Door zonlicht geïnactiveerde nanodeeltjes zouden de vervuiling van het oliezand goedkoop kunnen opruimen

Anonim

Door zonlicht geïnactiveerde nanodeeltjes zouden de vervuiling van het oliezand goedkoop kunnen opruimen

Milieu

Nick Lavars

24 november 2015

2 afbeeldingen

Onderzoekers zeggen dat ze een goedkope en praktische manier hebben gevonden om verontreinigd oliezandafvalwater te behandelen (Credit: Shutterstock)

Vorig jaar werden er elke dag ongeveer 2, 3 miljoen vaten olie uit teerzanden getrokken in Alberta, Canada, het derde grootste oliereserve ter wereld. Dit mijnbouwproces is enorm waterintensief en hoewel het grotendeels gerecycleerd wordt, resulteert het nog steeds in enorme poelen van vervuild afvalwater die moeilijk te behandelen zijn en een bedreiging vormen voor het milieu. Canadese onderzoekers hebben een nieuwe aanpak ontwikkeld voor het verwijderen van de verontreinigende stoffen met behulp van zonlicht en nanodeeltjes, een benadering die volgens hen veel effectiever en goedkoper zal zijn dan de bestaande methoden.

Bij het winnen van bitumen, een vorm van ruwe olie, uit zand wordt heel veel warm water toegevoegd en dan wordt het mengsel geroerd. De regering van Alberta zegt dat 80 tot 95 procent van het water wordt gerecycled. Maar welk water dan ook overblijft, wordt dan in de tailing-vijvers gepompt, damachtige structuren ontworpen om de schadelijke verontreinigende stoffen te bedekken die ongeveer 77 vierkante kilometer (30 sq mi) van de provincie beslaan. De zorgen zijn dat het in de nabijgelegen watersystemen kan lekken, het risico op bodemerosie verhogen en ook het wildleven vergiftigen.

De belangrijkste boosdoener achter de toxiciteit van het afvalwater is de aanwezigheid van naftenzuren, die zelfs na tientallen jaren nog steeds aanwezig zijn. Wetenschappers van de Universiteit van Calgary onderzoeken hun eigen methode van biotreatment die algen en bacteriën gebruikt om de naftenische zuren af ​​te breken, in een poging om het dure en inefficiënte proces van het gebruik van chloor- of membraanfiltering te verbeteren.

Maar hun landgenoten aan de Universiteit van Waterloo beweren nu een meer energie-efficiënte en praktische manier voorwaarts te hebben geïdentificeerd. Het is gebaseerd op fotokatalyse, een chemische reactie waarbij titaandioxidemoleculen worden geactiveerd door UV-licht om vrije radicalen te produceren die bacteriën, schimmels en andere organismen kunnen vernietigen. In het verleden hebben we fotokatalyse gezien die werd gebruikt bij de ontwikkeling van luchtzuiverende kleding en zelfreinigende ramen en wanden.

In tests die werden uitgevoerd op een monster van afvalwater van oliehoudend zand, ontdekten de wetenschappers van University of Waterloo dat het proces de toxische stoffen heeft afgebroken, waardoor het water van de nafteenzuren binnen enkele uren volledig is bevrijd. Veelbelovend is dat de techniek volledig wordt aangedreven door zonlicht, en dat de robuuste nanodeeltjes steeds opnieuw kunnen worden gevonden en gebruikt.

"Met ongeveer een miljard ton water opgeslagen in vijvers in Alberta, is het verwijderen van nafteenzuren een van de grootste milieu-uitdagingen in Canada", zegt Tim Leshuk, een promovendus in de chemische technologie van Waterloo en hoofdauteur van dit artikel. "Conventionele behandelingen die mensen hebben geprobeerd, hetzij niet gewerkt, of als ze hebben gewerkt, ze waren veel te onpraktisch of duur om de omvang van het probleem op te lossen. Waterloo 's technologie is de eerste stap van wat eruitziet zoals een heel praktische en groene behandelmethode. "

Vanaf hier zullen de onderzoekers proberen vast te stellen dat het resulterende water veilig genoeg is om uit grote bronnen te worden geloosd, zoals afvalvijvers.

Het onderzoek werd gepubliceerd in het tijdschrift Chemosphere .

Bron: Universiteit van Waterloo

Tim Leshuk van de University of Waterloo zegt dat zijn team een ​​groenere, meer praktische manier heeft gevonden om verontreinigd oliezandafvalwater te behandelen (Credit: Light Imaging)

Onderzoekers zeggen dat ze een goedkope en praktische manier hebben gevonden om verontreinigd oliezandafvalwater te behandelen (Credit: Shutterstock)