Las mareas negras tienen consecuencias a largo plazo y las soluciones actuales no son eficientes. Un equipo del MIT se propone cambiar eso mediante unas nuevas membranas nanoporosas
En el año 2010 se produjo uno de los accidentes medioambientales más dramáticos de la historia. La plataforma petrolífera Deepwater Horizon explotó, hundiéndose y provocando uno de los mayores vertidos de crudo de la historia. El accidente y las diversas medidas que se pusieron en marcha para frenar la fuga de fuel y eliminar el petróleo derramado en el Golfo de México fueron altamente criticadas por sus efectos nocivos sobre el medioambiente.
Cuando se produce un derrame de crudo, este tiende a mezclarse con el agua formándose una emulsión que es muy complicada de separar. Para tratar de limpiar el vertido se suelen utilizar unos productos químicos llamados dispersantes y demulsificadores cuya labor es la de diluir el petróleo en nanoparticulas de crudo.
No obstante, la toxicidad de los dispersarsantes es uno de los problemas y aunque no se conocen sus efectos sobre fauna y flora, son catalogados como tóxicos. Por su parte, los demulsificadores dividen las manchas de petróleo en otras más pequeñas, de forma que no son visibles a simple vista e incluso logran pasar los controles medioambientales. Sin embargo, el petróleo sigue estando presente en el océano, con lo que el problema no desaparece.
Por lo tanto cuando se produce un derrame de crudo, nos situamos ante un problema medioambiental grave y una solución que supone otro en sí misma. Como vía para solucionar esto, un equipo de investigadores del MIT ha desarrollado una membrana que es capaz de separar fluidos con una alta eficiencia sin efectos adversos para el medioambiente y con facilidad para ser fabricados a gran escala.
Según se publica en la revista Scientific Reports, el profesor Kripa Varanasi, junto con el estudiante de graduado Brian Solomon y el post doctorado M. Nasim Hyder, ha desarrollado esta membrana que puede ser usada tanto en las profundidades del océano como en tierra con lo que podría dejar obsoletos métodos de separación de líquidos como los separación de fluidos en tanques por gravedad.
Cuando se tienen pegotes de fuel en agua, los métodos tradicionales de separación de funcionan bien. Sin embargo, cuando se tiene una nanoemulsión, como por ejemplo de pequeñas partículas de aceite suspendido en agua, es mucho más complicado separar ambas sustancias.
El concepto bajo el que ha trabajado el equipo del MIT es una membrana con una estructura jerárquica de poros. Las membranas combinan una fina capa de nanoporos con otra más gruesa de microporos que limita el paso de las sustancias no deseadas a la vez que le confiere fortaleza para resistir grandes presiones. Estas membranas pueden desarrollarse en función de las necesidades de cada caso o sustancias a separar.
Tal y como explica Varanasi, los poros tienen que ser más pequeños que las gotas para bloquearlas. En el caso de la nanoemusiones, los poros han de ser muy pequeños, lo que le confiere a la membrana un rendimiento significativo pero no suficientemente eficiente. Para mejorarlo se puede, por un lado, incrementar el gradiente de presión de la nanoemulsión o bien hacer más fina la capa de separación.
En las pruebas realizadas, la capa, al ser demasiado delgada, siempre acababa rasgándose. Para solucionar este problema el equipo dio con una ingeniosa solución, crear una capa con poros más anchos por un lado que por el otro. Así pues por un lado los nanoporos permiten la separación de sustancias y por el otro, con los poros más grandes, se ofrece un mayor soporte mecánico gracias a una menor resistencia al flujo.
Este ingenioso invento podría suponer un importante avance en gran número de industrias. Con una eficiencia de separación de fluidos del 99,9% y con una fácil escalabilidad, su implementación en muchos ámbitos incluida la limpieza de crudo puede estar a la vuelta de la esquina.
Imágenes Greenpeace / MIT
