Ученые нашли быстрый метод преобразования нефтяных отходов в сырье для медицины
В рамках междисциплинарного сотрудничества специалистов Сургутского государственного университета (СурГУ) и Томского политехнического университета (ТПУ) была разработана инновационная технология переработки тяжёлых нефтяных отходов в углеродные наноматериалы с применением плазменной обработки. Этот метод представляет собой значительный прорыв в области переработки углеводородов и открывает новые горизонты для его применения в медицинской и электронной промышленности.
Нефть представляет собой сложную смесь органических соединений, обладающих различными физико-химическими свойствами. При нагревании она разделяется на фракции, каждая из которых имеет своё целевое назначение. Лёгкие фракции, такие как бензин и растворители, используются в химической промышленности, средние фракции — в качестве авиационного и дизельного топлива, а также для производства пластмасс. Тяжёлые нефтяные остатки, включая гудрон, требуют экологически безопасных методов утилизации из-за их высокой токсичности и потенциальной опасности для окружающей среды.
Учёные предложили инновационный подход к переработке тяжёлых нефтяных отходов путём их обработки в плазменной среде. В результате этого процесса образуются углеродные наноматериалы, включая графен и его производные, такие как нановолокна и многослойные нанолуковицы. Эти наноматериалы обладают уникальными физико-химическими свойствами, что делает их перспективными для применения в различных областях науки и техники.
Младший научный сотрудник СурГУ Валентина Егорова подробно описала механизм плазменной обработки тяжёлых нефтяных остатков. В реакторе, где температура достигает 10 273 градусов Цельсия, мелкие частицы асфальтенов спекаются, образуя аморфный графит. Крупные же структуры подвергаются трансформации, преобразуясь в полезные наноматериалы, такие как нановолокна и нанолуковицы.
Ключевым преимуществом предложенного метода является его высокая эффективность и скорость. Обработка в плазменной дуге занимает всего около одной минуты, что значительно превосходит традиционные методы бескислородного нагрева. Егорова также отметила, что выход полезных твёрдых веществ из асфальтенов составляет более 50 процентов от исходной массы, что является высоким показателем для подобных технологий.
Учёные планируют масштабировать разработанную технологию и адаптировать её для переработки различных типов нефтяных отходов, включая тяжёлые и высокосернистые. Это позволит расширить область применения метода и повысить его экономическую целесообразность, пишет источник.