"Questo è un modo completamente nuovo di concepire un processo di separazione", afferma Zachary P. Smith, professore associato di ingegneria chimica al MIT. Sottolinea il potenziale di separare i componenti in base alla forma e alle dimensioni piuttosto che farli bollire.
In un rivoluzionario sviluppo, gli ingegneri del MIT negli Stati Uniti hanno creato una membrana in grado di filtrare i componenti del petrolio greggio in base alle dimensioni molecolari. Questa innovazione, rivelata su Science, promette una significativa riduzione del processo ad alta intensità energetica di frazionamento del petrolio greggio, che attualmente rappresenta circa il 6% delle emissioni globali di CO2.
La nuova membrana separa efficacemente i componenti di petrolio pesante e leggero e resiste al gonfiore, un problema comune con altre membrane di separazione del petrolio. Realizzata come un film sottile, può essere prodotta utilizzando le tecniche industriali esistenti, aprendo la strada a un'adozione diffusa.
Il frazionamento convenzionale del petrolio guidato dal calore consuma circa l'1% dell'energia globale. L'uso di membrane potrebbe ridurre il consumo di energia di circa il 90%. Il team del MIT ha modificato i polimeri utilizzati nella desalinizzazione dell'acqua a osmosi inversa per raggiungere questo obiettivo, adattandoli per la separazione degli idrocarburi.
La membrana modificata utilizza un legame imminico, più rigido e idrofobo del legame ammidico nelle membrane di desalinizzazione dell'acqua. Ciò consente agli idrocarburi di passare rapidamente senza causare gonfiore. L'introduzione del tripticene affina ulteriormente la dimensione dei pori per il passaggio degli idrocarburi.
Andrew Livingston, professore di ingegneria chimica alla Queen Mary University di Londra, definisce questo "un passo importante verso la riduzione del consumo di energia industriale". Sottolinea la sua innovativa applicazione della polimerizzazione interfacciale alle materie prime di idrocarburi.
Nei test, la membrana ha ottenuto un aumento di 20 volte della concentrazione di toluene rispetto alla miscela originale. Ha anche separato efficacemente nafta, cherosene e diesel in base alle dimensioni molecolari. I ricercatori immaginano una cascata di questi filtri per purificare miscele complesse e isolare le sostanze chimiche desiderate.
Taehoon Lee, un ex postdoc del MIT, osserva che la polimerizzazione interfacciale è già utilizzata per le membrane di desalinizzazione dell'acqua. Ciò rende fattibile l'adattamento delle linee di produzione esistenti per la produzione di massa, il che potrebbe rivoluzionare la lavorazione del petrolio greggio.