清潔海上超黏原油 中國學者研究出「石墨烯海綿」 | 環境資訊中心
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清潔海上超黏原油 中國學者研究出「石墨烯海綿」

2017年04月11日
摘錄自2017年4月10日東森新聞雲報導
本單元由編輯部摘錄每日重要新聞,讓讀者能快速掌握過去24小時內,台灣及世界各地發生的環境大小事,並作為環境事件的歷史紀錄。

很常聽到漏油事產生生態浩劫,還會衍生不少漁產的經濟損失。由於漏油問題具有大面積、油層薄、粘度大等特點,所以採用傳統的技術與材料,都很難有效處理。中國合肥市的中國科學技術大學化學與材料科學學院設計出「石墨烯海綿」,具有「原位加熱」與「油水分離」效果,用來吸取海上浮油,就宛如一塊大菜瓜布把油膩膩的海面清得乾乾淨淨。該成果目前已發表在《自然-納米技術》雜誌上。

近年,「多孔疏水親油材料」因其具有成本低、油水分離效率高、操作簡單、友善環境等優勢,逐漸受到研究員重視。不過,這種材料僅能對一般「低粘度」的油品才具好的吸附效果,海面上的原油都是具「高黏度」,很難把油吸附到內部,相對的,清理油汙的速度也會變得緩慢。

中國科學技術大學化學與材料科學學院在有石墨烯海綿上施加電壓,產生的焦耳熱會迅速增加接觸到的原油溫度、降低原油粘度,因此就能提高油汙在海綿內的擴散係數(即吸附力大)。另外,為提高電能的利用效率,加熱區直到海綿底部,頂層的海綿與水面的浮油相當於隔熱層,緩解熱量向空氣與水體中擴散,提高了熱量傳遞給原油的效率。俞教授表示,在這種情況下電能消耗降低了65.6%,石墨烯的用量降低了50%,吸油時間也只有原本多孔疏水材料的5.4%(時間縮短)。

另外,學者同時提出「陣列電極設計」,證明此種「焦耳熱」的方式確實可以輔助多孔疏水親油材料的吸附技術,並且可以實現工業化生產,並且可以使大面積的石墨海綿在較低的通電電壓下,依然可以加熱到很高的溫度,這對該技術將來走向商業化有著重要的意義。