مجلة عالم التكنولوجيا
مجلة تكنولوجية شاملة

تقنية جديدة لفصل النفط عن الماء

0 94

هل توجد تقنية تفصل النفط عن الماء بالفعل ؟

لا يختلط النفط والماء ببعضهما اختلاطًا كاملًا.

بالرغم من ذلك فإن فصلهما تمامًا عند تنظيف بقعة نفطية أو تنقية المياه الملوثة من خلال التكسير على سبيل المثال، عملية شاقة وغير فعّالة بشكل كامل.

تعتمد غالبًا على الأغشية التي تميل إلى الانسداد أو “التعطل”.

توصل يي مين لين، وتشن سونغ، الطالبان بالدراسات العليا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا بالتعاون مع جريجوري روتلدج؛ أستاذ الهندسة الكيميائية، إلى أداة لتطوير مواد غشائية تقاوم أو تمنع التآكل.

تتطلب العديد من الصناعات تنظيف مياه النفايات الزيتية؛ كتكرير البترول، وتجهيز الأغذية، وصقل المعادن.

إذ تضر هذه النفايات بالنظم الإيكولوجية المائية، كما تختلف طرق إزالتها بحسب الكميات النسبية من الزيت والماء وأحجام قطرات الزيت.

عندما يتم استحلاب الزيت من الماء، فإن استخدام الأغشية التي تقوم بترشيح قطرات الزيت الصغيرة أكثر طرق التنظيف كفاءةً، لكن الجزيئات سرعان ما تتلاشى بواسطة القطيرات؛ ما يستغرق تنظيفها وقتًا طويلًا.

لكن التقنية الجديدة تسهل هذه العملية.


هل تتفاعل تقنية فصل النفط عن الماء مع المياه الملوثة ؟


تقنية جديدة لفصل النفط عن الماء
( صورة أرشفية)

يقول روتليدج: “إن أغشية الترشيح يبدو من الصعب جدًا النظر إليها من الداخل، فقد بذلت جهود كبيرة لتطوير أنواع جديدة من الأغشية.

لكن عند استخدامها، يرغب المستخدم في معرفة كيفية تفاعلها مع المياه الملوثة.

إلا أنها لا تسمح بسهولة الفحص؛ إذ عادةً ما يتم تصميمها لتعبئة أكبر مساحة ممكنة من الأغشية، فتكون القدرة على النظر إلى الداخل صعبة للغاية”.

تستخدم التقنية الجديدة، نظام المسح المجهري بالليزر؛ بإجراء مسح بحزمتي ليزر عبر المادة، وعند النقطة التي تتقاطع فيها الحزمتان.

تتوهج مادة تحمل صبغة الفلورسنت؛ إذ قدم الفريق صباغين فلوريين أحدهما لوضع علامة على المادة الزيتية في السائل، والآخر لتحديد الألياف الخاصة بغشاء الترشيح فيتم فحص المادة.

ليس فقط عبر منطقة الغشاء، بل أيضًا في عمق المادة طبقة تلو الأخرى؛ وذلك لبناء صورة ثلاثية الأبعاد عن الطريقة التي يتم بها تقطير قطرات الزيت في الغشاء.

التي تتكون في هذه الحالة من مجموعة ألياف مجهرية.


قطرات يتراوح حجمها ما بين10 إلى 20 ميكرون !


تقنية جديدة لفصل النفط عن الماء
(صورة أرشفية)

يوضح روتليدج أن هذه هي الطريقة الأساسية التي استخدمت في الأبحاث البيولوجية لمراقبة الخلايا والبروتينات داخل عينة ما.

لكنها لم تطبق كثيرًا على دراسة المواد الغشائية، ولم يتم استخدامها على الزيت والألياف.

إذ لاحظ الباحثون قطرات يتراوح حجمها ما بين10 إلى 20 ميكرون (مليون من المتر)، وصولًا إلى بضع مئات من النانومتر (بلايين المليون من المتر).

ويضيف: ” كانت طرق تصوير المسام في الأغشية أولية إلى حد ما في معظم الأجزاء.

  لكن عبر التقنية الجديدة يمكن قياس الشكل الهندسي فعليًا، وبناء نموذج ثلاثي الأبعاد وتوصيف المادة بالتفصيل.

أي إن الجديد الآن هو أنه إمكانية مشاهدة كيفية حدوث الانفصال داخل هذه الأغشية”.

لقد أثبت الفريق بالفعل أن التفاعل بين الزيت والغشاء يمكن أن يكون مختلفًا جدًا اعتمادًا على نوعية المواد المستخدمة.

في بعض الحالات يشكل الزيت قطرات صغيرة تتجمع تدريجيًا لتشكل قطرات أكبر.

بينما في حالات أخرى ينتشر الزيت في طبقة كاملة على طول الألياف في عملية تسمى “الترطيب”.

ويقول: “إن طريقة الرصد الجديدة، لها تطبيقات واضحة للمهندسين الذين يحاولون تصميم أنظمة فلترة أفضل.

كما يمكن استخدامها للبحث في العلوم الأساسية لكيفية تفاعل السوائل المختلطة”.


هندسة الأغشية


تقنية جديدة لفصل النفط عن الماء
(صورة أرشفية)

وفق التقنية الجديدة، أن تسهل المعلومات التفصيلية- حول كيفية عمل الهياكل أو الكيمياء المختلفة- هندسة أنواع معينة من الأغشية لتعمل على تطبيقات مختلفة.

اعتمادًا على أنواع الملوثات المراد إزالتها، والأحجام النموذجية للقطرات في هذه الملوثات.

فالأغشية عند تصميمها، لا تكون مقاسًا واحدًا يناسب الجميع، حيث سيكون لديك أنواع مختلفة من الأغشية من أجل النفايات السائلة المختلفة”.

يمكن أيضًا استخدام هذه الطريقة لمراقبة فصل الخليط بأنواعه المختلفة.

مثل الجزيئات الصلبة في السائل، أو في وضع عكسي حيث يكون الزيت مهيمنًا.

يستخدم الغشاء هنا لتصفية قطرات الماء، كما هو الحال في نظام ترشيح الوقود.


بعد قراءة الموضوع يمكنك معرفة المزيد عن الكلمات الآتية:


Apple Google Huawei iPhone iPhone 11 iPhone 11 Pro Microsoft pixel 4 آبل أمن المعلومات أوبر اختصارات الكيبورد الأمن السيبراني التطبيقات التكنولوجيا التواصل الاجتماعي الجيل الخامس الخطوط الجوية السعودية الذكاء الاصطناعي السماعات اللاسلكية الفضاء المدن الذكية الهاتف المحمول الهواتف الذكية انترنت تطبيقات جوجل تقنية تويتر جوجل جيتكس جيتكس 2019 روبوت سامسونج سيارة كهرباء شخصية تكنولوجية طائرة فيس بوك فيسبوك كوكب ليبرا مؤتمر فيرتشوبورت مركبة فضائية ناسا هواوي واتساب


أقرا أيضاً:


اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.