A limpeza após um grande derramamento de óleo é um processo longo e caro, e os danos ao ecossistema de uma região costeira podem ser significativos. Isso é especialmente verdadeiro para a região ártica do mundo, onde as pistas marinhas recém -inauguradas expõem linhas costeiras remotas a riscos aumentados devido a um aumento previsto no tráfego marítimo.
As técnicas de mitigação atuais, mesmo em regiões fortemente povoadas, enfrentam limitações graves, incluindo baixa capacidade de absorção de petróleo, toxicidade potencial para a vida marinha e um processo de remediação lenta.
No entanto, os avanços na nanotecnologia podem fornecer soluções mais eficazes, mais seguras e funcionam muito mais rápido que os métodos atuais. Isso está de acordo com um novo artigo em Ciência Ambiental: Nano por uma equipe de pesquisadores liderada por Concordia.
“O uso de nanomateriais como método de resposta emergiu como uma abordagem sustentável promissora”, diz o principal autor Huifang BI, candidato a doutorado no Departamento de Construção, Engenharia Civil e Ambiental da Escola de Engenharia e Ciência da Computação de Gina Cody.
“Este artigo sintetiza, revisa e análises entre 40 e 50 estudos sobre o assunto para nos dar uma aparência de grande porte do standing de nanotecnologias na resposta de derramamento de óleo costeiro. Ao mesmo tempo, também estamos apresentando nossas próprias sugestões e identificando pesquisas Lacunas entre o uso de nanomateriais no laboratório e como eles podem ser usados em aplicativos do mundo actual “.
Ela acrescenta que os nanomateriais estão sendo amplamente estudados para combater derramamentos de óleo marinho, mas está se concentrando especificamente na remediação costeira. Ela estima que mais de 90 % dos documentos que ela revisou eram exclusivamente baseados em laboratório e ainda não estão disponíveis para uso em campo.
Os resultados encorajadores precisam de testes de campo
As propriedades únicas encontradas nos nanomateriais podem ajudar a mitigação em diferentes esforços de remediação. Isso inclui agentes de lavagem de superfície, dispersantes, sorventes e biorremediação. Cada método possui seus próprios pontos fortes e desvantagens que podem ser melhorados com o uso de nanomateriais.
Por exemplo, a substituição de surfactantes sintéticos e solventes orgânicos por nanomateriais biológicos mostrou-se altamente eficaz na remoção de petróleo e produzir substâncias menos tóxicas que podem prejudicar as biotas costeiras.
Os nanomateriais também podem ser usados em dispersantes. Os nanomateriais à base de argila podem estabilizar partículas de óleo em uma emulsão, resultando em uma área maior para que as bactérias que comem óleo cresçam e aceleram o desaparecimento do petróleo. Em sorventes como aerogéis ou espumas, os nanomateriais podem melhorar a remoção do óleo da água por absorção, adsorção ou combinação graças a grandes áreas de superfície e um alto número de locais de sorção.
Finalmente, eles também podem ser usados para acelerar a biorremediação, uma técnica que usa microorganismos para quebrar poluentes nocivos como petróleo em substâncias menos prejudiciais ou inofensivas.
“Embora esses resultados baseados em laboratório sejam encorajadores, precisamos ter cautela”, alerta BI, vencedor de uma bolsa de pós-graduação em 2023 Vanier Canada. “Devemos priorizar o uso de nanomateriais sustentáveis e ecológicos para minimizar os riscos ambientais e garantir a aplicação responsável da nanotecnologia na resposta do derramamento de óleo costeiro. Também precisamos aumentar os testes para medir essa eficácia nos testes de campo”.
De acordo com o supervisor de tese da BI, Chunjiang AN, professor associado do mesmo departamento, o surgimento de nanomateriais como ferramentas de remediação de derramamento de petróleo está chegando em um momento crítico.
“Estamos enfrentando muitos novos desafios, com ameaças de derramamentos de petróleo agora afetando regiões tradicionais e novas, incluindo o Ártico”, diz ele. “Precisamos trabalhar com os governos e o setor privado para garantir que eles estejam cientes dessas tecnologias e possam incluí -las em suas futuras diretrizes de remediação”.
Os co-autores incluem os professores de Concordia Catherine Mulligan e Zhi Chen, e Kenneth Lee, da Fisheries and Oceans Canada e Baiyu Zhang, da Memorial College.
Esta pesquisa foi apoiada por A Iniciativa de Pesquisa de Multi-Companions de Recursos Naturais CanadáAssim, Fonds de Recherche du Québec – Nature et Applied sciences (FRQNT) e o Conselho de Pesquisa em Ciências Naturais e Engenharia do Canadá (NSERC).
