El proceso de circuito cerrado de la membrana de separación de agua y aceite de celulosa degradable. Crédito:Instituto de Química del Carbón (CAS)
Los derrames de petróleo y la contaminación industrial representan una gran amenaza para el medio ambiente ecológico. Las preocupaciones sobre la seguridad han visto un mayor enfoque en mejorar la filtración de aguas residuales aceitosas; por ejemplo, durante el tratamiento de aguas residuales. La tecnología de separación por membranas ofrece una opción prometedora y eficiente para tratar esas aguas residuales, particularmente con su bajo consumo de energía. Sin embargo, sigue siendo un desafío encontrar membranas compuestas de bajo costo, resistentes y respetuosas con el medio ambiente que puedan lograr un alto nivel de separación.
Un grupo de investigadores del Instituto Shanxi de Química del Carbón (parte de la Academia de Ciencias de China, CAS) ha desarrollado un método nuevo y mejorado utilizando dos materiales de celulosa diferentes. Su proceso les permite obtener materiales de membrana para la separación de agua y aceite que son "todo celulosa" (celulosa con dos o más formas cristalinas diferentes).
Es importante destacar que, como describen en los resultados de su estudio, publicados en Green Energy &Environment , su membrana es amigable con el medio ambiente.
Según el profesor Tiansheng Deng, autor correspondiente del artículo, "los materiales de membrana de separación de agua y aceite que se han utilizado ampliamente en los últimos años incluyen fluoruro de vinilideno (PVDF), polipropileno (PP), poliacrilonitrilo (PAN), nailon o sus compuestos. Sin embargo , estos polímeros no son biodegradables y ejercen una mayor presión sobre el medio ambiente".
Para resolver este problema, el Prof. Deng y su grupo eligieron celulosa degradable derivada de plantas como materia prima y luego la unieron con papel de filtro de celulosa comercial, que es económico y poroso. Descubrieron que aparece una gran cantidad de nanoporos en el papel de filtro de celulosa modificada, lo que mejora la barrera de la membrana contra las gotas de aceite. Cuando su membrana de separación entra en contacto con el agua, se forma un hidrogel de celulosa que separa eficazmente la mezcla de aceite y agua y la emulsión de aceite en agua.
El Prof. Deng agrega que "las cadenas de celulosa están fuertemente unidas por un enlace de hidrógeno, con pocos defectos, y las propiedades mecánicas del material mejoran enormemente. Las altas propiedades mecánicas en seco y en húmedo de la membrana amplían las formas en que se puede aplicar. y ayudarlo a permanecer estable cuando se usa en el agua. Creemos que este es un importante paso adelante en el tratamiento de la contaminación". Una película bacteriana separa el agua del aceite