Una nueva membrana capaz de limpiar los derrames de petróleo y aprovechar el combustible

Pocos desastres medioambientales tienen un mayor peso en el imaginario colectivo que los derrames petrolíferos. Imágenes como los estragos causados por el Exxon Valdez en Alaska o del Prestige en España, así como la explosión de la plataforma del golfo de México, han quedado grabadas en nuestras retinas. Se estima que cada año, tanto por procesos industriales como por accidentes petrolíferos, dos millones de toneladas de petróleo acaban en el agua de océanos y otras masas de agua. Existen varias maneras de combatir las manchas de petróleo, tanto químicas como mecánicas, pero lo llamativo de la innovación tecnológica desarrollada por la Universidad de Columbia Británica (Canadá) es que resuelve dos problemas de un plumazo: la eliminación de las manchas de petróleo acuáticas y el filtrado del petróleo mezclado con agua. Esto significa que, además de realizar la limpieza de esas aguas contaminadas, el petróleo recuperado puede devolverse a su condición original para ser aprovechado posteriormente.

 

 

Esta investigación, liderada por el estudiante de ingeniería química Chun Haow (Bryan) Kung, ha desarrollado una membrana reutilizable compuesta por una malla de cobre cuya producción es rápida y barata. Una vez elaborada, la membrana inteligente se sumerge en un electrolito al que se le aplican dos cargas eléctricas sucesivas durante dos minutos.  El material resultante, debido a su estructura rugosa y a los óxidos de cobre que contiene, permite el paso del petróleo pero no el de agua. Sin embargo, al aplicar otra leve corriente eléctrica durante unos segundos -basta una pila alcalina- su estructura superficial se altera, de tal forma que el proceso se invierte y ahora es el petróleo el que es retenido, mientras que el agua atraviesa el material libremente. Posteriormente, basta con secar la malla para devolverle sus propiedades originales.

Las pruebas de laboratorio realizadas hasta la fecha arrojan una eficiencia del 98% en el proceso de filtrado, con independencia del nivel de densidad y viscosidad del petróleo. Además de lo asequible que es su producción y del escaso mantenimiento que requiere, la membrana ha demostrado una gran durabilidad: tras treinta ciclos de filtrado mantiene intactas sus propiedades. Los desarrolladores de esta tecnología indican que su propuesta tiene un gran número de aplicaciones, entre las que destacan el filtrado de derrames petrolíferos, la purificación del petróleo y la limpieza de aguas residuales.

Una membrana biomimética

Además de las estructuras de cobre, ha habido varias iniciativas para el desarrollo de membranas de limpieza más eficientes. Una de ellas, desarrollada en el campo de la biomímesis, se inspira en las estructuras bucales de los peces, encargadas de filtrar su alimento mediante la reducción progresiva del tamaño de los orificios por donde es ingerido.

El mecanismo de esta membrana biomimética se basa en cinco secciones de malla con poros cada vez más pequeños, desde los 150 hasta los 30 nanómetros.  La membrana está recubierta a su vez con una fina película de óxido de cobalto que dota al material de propiedades hidrofílicas. Así, utilizada en una red de limpieza, los poros más anchos de la parte inferior dejan pasar el agua e impulsan el resto de las partículas de petróleo hacia la parte superior, donde se desbordan hasta caer en un recipiente en el que son recolectadas. La principal ventaja de esta propuesta es que minimiza la obstrucción de los filtros empleados.

Fuentes: New Atlas, CEN