Um grupo de pesquisadores de Universidade Concordia explora como nanotecnologia poderia oferecer soluções mais rápidas, seguras e eficazes para a remediação de derramamento de óleo costeiro. O estudo foi publicado na revista Ciência Ambiental Nano.
Crédito da imagem: Universidade Concordia
A remediação do derramamento de petróleo é um processo intensivo em recursos, com impactos ambientais significativos, principalmente nas regiões costeiras. O Ártico deve enfrentar riscos aumentados devido a rotas marítimas recém -acessíveis e aumento do tráfego marítimo, colocando linhas de margens remotas em maior exposição a possíveis derramamentos.
Mesmo em regiões densamente povoadas, os métodos de mitigação existentes têm limitações, incluindo taxas de remediação lenta, baixa capacidade de absorção de petróleo e potencial toxicidade para os ecossistemas marinhos.
Usando nanomateriais Como um método de resposta, surgiu como uma abordagem sustentável promissora. Este artigo sintetiza, avalia e analisa entre 40 e 50 estudos sobre o assunto para nos dar uma grande visão do standing de nanotecnologias na resposta de derramamento de óleo costeiro. Ao mesmo tempo, também estamos apresentando nossas sugestões e identificando lacunas de pesquisa entre o uso de nanomateriais no laboratório e como eles podem ser usados em aplicativos do mundo actual.
Huifang BI, Ph.D. Candidato e principal autor, Departamento de Construção, Engenharia Civil e Ambiental, Escola de Engenharia e Ciência da Computação de Gina Cody, Universidade Concordia
Embora a pesquisa atual sobre nanomateriais se concentre na remediação costeira, estudos extensos também estão sendo realizados sobre seu uso na prevenção de derramamentos de óleo marinho. No entanto, mais de 90 % dos estudos analisados foram realizados em ambientes de laboratório controlados e ainda não estão prontos para a implementação de campo.
Incentivar os resultados das necessidades de teste de campo
Os nanomateriais oferecem propriedades distintas que podem melhorar várias abordagens de remediação de derramamento de óleo, incluindo biorremediação, sorventes, dispersantes e agentes de limpeza de superfície. Cada método tem vantagens e limitações que os nanomateriais podem ajudar a abordar.
Nanomateriais baseados em biocomissão mostraram alta eficiência na extração de petróleo, reduzindo a produção de subprodutos nocivos, tornando-os uma alternativa potencial a surfactantes sintéticos e solventes orgânicos.
Os nanomateriais também podem ser aplicados em dispersantes. Nanomateriais à base de argila estabilizam gotículas de óleo em emulsões, aumentando a área da superfície disponível para bactérias degradadas por óleo e acelerando o processo de quebra.
Em sorventes como espumas e aerogéis, os nanomateriais melhoram a remoção de petróleo por adsorção, absorção ou uma combinação de ambos, devido à sua alta área superficial e numerosos locais de sorção.
Além disso, os nanomateriais podem melhorar a biorremediação, onde os microorganismos dividem o óleo em compostos menos tóxicos ou não prejudiciais.
Embora esses resultados baseados em laboratório sejam encorajadores, precisamos exercer cautela. Devemos priorizar o uso de nanomateriais sustentáveis e ecológicos para minimizar os riscos ambientais e garantir a aplicação responsável da nanotecnologia na resposta do derramamento de óleo costeiro. Também precisamos aumentar os testes para medir essa eficácia em testes de campo.
Huifang BI, Ph.D. Candidato e principal autor, Departamento de Construção, Engenharia Civil e Ambiental, Escola de Engenharia e Ciência da Computação de Gina Cody, Universidade Concordia
A BI é um destinatário de uma bolsa de pós -graduação em 2023 Vanier Canada.
Chunjiang An, professor associado do mesmo departamento e supervisor de tese da BI, observou que os avanços na remediação de derramamentos de petróleo baseados em nanomateriais estão ocorrendo em um momento crítico.
Estamos enfrentando muitos novos desafios, com ameaças de derramamentos de petróleo agora afetando regiões tradicionais e novas, incluindo o Ártico. Precisamos trabalhar com os governos e o setor privado para garantir que eles estejam cientes dessas tecnologias e possam incluí -las em suas diretrizes futuras de remediação.
Chunjiang An, professor associado da Universidade Concordia
Os autores de estudos adicionais incluem as professores de Concordia Catherine Mulligan e Zhi Chen, Kenneth Lee, da Fisheries and Oceans Canada, e Baiyu Zhang, da Memorial College.
O estudo foi financiado pela Iniciativa de Pesquisa de Multi-Companions da Pure Assets Canada, Fonds de Recherche du Québec-Nature et Applied sciences (FRQNT) e pelo Conselho de Pesquisa em Ciências e Engenharia Pure do Canadá (NSERC).
Referência do diário:
Bi, H., et al. (2024) Nanotecnologia para resposta e limpeza de derramamento de óleo nas regiões costeiras. Ciência Ambiental Nano. doi.org/10.1039/d4en00954a.