Modificación Zwitteriónica de doble capa de una membrana de nanofibras electrospuestas para el tratamiento y la...

Área de la Ciencia:

• Ciencias del medio ambiente
• Ciencias de los materiales
• Ingeniería Química

Sus antecedentes:

• El agua producida por la extracción de petróleo y gas presenta desafíos ambientales debido a la alta salinidad y los contaminantes complejos.
• Los métodos convencionales de tratamiento se enfrentan a limitaciones en cuanto a eficiencia y estabilidad operativa.
• La ósmosis avanzada (OA) es una tecnología de membrana prometedora para el tratamiento del agua producida debido a los requisitos de baja presión y resistencia al ensuciamiento.

Objetivo del estudio:

• Fabricar y evaluar una nueva membrana de nanofibras electrospuestas de doble capa modificada con zwitteriones para mejorar el tratamiento del agua producida.
• Mejorar el rechazo de contaminantes, el flujo de agua y las propiedades antiincrustantes en comparación con las membranas FO convencionales.
• Evaluar el potencial de esta membrana avanzada para la reutilización del agua producida a escala industrial y la gestión sostenible del agua.

Principales métodos:

• Fabricación de una membrana de doble capa con un soporte de nanofibra y una capa selectiva zwitteriónica.
• Caracterización de las propiedades de la membrana utilizando SEM, TGA, FTIR, XRD, ángulo de contacto, resistencia a la tracción y NMR.
• Evaluación del rendimiento mediante ensayos de flujo y rechazo utilizando agua sintética producida (SPW) y agua producida real (PW).

Principales resultados:

• La nueva membrana demostró un flujo de agua significativamente mayor (hasta 16,05 L m-2 h-1 para SPW) y un excelente rechazo de sólidos (hasta 96,02% para SPW).
• La modificación zwitteriónica mejoró el rendimiento antiincrustante y redujo la polarización de la concentración.
• La estructura de doble capa proporcionó una mejor permeabilidad y resistencia mecánica.

Conclusiones:

• La membrana FO de doble capa modificada con zwitterión desarrollada ofrece un rendimiento superior para el tratamiento de agua producida.
• Esta tecnología presenta una solución viable para la recuperación eficiente del agua y la eliminación de contaminantes en la industria del petróleo y el gas.
• Los resultados ponen de relieve el potencial para la gestión sostenible de los recursos hídricos y la reducción del impacto ambiental.