Российские учёные создали химический реагент, способный собирать и безопасно утилизировать тончайшие нефтяные плёнки в тропических морях. Разработка решает одну из самых сложных экологических задач — очистку водной поверхности после аварий танкеров и утечек нефти. Результаты исследования опубликованы в журнале Petroleum Chemistry.
После нефтеразливов на поверхности моря часто остаётся почти невидимая тонкая плёнка, нарушающая баланс морской экосистемы. Она препятствует проникновению солнечного света и кислорода, мешает газообмену и разрушает цепочки жизнеобеспечения под водой. Особенно опасны такие разливы в тропических водах, где высокая температура ускоряет растекание нефти и усиливает экологические последствия.
"В тропиках нагретая нефть становится более жидкой, образуя пленку толщиной всего 0,1-0,3 миллиметра, собрать которую обычными способами невозможно", — отмечают авторы исследования.
Механические методы требуют слоя не менее миллиметра, а для сжигания — трёх. Поэтому экологи и химики ищут пути решения, которые позволили бы сгущать и собирать даже микроскопические загрязнения.
Команда специалистов из РГУ нефти и газа имени И. М. Губкина, ИНХС РАН и Совместного Российско-Вьетнамского Тропического научно-исследовательского и технологического центра под руководством Алексея Дедова разработала вещество под названием СН-1.
Его основой стал нетоксичный пентол - компонент, используемый в косметике и фармацевтике. Чтобы повысить текучесть и эффективность реагента, учёные добавили изобутанол, одноатомный спирт, безопасный для морской среды и доступный в промышленном производстве.
"Состав способен стягивать нефтяную плёнку, увеличивая её толщину и уменьшая площадь распространения почти на 98%", — говорится в статье Petroleum Chemistry.
Таким образом, реагент позволяет локализовать нефтяные остатки, делая возможным их механический сбор или точечное сжигание прямо на поверхности воды.
Первые натурные испытания СН-1 прошли на Морской исследовательской станции во Вьетнаме. Позднее эксперименты повторили в акватории Чёрного моря. Результаты подтвердили: реагент увеличивает толщину нефтяной плёнки в 11-21 раз в зависимости от состава нефти и температуры воды.
В течение 24 часов после обработки вещество сохраняет активность, а получившиеся плотные образования — "лепёшки" — можно легко удалить с поверхности моря. Этот подход минимизирует ущерб для экосистемы и не требует применения токсичных диспергентов, которые часто наносят вред флоре и фауне.
Создание реагента СН-1 открывает новые возможности для очистки морей в условиях жаркого климата. Разработка особенно актуальна для районов Юго-Восточной Азии и Индийского океана, где проходят оживлённые маршруты нефтяных танкеров.
"Использование безопасных компонентов и высокая эффективность при низких концентрациях делают СН-1 экологически устойчивой альтернативой промышленным средствам", — подчеркивает Алексей Дедов.
Реагент способен стать основой новых международных стандартов ликвидации последствий нефтеразливов в регионах с высокой температурой воды.
Преимущества:
высокая эффективность при сверхтонких плёнках (менее 0,3 мм);
экологическая безопасность компонентов;
универсальность применения в морях с разной солёностью;
длительное действие — более 24 часов;
простота последующей утилизации загрязнений.
Ограничения:
эффективность зависит от типа нефти и погодных условий;
требуется доработка для использования при низких температурах;
масштабирование технологии на промышленные объёмы требует дополнительного финансирования.
Обычные сорбенты и механические сборщики работают лишь при толстом слое загрязнений. Химические диспергенты, напротив, расщепляют нефть, но часто наносят вред экосистемам. Новый реагент СН-1 объединяет преимущества обоих подходов: он сгущает нефть, не разрушая её химически, и позволяет безопасно удалить загрязнение с поверхности воды.
Такой подход может существенно снизить последствия аварий в тропиках и повысить скорость реагирования служб экологической безопасности.
1. Безопасен ли реагент для морской флоры и фауны?
Да, его компоненты — пентол и изобутанол — не токсичны и быстро разлагаются в воде.
2. Можно ли применять СН-1 в холодных морях?
Метод разработан для тропиков, но исследования показали перспективы адаптации к умеренным широтам.
3. Требует ли реагент специального оборудования?
Нет, его можно распылять стандартными средствами, используемыми при ликвидации нефтеразливов.