Ученые из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) создали мобильную установку для производства терморасширенного графита, который используется для ликвидации нефтяных разливов. Инновация может облегчить ликвидацию аварий в отдаленных районах нефтедобычи.
Терморасширенный графит представляет собой высокопористый порошкообразный материал, один грамм которого может поглощать от 50 от 100 граммов нефти и нефтепродуктов, причем вне зависимости от типа поверхности (твердой или жидкой). Как правило, этот материал изготавливается в высокотемпературных печах: роль сырья играет интеркалированный графит, который под действием высоких температур увеличивается в объеме в десятки раз, образуя червеобразные элементы с низкой теплопроводностью и высокой термической стойкостью. Однако «классический» способ производства терморасширенного графита не может обеспечить его быструю доставку на удаленные месторождения, где ущерб от разливов нефти зачастую зависит от скорости их ликвидации.
Эту проблему попытались решить ученые Пермского политеха совместно со специалистами из компании «Силур», создав компактный генератор терморасширенного графита, который можно использовать непосредственно на месте аварии. Сырье, из которого изготавливается сорбент, представляет собой смесь графита, фторопласта (фторсодержащего полимера), а также металлов и полуметаллов (алюминия, магния, бора). Смесь размещается в установке и нагревается до температуры чуть более 3500 градусов Цельсия, в результате «на выходе» получается искомый сорбционный материал.
«Мы провели эксперименты с металлами магния, алюминия и бора. Все компоненты перемешивали с графитом и фторопластом и воспламеняли в генераторе. После получения терморасширенного графита мы изучили его свойства и способность поглощать нефть. Самым оптимальным составом оказалась рецептура на основе магния. Она позволяет генерировать материал с хорошими сорбционными свойствами, отличается дешевизной, легкостью поджигания и стабильностью горения», — цитирует Пермский политех доцента Людмилу Хименко.
По оценке авторов исследования, наибольшую эффективность приносит состав на основе магния, фторопласта и интеркалированного графита в соотношении 1:1:3. При этом если изначально пропитать графит насыщенным раствором марганцовокислого калия, то скорость генерации сорбента сокращается до 2–3 секунд, что в дальнейшем должно облегчить его коммерциализацию.
