updated 3:49 PM CEST, Sep 27, 2016

La sal líquida puede limpiar el petróleo de la arena

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barril de petróleo derramado en la arena, ficción

Inventan un método de separación de petróleo o alquitrán de la arena usando líquidos iónicos

El nuevo sistema utiliza muy poca energía y agua, y todos los disolventes son reciclados y reutilizados

Un método más respetuoso con el medio ambiente para la extracción de petróleo y alquitrán de la arena ha sido desarrollado por un grupo de investigadores de la Universidad de Penn State. Usando líquidos iónicos para separar el petróleo viscoso pesado de la arena, un equipo técnico podría ayudar a reducir los desechos tóxicos de las arenas bituminosas superficiales y ayudar en los trabajos de limpieza después de los derrames de petróleo.

Las arenas alquitranadas, también conocidas como arenas bituminosas o arenas de petróleo, constituyen aproximadamente las dos terceras partes de las reservas mundiales estimadas de petróleo. Canadá es el mayor productor mundial de petróleo no convencional de las arenas de alquitrán, y Estados Unidos importa más de 1 millón de barriles de petróleo por día procedentes de Canadá, casi el doble que de Arabia Saudita. Se estima que 32 mil millones de barriles de petróleo podrían existir en las arenas de alquitrán de Utah.

La extracción y separación de estos depósitos es a menudo costosa y perjudicial para el medio ambiente debido a que contienen mezclas complejas de arena, arcilla, agua y asfalto, un petróleo "pesado" o muy viscoso. El procesamiento de esta mezcla de combustible requiere importantes cantidades de agua y energía y genera residuos de agua contaminada que se almacena en estanques al aire libre. Tóxica para la vida acuática, este agua de desecho puede filtrarse en las aguas subterráneas, contaminando los ríos y lagos. Además, los suministros locales de agua dulce pueden ser agotados ya que este proceso requiere grandes cantidades de agua.

Paul Painter Sin embargo, el nuevo método desarrollado por el equipo de investigación de Penn State utiliza muy poca energía y agua, y todos los disolventes son reciclados y reutilizados.

Pablo Painter, profesor de ciencia de polímeros en el Departamento de Ciencia de Materiales e Ingeniería, y su equipo, pasaron los últimos 18 meses desarrollando este nuevo método utilizando líquidos iónicos (sal en estado líquido) para facilitar la separación. No se generan aguas residuales durante el proceso y la separación se lleva a cabo a temperatura ambiente.

El asfalto, disolventes y la mezcla de arena/arcilla se separan en tres partes bien diferenciadas. Se pueden eliminar por separado y los disolventes pueden ser reutilizados.

separación de alquitrán de Canada de la arena separación de petróleo con líquidos iónicos
"Esencialmente, todo el asfalto se recupera en una forma muy limpia, sin desechos minerales detectables, interacciona preferentemente con el líquido iónico, y evita la contaminación de los líquidos iónicos", explica Painter en el sitio web de su departamento.

Este método también se puede utilizar para extraer el petróleo de arena de la playa después de derrames de petróleo como el del Deepwater Horizon, en el Golfo de México, y la catástrofe del Exxon Valdez. Usando arena contaminada por el derrame de petróleo de BP en un experimento, el equipo fue capaz de separar los hidrocarburos de la arena en cuestión de segundos. Después de utilizar una pequeña cantidad de agua para limpiar el resto de los líquidos iónicos, la arena estaba tan limpia que podía ser devuelta a la playa, en lugar de a los vertederos.

cationes 1-alkyl-3-methylimidazolium

Los investigadores que trabajan con líquidos iónicos se basan en cationes 1-alquil-3-methylimidazolium, un material cargado positivamente con alta estabilidad química y térmica, un bajo grado de inflamabilidad y una presión de vapor casi insignificante, lo que hace que recuperar el líquido iónico sea relativamente fácil.

banco con el experimento de líquidos iónicos

El equipo ha construido en un banco un modelo del sistema (arriba) y está actualmente gestionando las patentes de su descubrimiento.

Enlace: Department of Materials Science and Engineering, The Pennsylvania State University