Ölverschmutzungen aufsaugen

Geliermittel-imprägnierte Cellulose als umweltfreundliches Abtrennungsmittel für Ölfilme

10.07.2017 - Indien

Ausgetretenes Rohöl verschmutzt und zerstört immer wieder marine Ökosysteme. Eine wirksame Maßnahme zur Entfernung eines solchen Ölteppichs könnte die Absorption in eine feste, leichter abzutrennende Phase sein. Indische Wissenschaftler berichten jetzt in der Zeitschrift Angewandte Chemie, dass Öl in Teilchen aus imprägnierter Cellulose erstarrt und sich dann einfach abschöpfen lässt.

Solange im Meer nach Öl gebohrt oder es darüber transportiert wird, werden sich Ölaustritte und -verschmutzungen nie vollständig vermeiden lassen. Da eine Ölpest zu enormen ökologischen und ökonomischen Belastungen führen kann, versucht man das auf der Oberfläche treibende Rohöl zurückzugewinnen, bevor es die Küste erreicht oder durch den Seegang zu stark emulgiert wird. Das ist allerdings schwierig. Durch einfache Sperren und Aufsaugvorrichtungen kann es zum Beispiel nur dann zurückgewonnen werden, wenn sich der Ölfilm noch nicht weit verbreitet und verdünnt hat. Kana M. Suresan und Annamalai Prathap vom Indian Institute of Science, Education and Research (IISER) Thiruvananthapuram in Kerala,(Indien) haben jetzt eine erstaunlich einfache Strategie entwickelt und getestet. Durch eine Kombination von Absorption und Gelbildung konnten sie das Öl an eine poröse Matrix binden und dann die festen Teilchen einfach aus dem Wasser herausschöpfen. Selbst voll mit Öl sanken die Körner nicht und blieben an der Oberfläche.

Als umweltfreundliche, preiswerte und poröse Trägermatrix wählten sie Cellulose, die sie mit einem Öl-Geliermittel, einer preiswerten organischen Mannitolverbindung, imprägnierten. Die Imprägnierung erwies sich als entscheidend, um aus einfacher Cellulose ein wirksames System für die Absorption und Wiedergewinnung von Rohöl zu machen.

Das lag vor allem am Geliermittel, dem „Organogelator“. „Phasenselektive Organogelatoren sind Amphiphile, die Öle selektiv aus einer zweiphasigen Mischung von Öl und Wasser gerinnen lassen können“, erklären die Wissenschaftler. Zur Gelbildung kommt es, weil sich die Gelatormoleküle in der Ölphase lösen und dann durch Wasserstoffbrücken ein dreidimensionales Fasernetzwerk aufbauen. In diesem feinfaserigen Netzwerk wird das Öl eingefangen und bildet ein starres Gel. Durch die Gelierung wird also die flüssige Ölphase fest und kann einfach abgeschöpft werden.

Der andere Vorteil durch die Imprägnierung ist die Herstellung einer wasserabweisenden Cellulosematrix, die ganz im Gegensatz zur unbehandelten Cellulose fast kein Wasser aufsaugt. Dagegen „absorbierte sie das gesamte verteilte Öl, und die Körner mit dem geronnenen Öl konnten nach zwei Stunden herausgeschöpft werden, während sauberes Wasser zurückblieb“, berichteten die Autoren. Und auch ein Recycling war möglich: Wie die Wissenschaftler zeigten, kann man durch Ausquetschen oder Destillation das Öl aus den geronnenen Körnern zurückgewinnen. Dieses einfache, preiswerte und umweltfreundliche System sollte interessante Aspekte für die Feldforschung bieten.