Oleo spons: De herbruikbare spons die olie opzuigt

Argonne heeft een herbruikbare spons (de Oleo Spons) ontwikkeld die olie opzuigt uit zeewater. Deze ontdekking kan zorgen voor een revolutie bij olierampen en het opruimen van diesel spills in en op het water.

Nadat de boorpijp van de Deepwater Horizon zeven jaar geleden brak, ontstond er een van de ergste olie gerelateerde natuurrampen uit de Amerikaanse geschiedenis. Door de stroming kwam niet alle olie aan de oppervlakte zodat het verbrand kon worden of kon worden afgeroomd. Een groot gedeelte vormde onder water een soort van pluim welke honderden kilometers weg dreef, waardoor de ramp groter  werd als aanvankelijk werd gedacht.




Inmiddels hebben wetenschappers van het Department of Energy’s (DOE) Argonne National Laboratory een nieuw soort foam ontwikkeld, genaamd Oleo Spons. Het foam neemt niet alleen heel gemakkelijk olie op van het oppervlakte, maar neemt ook gemakkelijk olie op wanneer het verspreid is onder water, waarna het ook nog eens herbruikbaar is!

“Oleo Spons biedt diverse toepassingen en de mogelijkheden zijn ongekend,” zei mede-uitvinder Seth Darling. Seth Darling is een wetenschapper bij het Center for Nanoscale Materials and a fellow of the University of Chicago’s Institute for Molecular Engineering.

We hebben al een reeks molekulen welke olie kunnen binden, maar het probleem is hoe we deze op een bruikbare manier kunnen binden. Aldus Seth Darling.

De wetenschappers starten met een bekend foam, Polyurethane. Dit foam word ook gebruikt in kussens voor meubels en huis isolatie. Dit foam heeft heel veel hoekjes en gaatjes die meer dan voldoende oppervlakte bieden om olie in vast te houden, maar daar zat nou net het probleem. Ze moesten eerst het oppervlakte van het foam aanpassen zodat de foam de olie deeltjes vast blijven houden.

Voorheen hadden Darling en een mede collega van Argonne Jeff Elam een techniek ontwikkeld, Sequential Infiltration Synthesis, of simpel SIS genaamd, waarmee hard metaal oxide atomen bij ingewikkelde nanostructuren naar binnen worden getrokken.

Na verscheidene proeven vonden ze een manier om een zeer dunne laag van metaaloxide (Primer) te laten groeien dichtbij de binnenoppervlakken van het schuim. Deze laag zorgde voor de perfecte verbinding tussen de zogenaamde olie-loving molekulen en de spons. De molekulen werden in een tweede stap afgezet op de spons waardoor het geheel compleet was.

Het resultaat is de Oleo Spons. Een blok foam welke gemakkelijk olie absorbeert uit zeewater. Het materiaal, wat een beetje lijkt op een tuinmeubel kussen kan uitgewrongen worden waarna het weer gebruikt word – De olie kan opgevangen en afgevoerd worden.

Oleo spons werking

Geen slijtage

Tijdens testen in een gigantische zeewater tank (Ohmsett) in New Jersey, heeft de National Oil Spill Response Research & Renewable Energy Test Facility de Oleo Spons met succes getest. Hierbij ving de spons diesel en ruwe olie op van zoal boven als onderwater.

“Het materiaal is zeer stevig. We hebben tientallen tests uitgevoerd, waarbij de spons elke keer werd uitgewrongen, waarbij wij geen slijtage zijn tegen gekomen,” aldus Darling.

Oleo Spons zou ook gebruikt kunnen worden om havens preventief schoon te houden, dit zijn namelijk vaak plekken waar olie en diesel van schepen zich ophoopt, zei John Harvey (business development executive) tegen Argonne’s Technology Development and Commercialization division.




Oleo spons multi inzetbaar

Elam, Darling en de rest van het team zijn nog steeds bezig om het product te verbeteren en de techniek te verbeteren.

“Deze techniek geeft je enorme flexibiliteit, en kan ook gebruikt gaan worden voor andere doeleinden buiten het opruimen van olie in zeewater. Zo kan je andere molekulen aan de spons hechten welke weer beter hechten aan andere stoffen,” zei Elam.

Het team is actief aan het kijken om het materiaal te commercialiseren. Voor wie er geïnteresseerd is kan contact opnemen met partners@anl.gov.

Argonne wetenschapper Anil Mane, Joseph Libera en postdoctoraal onderzoeker Edward Barry hielpen ook mee aan het onderzoek en de ontwikkeling van de Oleo Spons. Voorafgaand aan deze publicatie was er nog een andere publicatie in de Journal of Materials Chemistry A, getiteld “Advanced oil sorbents using sequential infiltration synthesis.”

Het gehele onderzoek is gesubsidieerd door de kustwacht van de Verenigde Staten en het Bureau of Safety and Environmental Enforcement. Het team maakte daarbij gebruik van de middelen van het Center for Nanoscale Materials, een DOE kantoor van Science User Facility.

spons oleo herbruikbaar

Seth Darling

Nanowetenschapper Dr. Seth Darling (CNM)

Jeffrey W. Elam

Wetenschapper Dr. Jeffrey W. Elam