Příroda nás učí čistit ropné skvrny
Ropa patří mezi neobnovitelné zdroje energie, stejně jako zemní plyn, či uhlí. Stála za obrovským technickým rozvojem a dnes si již bez ní nedovedeme život ani představit. Z ropy jsou vyráběny některé léky, hnojiva, pesticidy, umělá vlákna a další výrobky. Velká část ropy se využívá pro výrobu benzínů, nafty, LPG, či leteckých benzínů (kerosin).
Po chemické stránce je ropa směs tekutých uhlovodíků, která vznikla přeměnou organických zbytků za vyšších teplot a tlaků. Vlastnosti ropy se liší naleziště od naleziště. Hustota ropy se pohybuje od 730kg/m3 do 1000kg/m3 a tudíž ropa plave na hladině vody. Je také nerozpustná ve vodě, čehož se někdy využívá při její těžbě. Na světě se nacházejí různě velká naleziště, kde největší se vykytuje na Blízkém Východě. Ropa se částečně upravuje (desulfurace a čistění) a poté se dopravuje do rafinérií. Doprava probíhá buď pomocí ropovodů nebo lodní, či železniční dopravou. A právě při transportu se může z žádoucí ropy stát velký nepřítel, jak jsme i v nedávné historii mohli vidět. Při potopení tankeru uniká do moře velké množství ropy, která způsobuje ekologické katastrofy. Jako je například ztroskotání tankeru Exxon Waldez v roce 1989 u břehů Aljašky. V roce 2010 se stala velmi medializovaná havárie plošiny společnosti BP v Mexickém zálivu. Řešení takovýchto ekologických katastrof většinou zahrnuje vybudování norných stěn, které zamezí další rozšiřování havárie. Malá část ropy se však vyskytuje i ve formě emulze pod hladinou vody. Oddělení této ropy od vody by nebylo konvenčními metodami možné. Vědci z Pekingu však přišli s nápadem, jak tuto ropu z vody separovat, který publikovali v časopise Nature Communications.
Pole kónických měděných jehel
zdroj: http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-23574410
Vědci se při navržení této nové metody inspirovali úplně v jiném ekosystému a to na poušti. Při studování zvláštních vlastností kaktusů bylo zjištěno, že na jejich tenkých jehličkách kondenzuje voda a ta je postupně po jehličkách transportována ke stěně kaktusu, kde se do něho přes póry sorbuje. Tímto způsobem získává kaktus určitou část vody. Když toto funguje v přírodě, proč by to nemohlo fungovat při čištění odpadních vod. Čínští vědci tvrdí, že jsou schopni touto metodou vyčistit až 99%nečistot ze znečištěných vod. A jak tedy zařízení vypadá?
Jedná se o kuželovité trny z mědi, které jsou zavěšené na nosiči (listu) ze silikonového polymeru. Ropa, která se zachytává na kuželovitých trnech, se díky povrchovému napětí transportuje po trnu, kde zachytává další části ropy a uskladňuje je v zásobníku. Při navržení této techniky byly zkoušeny různé velikosti, tvary, hustota měděných trnů. Bylo zjištěno, že nejvyšší účinnost mají kuželovité trny s délkou 0,5mm. Čím byly trny menší, tím vykazovaly nižší účinnost. Bylo také zjištěno, že čím více trnů na plochu, tím se účinnost zařízení zvyšuje. Drsnost má také vliv na množství separovaných nečistot. Drsnější povrchy byly lepší, než hladké. V laboratořích bylo testováno odstraňování i jiných nečistot jako olejů, organických rozpouštědel, či benzínů ve směsi s vodou a bylo dosaženo také velice dobrých výsledků.
Dalším cílem této vědecké skupiny je vylepšit jejich sytém a vyzkoušet ho pro záchyt nečistot z aerosolů. Věřme tedy, že se to povede.
Našim hlavním cílem by však mělo být předcházet zvýšením bezpečnostních opatření tvorbě ekologických katastrof, abychom tyto zařízení nemuseli používat.
Autor: Mgr. Kateřina Myslíková, katerina.myslikova@student.upce.cz
