Des scientifiques de l'Université polytechnique de Tomsk et de l'Université de Lille (France) ont développé un nouveau matériau capable de purifier efficacement l'eau des produits pétroliers. Il est basé sur une éponge de polyuréthane domestique ordinaire. L'équipe de recherche l'a rendu superhydrophobe - il repousse l'eau, tout en absorbant efficacement les molécules de produits pétroliers. Les résultats ont été publiés dans Technologie de séparation et de purification.

« De nouvelles méthodes de production de pétrole, en particulier celles liées à la production sur les fonds marins et océaniques, augmenter le risque de déversement. Nous connaissons tous l'impact environnemental de l'accident survenu sur une plate-forme de forage dans le golfe du Mexique en 2010. Par conséquent, l'un des problèmes scientifiques les plus urgents est d'obtenir des sorbants sélectifs capables d'extraire les produits pétroliers d'un mélange eau-huile, éviter les interactions avec l'eau. Ce dernier point est d'une importance cruciale car les interactions avec l'eau se traduisent essentiellement par des produits qui se retrouvent dans l'eau et affectent l'écosystème. Par ailleurs, la saturation en eau diminue l'efficacité du sorbant. Par conséquent, nous devions trouver du matériel abordable et le rendre hydrophobe et efficace pour l'objectif mentionné. Nous avons opté pour une éponge de lavage ordinaire, " Pavel Postnikov, professeur agrégé à la TPU Research School of Chemistry &Applied Biomedical Sciences, dit.

Sels de diazonium, composés organiques spéciaux, ont servi à fabriquer une éponge hydrophobe. L'éponge a été placée dans une solution aqueuse avec des sels de diazonium et chauffée à 60°C. Les radicaux actifs résultants attaquent l'éponge et forment en surface de nouveaux groupements organiques aux propriétés hydrophobes, étant en même temps sensible aux produits pétroliers. Ils agissent comme des sorbants qui absorbent sélectivement les molécules d'huile.

"Le deuxième enjeu est de trouver un moyen efficace de retirer ce matériau de l'eau. Nous avons choisi la collection de sorbants magnétiques. Nous avons ajouté des nanoparticules de fer dans la structure de l'éponge, obtenu par notre méthode originale et caractérisé par une susceptibilité accrue aux molécules non polaires. Nous avons également ajouté des groupes organiques hydrophobes. Par conséquent, nous avons obtenu un matériau qui n'interagit quasiment pas avec l'eau malgré le fait qu'il s'agisse d'une éponge, " explique le scientifique.

Les produits pétroliers dans l'eau se présentent sous la forme d'une émulsion. Cela implique que leurs gouttelettes microscopiques sont réparties dans un autre liquide, dans notre cas, dans l'eau. Selon les chercheurs, en pratique, de telles émulsions sont souvent hautement stabilisées. Cela signifie qu'ils sont difficiles à séparer en composants individuels.

« Nous avons testé notre matériau avec des émulsions hautement stabilisées et faiblement stabilisées. Les expériences ont démontré que le matériau est excellent. Nous avons également testé son efficacité sur des huiles industrielles pouvant polluer les plans d'eau naturels. Le matériau a également montré sa grande efficacité, ", dit Pavel Postnikov.

Par ailleurs, les études ont montré que le nouveau matériau peut être réutilisé plusieurs fois. « Dans les expériences, nous l'avons utilisé au moins cinq fois et il n'y a eu aucune baisse de son efficacité, " dit le scientifique.