Bajo presión y la presencia de surfactantes jabonosos, parte del petróleo y el agua forman emulsiones estables que permanecen juntas durante todo el camino de regreso a la superficie.
La experiencia del laboratorio de Rice con partículas magnéticas y con aminas, cortesía del antiguo investigador posdoctoral y autor principal, Qing Wang, lo llevaron a combinar técnicas.
Los investigadores agregaron aminas a las nanopartículas de hierro magnético. Las aminas tienen una carga positiva que ayuda a las nanopartículas a encontrar gotas de petróleo cargadas negativamente. Una vez que lo hacen, las nanopartículas ligan el petróleo. Entonces, los imanes pueden extraer las gotas y las nanopartículas de la solución.
Las nanopartículas mejoradas fueron puestas a prueba en emulsiones realizadas en el laboratorio con petróleo modelo y crudo.
En ambos casos, los investigadores insertaron nanopartículas en las emulsiones, que simplemente agitaron a mano y con máquinas para romper los enlaces entre el petróleo y el agua y crear enlaces entre las nanopartículas y el petróleo en cuestión de minutos. Parte del petróleo flotó hacia la parte superior, mientras que al colocar el tubo de ensayo sobre un imán, los nanotubos infundidos se hundieron hacia la parte inferior, dejando agua clara en medio.
Lo mejor de todo, dijo Biswal, es que las nanopartículas pueden lavarse con un solvente y reutilizarse, mientras que el aceite se puede recuperar. Los investigadores registraron seis ciclos de carga y descarga de su compuesto con éxito y creen que seguirá siendo efectivo durante muchos más.
La ingeniara e investigadora dijo que su laboratorio está diseñando un reactor de flujo continuo para procesar agua producida en grandes cantidades y reciclar automáticamente las nanopartículas. Esto sería valioso para la industria y para lugares como plataformas petrolíferas en alta mar, donde el agua tratada podría ser devuelta al océano.