نور خورشید می‌تواند به حل شدن نفت در آب دریا کمک کند

منتشر شده در scitechdaily به تاریخ ۱۹ فوریه، ۲۰۲۲
لینک منبع: Sunlight Can Help Dissolve Oil Into Seawater

حل کردن نفت در دریای نور خورشید

نشت نفت «افق آب‌های عمیق» در سال ۲۰۱۰، بزرگ‌ترین نشت نفت دریایی در تاریخ ایالات‌متحده بود. این فاجعه به دلیل انفجار در سکوی نفتی «افق آب‌های عمیق» رخ داد که در آن ۱۱ نفر جان خود را از دست دادند و نزدیک به ۲۱۰ میلیون گالن نفت خام را به خلیج مکزیک انتقال دادند. دوازده سال و صدها میلیون دلار بعد، دانشمندان هنوز در حال کار برای درک این موضوع هستند که این نفت کجا به پایان رسید، مفهومی که به‌عنوان سرنوشت محیط‌زیست شناخته می‌شود.

رایج‌ترین سرنوشت نفت ریخته‌شده در دریا، تجزیه بیولوژیکی (مصرف میکروارگانیسم‌ها و تجزیه نفت)، تبخیر (تبدیل شدن نفت مایع به گاز) و سرازیر شدن نفت بر روی خطوط ساحلی است.

تیمی از محققان موسسه اقیانوس‌شناسی وودز هول (WHOI) کشف کردند که نزدیک به ۱۰ درصد از نفت شناور در خلیج پس از فاجعه سکوی نفتی افق آب‌های عمیق توسط نور خورشید در آب دریا حل شد -فرآیندی به نام «انحلال عکس». این یافته‌ها امروز در مقاله «انحلال ناشی از نور خورشید سرنوشت اصلی نفت در دریا است» در Science Advances منتشر شد.

کالین وارد، دستیار دانشمند در دپارتمان شیمی دریایی و گروه ژئوشیمی WHOI گفت: مقدار نفتی که توسط نور خورشید به ترکیباتی تبدیل شد که در طول نشت افق آب‌های عمیق افقی در سال ۲۰۱۰ در اب دریا حل شدند که با سرنوشت نفتی رایج پذیرفته‌شده مانند تجزیه زیستی و سرازیر شدن نفت بر روی خطوط ساحلی رقابت می‌کند.

دانیل هاس فریمن، نویسنده برجسته، دانشجوی برنامه مشترک موسسه فناوری/WHOI. ماساچوست گفت: «یکی از جالب‌ترین جنبه‌های این یافته این است که ممکن است بر درک ما از اینکه نفت کجا می‌رود و آیا نتیجه خوب است یا بد تاثیر بگذارد.» اگر این بخش قابل‌توجهی از نفت توسط نور خورشید تبدیل شود و در آب دریا حل شود، ممکن است به این معنی باشد که نفت کمتری در مکان‌های دیگر مانند اکوسیستم‌های ساحلی حساس به پایان می‌رسد. از سوی دیگر، ما باید اثرات ترکیبات را بر روی ارگانیسم‌های دریایی قبل از اینکه بتوانیم تصمیم بگیریم که آیا نتیجه خالص مثبت یا منفی است در نظر بگیریم.

برای رسیدن به این یافته مهم، فریمن و وارد از راکتورهای دیودی نشر نور سفارشی (LED) برای اندازه‌گیری میزان تغییر این سرنوشت نفت برای انواع مختلف نور، مانند نور فرابنفش و نور مرئی، استفاده کردند.

وارد گفت: «فرآیند انحلال نوری نفت در واقع بیش از پنجاه سال است که شناخته شده‌است.» اما آنچه که در اینجا جدید است درک ما از این است که چگونه این فرآیند با طول‌موج نور تغییر می‌کند، که ما آن را با استفاده از راکتورهای LED تعیین کردیم. این بخش کلیدی از اطلاعات است که به ما اجازه می‌دهد تا اهمیت این فرآیند را در طول نشت نفت برآورد کنیم.

اندازه‌گیری‌های جدید با استفاده از LEDها نیز فرصتی را برای تعیین این که کدام شرایط در کنترل این فرآیند از همه مهم‌تر بودند، فراهم کرد. این تیم سناریوهای نشت فرضی با ضخامت‌های مختلف لکه نفتی، زمان‌های سال، مکان‌های سراسر جهان و انواع نور ایجاد کرد. چیزی که آن‌ها متوجه شدند این بود که برخی از این شرایط متغیر مهم‌تر از بقیه بودند.

فریمن گفت: «اهمیت این فرآیند به‌طور چشم‌گیری تغییر می‌کند اگر شما به لایه‌های نازک و ضخیم نفت نگاه کنید.» ما همچنین برخلاف باور عمومی، متوجه شدیم که این فرآیند در آب‌های قطب شمال مرتبط است، که با توجه به افزایش مورد انتظار در ترافیک کشتی‌های باری و افزایش خطر نشت در آن منطقه، یافته‌ای بسیار مهم است. این نوع مدل‌سازی هنگام پیش‌بینی نشت و در نظر گرفتن اثرات آن بر اکوسیستم‌های دریایی حیاتی است.

این تصور که نفت سطح اقیانوس می‌تواند یک سرنوشت جدید داشته باشد، برای چارچوب‌بندی آینده مطالعات نشت نفت و تاکتیک‌های پاسخ‌به نشت نفت، بسیار مهم است. در حال حاضر مشخص نیست که سرنوشت و سمیت بالقوه این ترکیبات تولید شده در نور خورشید چیست، و چالشی را در ارزیابی اثرات این سرنوشت نفت به وجود می‌آورد. فریمن و وارد این زمینه را تشویق می‌کنند تا به سمت این شکاف‌ها در دانش جذب شود.

وارد گفت: «در حالی که یافته‌های ما نشان می‌دهد که بخش قابل‌توجهی از نفت سطحی می‌تواند پس از قرار گرفتن در معرض نور خورشید در اقیانوس حل شود، گام منطقی بعدی ارزیابی تداوم و آسیب بالقوه آن به حیوانات آبزی است.»

این متن با استفاده از ربات ‌ترجمه مقالات علمی ترجمه شده و به صورت محدود مورد بازبینی انسانی قرار گرفته است.در نتیجه می‌تواند دارای برخی اشکالات ترجمه باشد.

مقالات لینک‌شده در این متن می‌توانند به صورت رایگان با استفاده از مقاله‌خوان ترجمیار به فارسی مطالعه شوند.