Diagram Proses

Mengangkat minyak menggunakan magnet

Diagram proses yang dikembangkan oleh para ilmuwan material di FAU. ©: FAU / Marco Sarcletti

Di masa depan, ada kemungkinan untuk menghilangkan tumpahan minyak di permukaan laut dengan menggunakan magnet. Sekelompok peneliti interdisipliner di FAU yang dipimpin oleh Prof. Dr. Marcus Halik mengembangkan partikel besi oksida fungsional yang dapat menarik semua jenis hidrokarbon. Partikel magnetik dan lapisannya kemudian dapat dikeluarkan dari air dengan cara sederhana dan ramah lingkungan juga dapat digunakan kembali setelah dibersihkan.

Petrischale eingefärbtem Diesel und den Partikeln
Hidrokarbon, seperti minyak mentah atau diesel diwarnai merah untuk pengujian ini, … ©FAU / Luis Portilla

Studi ini diterbitkan di jurnal Advanced Functional Materials. Mereka menggambarkan bagaimana partikel besi oksida yang difungsikan dapat dimodifikasi dengan monolayer yang dirakit sendiri sehingga hanya menyerap hidrokarbon. Kelompok zat kimia ini termasuk senyawa ringan seperti alkana dan aromate tetapi juga minyak mentah, bensin dan solar. Molekul hidrokarbon semacam itu mengelilingi partikel yang sangat halus seolah-olah sedang dihisap dan mencapai volume yang dapat tumbuh hingga 14 kali ukuran inti partikel. Sebuah video di situs web peneliti menunjukkan bagaimana bubuk besi oksida diterapkan pada minyak cair dan perubahan instan menjadi zat yang dapat dihilangkan dengan magnet. Besi oksida adalah zat magnetik dari alam.

Petrischale mit rotgefärbtem Diesel und Partikel
Partikel mengatur diri sendiri dan mengelilinginya (hitam) membentuk lapisan tebal di sekitar inti partikel … © FAU / Luis Portilla

Selain reusabilitas meningkat dari material sumber, rasio permukaan terhadap volume besar yang disediakan oleh nanopartikel dan rasio yang menguntungkan terhadap jumlah hidrokarbon yang akan diserap semuanya berkontribusi pada efisiensi proses yang sangat tinggi. Selain itu, memungkinkan air dibersihkan sepenuhnya dari minyak dan produk minyak. Metode konvensional, di sisi lain, menciptakan dispersi atau campuran zat yang memungkinkan hidrokarbon menjadi lebih mudah dicerna oleh bakteri, tetapi tetap berada di air laut sampai proses selesai.

Petrischale mit Öl-Partikel-Gemisch und Magnet
Karena sifat magnetik partikel, seluruh sistem yang terdiri dari partikel dan kulit hidrokarbon yang teradsorpsi dapat dengan mudah dihilangkan dari air menggunakan magnet. © FAU / Luis Portilla

Selain membuat dan mengkarakterisasi partikel, penelitian ini melibatkan percobaan menggunakan berbagai hidrokarbon dan sumber air yang berbeda pada suhu yang berbeda ditambah dengan simulasi molekuler yang memungkinkan material untuk ditingkatkan lebih lanjut.

Di masa depan, sistem ini dapat membantu mengurangi dampak kontaminasi oleh minyak terhadap lingkungan. Para peneliti kini bekerja dengan mitra di industri untuk meningkatkan pembuatan bahan dan mentransfer konsep ke aplikasi nyata dalam operasi pembersihan.

Jurnal Referensi:

Superoleophilic Magnetic Iron Oxide Nanoparticles for Effective Hydrocarbon Removal from Water. Sarcletti, M., Vivod, D., Luchs, T., Rejek, T., Portilla, L., Müller, L., Dietrich, H., Hirsch, A., Zahn, D., Halik, M., Adv. Funct. Mater. 2019, 29, 1805742. https://doi.org/10.1002/adfm.201805742

Tautan ke artikel asli: Cleaning up oil using magnets / Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg