"Đây là một cách hoàn toàn mới để hình dung về quy trình tách," Zachary P. Smith, phó giáo sư kỹ thuật hóa học tại MIT, cho biết. Ông nhấn mạnh tiềm năng của việc tách các thành phần dựa trên hình dạng và kích thước thay vì đun sôi chúng.
Trong một phát triển đột phá, các kỹ sư MIT ở Hoa Kỳ đã tạo ra một màng lọc có khả năng lọc các thành phần dầu thô theo kích thước phân tử. Sự đổi mới này, được tiết lộ trên tạp chí Science, hứa hẹn giảm đáng kể quy trình phân đoạn dầu thô tiêu tốn nhiều năng lượng, hiện chiếm khoảng 6% lượng khí thải CO2 toàn cầu.
Màng lọc mới tách hiệu quả các thành phần dầu nặng và nhẹ, đồng thời chống lại sự trương nở, một vấn đề thường gặp với các màng lọc tách dầu khác. Được làm dưới dạng một lớp màng mỏng, nó có thể được sản xuất bằng các kỹ thuật công nghiệp hiện có, mở đường cho việc áp dụng rộng rãi.
Quá trình phân đoạn dầu thông thường bằng nhiệt tiêu thụ khoảng 1% năng lượng toàn cầu. Sử dụng màng lọc có thể giảm mức tiêu thụ năng lượng ước tính khoảng 90%. Nhóm nghiên cứu MIT đã sửa đổi các polyme được sử dụng trong quá trình khử muối nước bằng phương pháp thẩm thấu ngược để đạt được điều này, điều chỉnh chúng cho quá trình tách hydrocacbon.
Màng lọc đã sửa đổi sử dụng liên kết imine, cứng và kỵ nước hơn liên kết amide trong màng lọc khử muối nước. Điều này cho phép hydrocacbon đi qua nhanh chóng mà không gây trương nở. Việc giới thiệu triptycene tiếp tục tinh chỉnh kích thước lỗ cho sự đi qua của hydrocacbon.
Andrew Livingston, giáo sư kỹ thuật hóa học tại Đại học Queen Mary London, gọi đây là "một bước quan trọng hướng tới việc giảm tiêu thụ năng lượng công nghiệp." Ông nhấn mạnh ứng dụng sáng tạo của quá trình trùng hợp giữa các pha đối với nguyên liệu hydrocacbon.
Trong các thử nghiệm, màng lọc đã đạt được mức tăng nồng độ toluene gấp 20 lần so với hỗn hợp ban đầu. Nó cũng tách hiệu quả naphtha, dầu hỏa và dầu diesel theo kích thước phân tử. Các nhà nghiên cứu hình dung một loạt các bộ lọc này để tinh chế các hỗn hợp phức tạp và cô lập các hóa chất mong muốn.
Taehoon Lee, một cựu nghiên cứu sinh sau tiến sĩ tại MIT, lưu ý rằng quá trình trùng hợp giữa các pha đã được sử dụng cho màng lọc khử muối nước. Điều này làm cho việc điều chỉnh các dây chuyền sản xuất hiện có để sản xuất hàng loạt trở nên khả thi, có khả năng cách mạng hóa quá trình chế biến dầu thô.