石墨烯包裹海绵处理水面原油泄露问题

王永超 [1], 葛进 [1],
[1] 中国科学技术大学
Publié en 2017

海上石油泄漏不仅造成资源的浪费,还长期威胁着脆弱的生态系统。然而浮油具有面积大、油层薄、粘度大的特点,难以采用传统的技术和材料来有效地处理。作者利用石墨烯海绵疏水亲油、导电的特点,设计了一种原位加热的方法,有效地较低了原油的粘度,增大了油在海棉里的扩散系数,在解决快速吸附高粘度原油这一世界性难题方面取得了突破性进展。

在这个研究工作中,作者发现很难在实验上获得此方法的能量消耗情况,为了回答这个问题,作者应用 COMSOL® 软件,模拟了石墨烯海绵加热吸油的热传导过程。运用电流模块,模拟石墨烯泡沫通电加热升温的过程,用热传导模块模拟热量通过石墨烯泡沫传递到油、水、空气的过程,并且对电极分布方式进行了优化。作者统计了热量散失在各个组分的比例,结果表明,只有少部分的热量散失在水中,比起传统的电阻丝加热浮油的方法,能耗减少了 65%。

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