلب کُند، انرژی بر و ناکارآمد هستند.

محققان دانشگاه ژجیانگ در چین فناوری جدید مبتنی بر غشایی به نام «کانال غشاء ژنوس» (JCM) برای مقابله با این مشکل توسعه داده‌اند. 

مجریان این طرح می‌گویند: «فناوری JCM ما به بازیابی استثنایی نفت و آب به ترتیب تا ۹۷ و ۷۵ درصد با خلوص نزدیک به ۹۹.۹ درصد دست می‌یابد.»

این فناوری جدید JCM از یک جفت غشا نیمه تراوا استفاده می‌کند که یکی آبدوست و دیگری آبگریز است. غشا‌ها توسط کانالی جدا می‌شوند که می‌تواند بین عرض ۴ تا ۱۲۵ میلی متر تنظیم شود و فرآیند جداسازی را بهینه کند.

فضای محدود بین غشا‌ها فرآیند جداسازی را تقویت می‌کند و منجر به نرخ بازیافت بیش از ۹۷ درصد برای روغن و ۷۵ درصد برای آب، با حداقل ناخالصی‌ها می‌شود.

محققان چینی یک غشای آبدوست و یک غشای آبگریز را مقابل یکدیگر قرار دادند تا کانالی مربعی بین آنها تشکیل شود که اندازه آن می‌تواند بین ۴ تا ۱۲۵ میلی متر متغیر باشد. سپس مقدار کمی فشار برای پمپ کردن مخلوط روغن و آب به داخل محفظه اعمال می‌شود و غشا‌ها نیز به طور همزمان برای بازیابی روغن و آب شروع به کار می‌کنند. 

در این فناوری قطرات کوچک روغن با هم برخورد می‌کنند و ادغام می‌شوند و قطرات بزرگتری را تشکیل می‌دهند که می‌توانند به راحتی از غشای آبگریز عبور کرده و راهی مخزن خارجی شوند.

از سوی دیگر و به طور همزمان، مولکول‌های آب از طریق غشای آبدوست می‌لغزند و به مخزن دیگری می‌ریزند.

توسعه دهندگان این فناوری می‌گویند: «از آنجایی که امولسیون روغن و آب مجبور به گردش در کانال می‌شود، آب از غشای آب دوست عبور می‌کند و افزایش غلظت روغن در امولسیون باعث افزایش سرعت نفوذ روغن از طریق غشای آبگریز می‌شود.»

جداسازی آب و روغن

در حالی که فناوری‌های جداسازی مرسوم معمولا روغن یا آب را از امولسیون جدا می‌کنند، این روش نوآورانه بازیابی هر دو ماده را امکان پذیر می‌کند.

این رویکرد ساده و در عین حال نوآورانه نتایج چشمگیری از خود نشان داده است. در آزمایش‌های آزمایشگاهی، این روش تقریبا ۹۷ درصد روغن و ۷۵ درصد آب را از مخلوط بازیابی کرد.

روغن و آب بازیافت شده سطوح خلوص فوق العاده بالایی را نشان داده و به خلوص ۹۹.۹ درصد نزدیک می‌شوند.

این فناوری بر اساس اساطیر روم باستان، به نام ژنوس که خدای دروازه‌ها بود و دو چهره داشت، نامگذاری شده و این نام، نماد توانایی این فناوری برای پردازش همزمان روغن و آب است.

جالب آنکه این جفت غشاء، قابلیت افزایش مقیاس برای عملیات در مقیاس بزرگتر را دارند. صنایعی مانند پتروشیمی، متالورژی، مواد غذایی و داروسازی حجم زیادی از پساب روغنی چالش برانگیز تولید می‌کنند. این فناوری نوآورانه قابلیت آن را دارد که پایداری تصفیه فاضلاب را به میزان قابل توجهی بهبود بخشد. 

نتایج این تحقیق در نشریه Science منتشر شده ست.