Làm sạch tràn dầu bằng chất hấp thụ từ rêu

Mỗi năm, hàng trăm tấn dầu tràn vào các nguồn nước do khoan dầu sai cách, rò rỉ đường ống và tàu chở dầu lớn bị chìm. Sự cố tràn dầu và hóa chất này có thể gây hậu quả tàn khốc đối với động vật hoang dã dưới nước, đầu độc môi trường sống và phá vỡ chuỗi thức ăn, cùng nhiều hậu quả nghiêm trọng khác. Con người cũng không tránh khỏi tác động của sự cố tràn dầu này vì khi tiếp xúc có thể ảnh hưởng đến phổi, tim và hệ miễn dịch.

Nhu cầu cấp thiết trong việc giải quyết các sự cố tràn dầu gây chết người đã thúc đẩy các nhà khoa học khám phá những vật liệu sinh học có khả năng tách dầu ra khỏi nước theo cách hiệu quả. Tuy nhiên, các chất hấp thụ sinh học tự nhiên hiện nay có nguồn gốc từ vỏ trái cây hoặc bông thường có khả năng hấp thụ thấp, tái sử dụng kém và bản chất ưa nước vốn có của chúng gây khó khăn cho việc hấp thụ có chọn lọc dầu từ hỗn hợp dầu và nước. Để thiết kế được vật liệu tự nhiên khắc phục những hạn chế này, các nhà khoa học đã chọn rêu than bùn làm vật liệu cơ bản và sau đó xử lý lần lượt bằng hydro peroxit và natri hydroxit. Các hóa chất làm tăng độ xốp của bề mặt rêu và khiến bề mặt rêu trở nên ưa nước. Vật liệu thu được sau đó được xử lý bằng silane, chất biến tính bề mặt phổ biến gốc silicon, tạo thành một lớp polyme mỏng trên bề mặt rêu, khiến rêu hấp dẫn dầu hơn bằng cách đưa vào các nhóm ưa dầu để át đi các nhóm ưa nước.

Khi quan sát kỹ hơn loại rêu đã biến đổi này bằng kính hiển vi điện tử quét và các kỹ thuật quang phổ, nhóm nghiên cứu phát hiện ra một bề mặt gồ ghề, được ghép thành công với các nhóm kỵ nước, tạo ra góc tiếp xúc 157 độ để nước dễ dàng lăn ra ngoài. Điều này dẫn đến tăng khả năng chọn lọc đối với dầu, đã được chứng minh qua các thử nghiệm hấp thụ, trong đó rêu than bùn biến đổi có thể hấp thụ 22,756 g/g đối với dầu động cơ, vượt trội hơn nhiều chất hấp thụ sinh học phổ biến chỉ đạt mức từ 1,69 đến 18,2 g/g. Các nhà nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng hấp thụ hóa học – quá trình hình thành các liên kết hóa học mạnh giữa các phân tử dầu và bề mặt được chức năng hóa – là cơ chế chủ yếu góp phần nâng cao hiệu quả hấp thụ và ái lực với dầu.

Chất hấp thụ dầu từ rêu than bùn được coi là một công cụ triển vọng và thân thiện với môi trường để chống tràn dầu, nhờ hiệu suất hấp thụ và khả năng tái sử dụng tuyệt vời.

Theo: vista.gov.vn