Balıktan Esinlenilmiş Membranlar Kullanarak Yağ ve Petrol Sızıntıları Kolaylıkla Temizlenebilir

5a767 balc4b1ktan esinlenilmic59f membranlar kullanarak yac49f ve petrol sc4b1zc4b1ntc4b1larc4b1 kolaylc4b1kla temizlenebilir
5a767 balc4b1ktan esinlenilmic59f membranlar kullanarak yac49f ve petrol sc4b1zc4b1ntc4b1larc4b1 kolaylc4b1kla temizlenebilir

Balıktan Esinlenilmiş Membranlar Kullanarak Yağ ve Petrol Sızıntıları Kolaylıkla Temizlenebilir. Bazı balıkların yapısı taklit edilerek tasarlanan yeni bir membran, dökülmüş yağı tıkanmadan kolaylıkla ayırır ve toplar. Geliştiricilerine göre, çalışma büyük petrol sızıntılarının temizlenmesi için etkili ve maliyet azaltıcı bir yol olabilir.


Afet müdahale uzmanları, çeşitli ayırım yöntemleri ve sıyırıcılar kullanarak büyük petrol sızıntılarını temizlemektedir. Birçok araştırmacı potansiyel olarak daha hızlı ve daha ucuz olan ayırma membranları geliştirmektedir. Bunlar suyun püskürtülmesi veya yağ çekmesi için tasarlanmıştır, bu da iki sıvının ayrılmasına yardımcı olur. Ancak zarların gözenekleri yağ ile tıkanma eğilimi gösterir ve bu da onları bir süre sonra etkisiz hale getirir.

Beihang Üniversitesi’nden Dongliang Tian, ​​Wollongong Üniversitesi’nden Ziqi Sun ve meslektaşları, balıkların boğaz yapılarından esinlenerek yeni bir filtre tasarladı. Suyun içinde askıda kalan küçük avı filtrelemek için, bu balıkların boğazlarında kemikli kemerler vardır ve boğazına daha dar ve daha yakın aralıklarla yerleşirler. Su, boğaza akar, yavaş yavaş kemerler arasındaki boşluklardan dışarıya sızar ve gıda parçacıkları arkadan toplanır.

Bu işlemi taklit etmek için araştırmacılar, bir uçtan diğerine 150 nm’den 30 nm’ye kadar gözenek boyutunu giderek azaltan beş ağ gözü içeren 3 cm uzunluğunda paslanmaz çelik bir zar oluşturdu. Zarları, birbirlerine sıkışmış, suyu kilitleyen, membranı su çeken veya hidrofilik hale getiren küçük cepler oluşturan kobalt oksit nanosetleri ile kapladılar. Daha sonra membranı eğdiler, böylece büyük gözenekler alt kısımda olacak ve üste tutturulmuş bir denetleyici ile ittiler.

Sürüş sistemi membranı bir yağ-su karışımı içerisinden hareket ettirdiğinde, sıvılar zarın akışını sağlar. Su, membrana nüfuz eder ve hidrofilik yüzeyi boyunca bir tabaka oluşturarak, yağın gözenekleri tıkamasını engeller. Tian, altta en yüksek su akışı ile karşılaşan büyük gözenekler suyun daha hızlı akmasına izin verdiğini açıklarken, tepedeki suyla dolu gözenekli küçük gözenekler, zarın üstünden kolaylıkla zarın alt kısmına akmasına izin verir. İlk geçişte yağ büyük gözeneklerden geçebilirse de, sistem her geçişte daha fazla yağ yakalanarak kirlenmiş bir alan boyunca birden çok tarama yapar.

Araştırmacılar, sistemi, 100 cm uzunluğunda, 10 cm genişliğinde, su ve çeşitli yağlardan oluşan bir karışımla doldurulmuş lavaboda test ettiler.( ham petrol, dizel yakıt, mısırözü yağı veya hidrolik sıvı). Zarın her metre uzunluğunda dakikada 50 litrelik hesaplanan bir oranda yağ toplamaya devam ederek membranı lavabo boyunca 100 dakika boyunca 2000’den fazla bastırarak devam ettirmeyi başardılar. Bu kullanımlardan sonra verimlilik % 3’ten daha az düştü ve Tian, membranın temizlenmesinin verimliliğini geri kazandıracağını söyledi.

Karşılaştırma yapan ekip, 90 um gözenekli bir zardan bir yağ-su karışımı dökerek geleneksel bir düzeneği test edince, zar 50.ci denemde tıkanmış ve kullanılamamıştı.

Bu yeni filtreleme tekniği Tsinghua Üniversitesi Lin Feng’e göre “tek aşamalı, hızlı, sürekli ve yüksek verimli yağ toplama” sağlayabilir. Söz konusu teknik, özellikle göllerde ve sakin denizlerde büyük ölçekli petrol sızıntılarında kullanılmak için gelecek vaat ediyor. Ancak dalgalı sularda, su yağ toplama kabına sızabilir ve membranın verimliliği düşebilir.

Araştırmacılar, gözenek boyutları, gemi hızı ve membran uzunluğu ve eğimi gibi ayar değişkenlerinin dalgalı suya dayanmasına yardımcı olabileceğini önermektedir.

Kaynak : ACS




İlk yorum yapan olun

Yorumunuz: