Вести из лабораторий
Удалить разливы нефти в Арктике помогут фосфолипиды
Несмотря на активное развитие зелёной энергетики, спрос на традиционные виды топлива растёт. В связи с этим в Арктике расширяется морская разведка, добыча и транспортировка нефти, а значит, увеличивается риск её разливов. Экосистемы Арктики обладают низкой способностью к самовосстановлению и самоочищению, так как в арктических условиях нефть на морской поверхности сохраняется очень долго из-за её медленного испарения и бактериального разложения. Между тем нефтяные пятна могут нанести значительный вред водным экосистемам. Ведь нефть оказывает токсический эффект на рыб и других морских обитателей, а также ухудшает поступление кислорода в воду. Кроме того, разливы углеводорода могут изменять структуру и скорость роста морского льда. Ледовый покров, его замерзание/оттаивание влияют на баланс солёности и циркуляцию воды в океане, экологию ледовой и подлёдной биоты, а также на отражение солнечного света, тепло- и массообмен в атмосфере. Очевидно, что разливы нефти требуют оперативного устранения их последствий.
На сегодняшний день разработаны механические, химические и биологические методы ликвидации последствий разливов нефти. Причём механические методы (с использованием боновых заграждений, нефтесборщиков и барьеров) — основная мера, с которой начинается работа по очистке морской поверхности. С их помощью предотвращают распространение разлитой нефти на прилегающие территории и собирают её на поверхности воды для последующего извлечения или сжигания. Однако механические технологии эффективны, только если толщина нефтяной плёнки не менее одного миллиметра. Нефтяное же пятно под воздействием ветра, морских течений и поверхностных волн довольно быстро растекается по большой площади, и толщина нефтяной плёнки может уменьшиться до долей миллиметра. В результате всасывание нефти с поверхности воды механическими способами становится неэффективным, по этой же причине нефтяную плёнку нельзя сжигать на месте.
Чтобы предотвратить уменьшение толщины плёнки, используют поверхностно-активные вещества (ПАВ) — их называют собирающими агентами. Первые такие соединения были разработаны в 1970-х годах. Они быстро растекаются по поверхности воды с нефтяным пятном и, достигая его края, снижают поверхностное натяжение границы раздела воздух/вода. В результате коэффициент растекания становится отрицательным и пятно втягивается. Эта технология сбора хорошо работает в умеренном климате, однако в арктических водах возникают некоторые ограничения. Прежде всего, при низких температурах воды значительно снижается способность имеющихся составов собирать нефть. Также наличие морского льда порою приводит к разделению нефтяных пятен, обработанных собирающими агентами, на несколько фрагментов, что мешает распространению пламени при сжигании пятна нефти. Кроме того, существующие реагенты (средства на основе углеводородов, силиконовых и фторсодержащих ПАВ) экологически небезопасны, и их использование сдерживается. Поэтому исследователи продолжают активные поиски безопасных средств для сбора нефти с морской поверхности в арктических условиях.