Разработка, созданная не для нефти, внезапно стала лучшим сорбентом: испытания удивили

Учёные СПбГУ создали синтетический сорбент для сбора нефтепродуктов

Неожиданная научная находка в Санкт-Петербургском государственном университете привела к созданию синтетического материала, способного решать одну из самых сложных экологических задач. Исследователи обнаружили уникальные свойства тончайшего волокна, которое изначально разрабатывалось не для работы с нефтепродуктами. Испытания показали, что новое полимерное полотно может поглощать горючие смеси, оставаясь при этом устойчивым к воде. Об этом сообщает ТАСС.

Как появился новый материал и чем он отличается от известных сорбентов

Работа над инновационным волокном начиналась в рамках другого исследовательского направления. Несмотря на это, экспериментаторы СПбГУ обратили внимание на необычное поведение материала в присутствии маслянистых жидкостей. Тончайшие нити, напоминающие лёгкую ткань, активно притягивали нефтепродукты, но почти не взаимодействовали с водой, сохраняя структуру и функциональные свойства. Этот эффект заинтересовал учёных, и в ходе дальнейших экспериментов они выявили потенциал материала как сорбента.

Испытания показали, что синтетическое волокно взаимодействует с нефтепродуктами иначе, чем традиционные сорбенты, так как в основе его работы лежит специфическая структура пор. Исследователи объясняют, что именно она обеспечивает сочетание гидрофобности и высокой сорбционной способности. Это делает разработку особенно перспективной для борьбы с загрязнениями, возникающими при разливах топлива на воде.

Тесты также позволили установить, что материал не только впитывает жидкости, но и способен сохранять форму, оставаясь на поверхности воды в течение нескольких недель. По словам специалистов, подобная устойчивость повышает эффективность процесса сбора нефтепродуктов, так как сорбент меньше подвержен разрушению и может применяться в динамичных условиях — от тихих акваторий до зон с активным волнением.

Уникальные свойства волокна: пористость, устойчивость и эффективность

Одним из главных преимуществ материала стала его способность впитывать нефтепродукты в большом объёме. Это важно для экологии и безопасности, так как раннее выявление и локализация разливов топлива помогает существенно снизить масштаб загрязнений. Учёные подчёркивают, что сорбент способен работать не только на поверхности моря или реки, но и в толще воды: его можно размещать вертикально, создавая своеобразный фильтрующий барьер.

Примечательно, что волокно удерживается на волнах даже будучи насыщенным нефтепродуктами. Это делает его особенно удобным при ликвидации аварий, когда требуется устанавливать сорбенты в течение длительного периода. Материал продолжает выполнять функцию, накапливая нефтяные смеси вокруг себя и под собственной поверхностью.

"Структура пористая, позволяет ему сорбировать большое количество нефтепродуктов — до 40 граммов на грамм. При этом отличительной особенностью является тот факт, что он больше сорбирует нефти, если температура окружающей среды низкая, чем в тёплой", — рассказал доцент кафедры медицинской химии СПбГУ Роман Олехнович.

Испытания подтвердили: сорбент демонстрирует высокую эффективность даже при пониженных температурах, что особенно важно для северных регионов и акваторий, где происходит значительная часть транспортировки нефтепродуктов. Это свойство выгодно отличает его от аналогов, эффективность которых зачастую снижается в холодной воде.

Практическое применение нового сорбента в экологической сфере

Разработка СПбГУ может стать важным инструментом в сфере экологии и аварийного реагирования. В отличие от многих коммерческих материалов, новый сорбент не требует использования сложных установок или специального оборудования. Его можно применять в традиционных боново-сетевых системах, в пунктах локализации разливов, на очистных сооружениях или в береговых зонах.

Особенно перспективным направление применения становится при авариях в открытых морях, где сложные погодные условия делают традиционные методы сбора нефти менее эффективными. Удовлетворительная устойчивость материала к волнам позволяет использовать его в длительных операциях по ликвидации последствий крушений танкеров или повреждении трубопроводов. Эксперты отмечают, что сорбент способен работать не только в экстренных ситуациях, но и в профилактических системах контроля качества воды.

Дополнительным преимуществом является возможность повторного использования материала. По словам специалистов, после насыщения нефтепродуктами полотно можно извлечь, подвергнуть механическому отжиму или обработке, а затем вернуть в работу. Это снижает расходы на экологические мероприятия и делает разработку экономически привлекательной.

Сравнение: традиционные сорбенты против инновационного волокна СПбГУ

Если сравнить классические сорбенты и новый синтетический материал, выявляется ряд отличий. Традиционные сорбенты часто создаются на основе полиуретана, торфа или минеральных компонентов, что делает их эффективными, но ограниченными по условиям применения. Они нередко теряют эффективность при низких температурах или длительном контакте с водой. Новый материал СПбГУ, напротив, демонстрирует стабильность в широком диапазоне условий и сохраняет высокую сорбционную способность при низких температурах, что особенно важно для акваторий с холодным климатом.

Кроме того, лёгкость волокна позволяет ему долго удерживаться на поверхности без погружения даже после насыщения нефтепродуктами. Традиционные сорбенты могут утяжеляться и уходить под воду, что усложняет процесс сбора и создаёт дополнительный экологический риск. В этом плане разработка СПбГУ предлагает более устойчивое решение.

Плюсы и минусы нового синтетического сорбента

Внедрение инновационного сорбента открывает перспективы повышения эффективности экологических операций. Однако для полноценного понимания возможностей и ограничений важно учесть оба аспекта — преимущества и слабые стороны технологии.

Плюсы использования сорбента:

высокая сорбционная способность и устойчивость к низким температурам;
возможность работать на поверхности воды и в её толще;
устойчивость волокна на волнах даже после насыщения нефтепродуктами;
многократное использование материала делает его экономически целесообразным.

Минусы использования сорбента:

эффективность зависит от правильного размещения полотна;
требует аккуратного извлечения, чтобы сохранить структуру волокна;
для больших площадей загрязнения необходим значительный объём материала;
повторное использование требует обработки, что увеличивает трудоёмкость.

Советы по применению сорбентов при ликвидации разливов нефти

Чтобы обеспечить максимальную эффективность технологии, эксперты рекомендуют соблюдать несколько правил при применении синтетических сорбентов в акватории. Эти советы помогут специалистам по экологии и аварийным службам корректно использовать материал в разных условиях.

Перед установкой оцените направление течения, чтобы разместить сорбент вдоль линии распространения нефтепродуктов.
Используйте несколько слоёв полотна в местах высокой концентрации загрязнения.
При размещении вертикально фиксируйте края материала для стабильности в толще воды.
Контролируйте насыщение полотна, чтобы своевременно извлекать и заменять участки.
Применяйте сорбент вместе с боновыми заграждениями для ограничения зоны загрязнения.
Сохраняйте собранные нефтепродукты для дальнейшей утилизации согласно экологическим нормам.
При повторном использовании соблюдайте правила механической обработки материала.