Mit heißen Schwämmen gegen Ölteppiche

Havariert ein Öltanker, kann das ausgeflossene Rohöl mit Chemikalien oder porösen, schwammartigen Materialien gebunden werden. Doch schweres Rohöl ist zu zähflüssig, um in die Poren der Schwämme einzudringen. Nun entwickelten Wissenschaftler eine Lösung für dieses Problem. In der Fachzeitschrift „Nature Nanotechnology“ stellen sie einen heizbaren Schwamm vor, den sie mit einem hauchdünnen Mantel aus Graphenoxid umhüllt haben. Dieser Ansatz hat das Potenzial für eine effizientere Säuberung ölverseuchter Gewässer.

Pilotversuch

„Die Geschwindigkeit, mit der poröses Material zähflüssiges, schweres Rohöl aufnehmen kann, ist sehr begrenzt“, erläutern Shu-Hong Yu und seine Kollegen von der Chinesischen Universität der Wissenschaften und Technik in Hefei das grundlegende Problem. Daher optimierten sie ölaufsaugende Substanzen wie Mineralwolle oder Melaminharz. Diese Materialien tauchten sie in eine Lösung mit extrem dünnen Flocken aus Graphenoxid. In einer Zentrifuge setzte sich das Graphenoxid auf die filigrane Porenstruktur der schwammartigen Substanzen ab – pro Kubikzentimeter reichten nur 45 Mikrogramm Graphenoxid aus.

An den mit Graphenoxid umhüllten Schwamm legten Yu und sein Team eine elektrische Spannung von bis zu 55 Volt an. Über den elektrischen Widerstand heizte sich die Oberfläche des Schwamms auf etwa 300 Grad Celsius auf. Diesen heißen Schwamm ließen die Forscher dann auf einer mit zähflüssigem Rohöl bedeckten Wasserschicht schwimmen. Die Hitze senkte die Viskosität des Rohöls deutlich ab, sodass es dünnflüssiger schnell in die Schwammporen eindringen konnte. Wurde der Stromanschluss gekappt, blieb der Schwamm noch einige Zeit heiß genug, um das aufgefangene Rohöl auswringen zu können.

Im Labor ließ sich mit dieser Methode zähes Rohöl effektiv von Wasser trennen. Nun gilt es, auch die Einsatztauglichkeit etwa in einem ölverseuchten See unter Beweis zu stellen. Denn eine Batterie kann den Schwamm wegen des relativ hohen Stromverbrauchs nicht über Stunden aufheizen und ein Stromanschluss via Kabel wäre aufwendig und störungsempfindlich. Trotzdem könnten die nun entwickelten Heizschwämme neue Impulse für eine effizientere Förderung und Transport von zähflüssigem Rohöl liefern.