Нанотехнологические мембраны очищают сточные воды нефтяной промышленности
Инженеры Lockheed Martin недавно объявили, что их графеновые мембраны можно успешно использовать для опреснения морской воды и превращения ее в питьевую . Однако теперь ученые разработали технологию, благодаря которой такие же мембраны могут очищать сточные воды в нефтяной промышленности. Решение этой проблемы имеет особое значение, так как при добыче нефти и газа, например, в США за один год образуется более 68 миллиардов сточных вод, что приводит к колоссальному загрязнению окружающей среды.
Инновационные мембраны изготовлены из графена — наноматериала в виде листов атомов углерода толщиной в 1 атом. Нанофильтры имеют достаточно маленькие отверстия, чтобы пропускать молекулы воды, но в то же время препятствовать прохождению загрязнений.
Lockheed Martin уже работает с двумя нефтяными компаниями над оценкой возможности использования фильтров для очистки буровых сточных вод.
По словам Дэниела Хеллера, вице-президента по устойчивым технологиям компании Lockheed Martin, цель состоит не в том, чтобы устранить все загрязнители, а только в том, что касается наиболее вредных. В некоторой степени это значительно облегчает задачу, так как фильтры для опреснения воды имеют размер пор до 1 нм, а фильтры для очистки сточных вод имеют диаметр от 50 до 100 нм.
По данным Агентства по охране окружающей среды США, на каждый баррель нефти, добытой из-под земли, образуется 10 баррелей сточных вод. Это составляет около 18 миллиардов баррелей жидких отходов в год.
Нанотехнологии опресняют морскую воду и делают ее пригодной для питья
В марте 2013 года инженеры Lockheed Martin объявили, что разрабатывают графеновые фильтрационные мембраны под торговой маркой Perforene. Одним из основных применений этих мембран является опреснение морской воды, при этом технология в сто раз дешевле, чем те, которые использовались до сих пор. Инновационные мембраны изготовлены из графена — наноматериала в виде листов атомов углерода толщиной в 1 атом.
Ученые возлагают большие надежды на графен, рассчитывают, что он сможет решить ряд задач — устранение загрязнения воздуха и воды, хранение электроэнергии, создание очень тонких и легких материалов с высокой прочностью, опреснение морской воды.
Эти мембраны имеют отверстия размером всего одну сотую нанометра — достаточно большие, чтобы молекулы воды могли беспрепятственно проходить через них, но достаточно маленькие, чтобы задерживать ионы хлора и натрия в соленой воде.
По словам инженера Lockheed Martin Стетсона, разработавшего мембраны, этот новый материал в 1000 раз прочнее стали и в 500 раз тоньше, чем лучший из существующих обратноосмотических опресняющих фильтров, а энергия и давление, необходимые для фильтрации соли, примерно в 100 раз выше. меньше. Для опреснения морской воды обычно требуется не менее 3 киловатт-часов на кубический метр, или, другими словами, это все равно, что наполнить бутылку водой по сравнению с энергией, необходимой для питания 15-ваттной лампочки в течение всего дня.
Ученые считают, что технология опреснения воды Lockheed может стать одним из важнейших источников энергии и воды на Ближнем Востоке. В настоящее время компания ищет инвесторов с надеждой начать производство этого удивительного нового материала в 2015 году.