Разлив нефтепродуктов — одна из тех проблем, о которой многие вспоминают только после громкого ЧП. Между тем, по данным Минприроды РФ, в стране ежегодно происходит около 10 тыс. выбросов на промысловых нефтепроводах. К авариям приводят совершенно разные причины. Это могут быть столкновения судов, сбросы сточных вод, неисправности оборудования. Как итог, на поверхности водоёмов появляется тонкая радужная плёнка, а в толще жидкости скрывается ещё большее загрязнение, невидимое невооружённым глазом. Оно меняет запах и цвет жидкости, нарушает воздухообмен и способно погубить рыбу, птиц и животных.
Остановить распространение утечки — первый и самый сложный шаг. Механические методы помогают далеко не всегда, особенно если сырьё смешалась с водой. Химические и биологические способы очистки также имеют ограничения. Поэтому всё больше внимания уделяется сорбентам — материалам, которые могут впитывать нефтепродукты. Прорыв в этой области удалось сделать специалистами Передовой инженерной школы СПбГУ.
Созданный ими полимер внешне напоминает белый нетканый материал. Он состоит из множества волокон толщиной менее одного микрона (0,001 мм), которые формируют губкообразную структуру. Чтобы запустить процесс впитывания, достаточно положить его на загрязнение. Края продукта, а затем и вся поверхность, становятся тёмной — это признак того, что сорбент выполнил задачу.
Эффективность материала впечатляет: для моторного масла показатель сорбции достигает 40 грамм на грамм вещества, для сырого продукта — 20. Разработчики проверили «поглотитель» в условиях, максимально приближенных к реальным: опускали температуру солёной воды до 4°C, создавали волнения, имитировали вращение жидкости. Материал не тонет даже при сильной волне. Его гидрофобность не позволяет ему намокать, а прочность и эластичность дают возможность работать в сложных погодных условиях.
У изобретения есть ещё два важных преимущества: низкая стоимость исходных материалов и возможность вторичного использования. После впитывания нефти полимер можно отжать, отмыть и вернуть в работу. Специалисты отмечают, что после пяти циклов применения его свойства снижаются лишь на 15-20%. Более того, собранное сырьё тоже можно использовать повторно.
Материал подходит как для сбора продуктов такого типа на поверхности, так и для работы в толще жидкости. Если загрязнение расположено глубоко, разработчики рекомендуют утяжелить один край и разместить полимер вертикально. Так, он превращается в своеобразный поплавок, нижняя часть которого фильтрует воду.
В перспективе сорбент может стать одним из ключевых инструментов борьбы с экологическими катастрофами. Сейчас учёные исследуют различные варианты применения материала и планируют в будущем создать подобный полимер на основе компонентов биологического происхождения.