Des chercheurs de l'Université de la Colombie-Britannique ont mis au point une membrane à faible coût qui sépare efficacement le pétrole et l'eau à la demande, ouvrant potentiellement la voie à un nettoyage plus rapide des déversements de pétrole et à un traitement amélioré des eaux usées industrielles à l'avenir.

La membrane se compose d'un treillis en cuivre traité qui peut être commuté du mode d'élimination de l'huile au mode d'élimination de l'eau simplement en appliquant quelques secondes de tension à partir d'une pile alcaline ordinaire. En mode de déshuilage, l'huile lourde passe à travers la maille tandis que l'eau est retenue; en mode élimination de l'eau, la maille laisse passer l'eau tout en retenant l'huile légère. Cela permet aux utilisateurs d'obtenir une séparation presque complète des huiles légères et lourdes de l'eau à l'aide d'une seule membrane.

« Cette technologie offre un moyen efficace et écologique de réduire les impacts négatifs des eaux huileuses et des eaux usées, qui sont produits par des domestiques, processus municipaux et industriels au quotidien, " dit Chun Haow (Bryan) Kung, un étudiant à la maîtrise en génie chimique de l'UBC qui a dirigé l'étude. « Autres méthodes de séparation huile-eau, tels que ceux qui reposent sur l'écrémage, combustion et solvants, sont soit trop chers, trop encombrant, ou inefficace."

Bien qu'il existe d'autres traitements membranaires qui peuvent passer de l'élimination de l'huile à l'élimination de l'eau, ils comptent souvent sur les toxiques, revêtements chimiques instables qui mettent du temps à s'activer. Ils ont également tendance à produire du pétrole et de l'eau relativement impurs qui doivent être traités davantage, a noté Kung.

"Notre membrane est exempte d'additifs et est capable d'atteindre au moins 98 % de pureté pour l'huile et l'eau séparées, " a déclaré Kung. " Il a besoin d'une seule charge électrique pour changer d'opération, et ne nécessite aucun équipement ou conditions spéciales.

Kung et ses collègues ont préparé la membrane en immergeant un simple treillis de cuivre dans une solution d'électrolyte et en appliquant deux petites tensions pendant un total de deux minutes. Le processus modifie la structure de la surface du maillage et lui donne la possibilité de passer d'un effet d'attraction d'eau et de rejet d'huile à celui d'attraction d'huile et de rejet d'eau.

Pour tester la robustesse du maillage, l'équipe l'a également soumis à 30 cycles de séparation consécutifs, en utilisant des mélanges contenant à la fois des huiles légères et lourdes.

"L'eau contaminée par le pétrole continue d'être un problème majeur dans le monde, avec environ deux millions de tonnes de pétrole déversées dans les plans d'eau chaque année, " dit l'auteur principal de l'étude, Walter Mérida, professeur de génie mécanique à l'UBC et directeur du centre de recherche sur l'énergie propre de l'université. "Notre espoir est que cette membrane mène finalement à une meilleure façon de traiter notre eau et de protéger notre environnement."

Le document a été récemment publié dans Sciences appliquées des surfaces .