Recent onderzoek richt zich op de stabiliteit van nanobellen en hun praktische toepassingen in een verscheidenheid aan industrieën.Wetenschappers ontdekken waarom nanobellen stabiel blijven in oplossing, waardoor ze op een breed scala aan gebieden kunnen worden gebruikt. In hydrocultuur verhogen nanobellen het zuurstofgehalte van water, waardoor gewassen gezonder en groter kunnen groeien. Nanobellen zouden ook toepassingen kunnen hebben in batterijen, landbouw en andere innovatieve technologieën.
Gassen zijn van cruciaal belang voor veel chemische reacties, en bellen zijn een manier om deze gassen in oplossing te houden. Nanobellen (bellen kleiner dan een haar) zijn stabieler dan grote bellen en kunnen langer in oplossing blijven zonder te barsten. Deze verbeterde stabiliteit zorgt ervoor dat een hogere gasconcentratie in oplossing blijft, waardoor er meer tijd is voor chemische reacties.
Onder leiding van Hamidreza Samouei, Ph.D., onderzoeken onderzoekers van de Texas A&M University wat nanobellen zo stabiel maakt en identificeren ze factoren die hun stabiliteit beïnvloeden. Hun nieuwste bevindingen zijn gepubliceerd in het nieuwste nummer van
"Als we gas op industriële schaal injecteren, willen we het gas niet verspillen. We willen het gebruik ervan in chemische reacties maximaliseren", zegt Samuel, onderzoeksassistent-professor bij de Harold Vance Department of Petroleum Engineering. "Dat is het belangrijkste doel: om het gas heel, heel lang in oplossing te houden, idealiter een oneindige tijd; om het gas in oplossing te houden zonder te breken."
De onderzoekers ontdekten dat de stabiliteit van nanobellen vooral afhangt van hun lading en de interactie tussen de lading van de bel en het oplosmiddel. De stabiliteit van nanobellen wordt ook beïnvloed door eventuele additieven in de oplossing.
Het vermogen van nanobellen om gas in oplossing te houden leent zich voor veel toepassingen in de praktijk, waaronder afvalwaterzuivering, hydrocultuur en desinfectie. Wanneer nanobellen worden gebruikt in de hydrocultuurteelt, worden planten groter dan die zonder bellen. Nanobellen brengen meer zuurstof in het water, waardoor een betere omgeving voor gewasgroei ontstaat.
Het begrijpen van de stabiliteit van nanobellen is een klein stukje van een grotere onderzoekspuzzel. Onderzoekers hebben kooldioxide in zoutwateroplossingen geïnjecteerd om verschillende mineralen uit de oplossing te extraheren. Deze methode wordt pekelmijnbouw genoemd en de verzamelde mineralen kunnen voor verschillende doeleinden worden gebruikt, waaronder lithiumbatterijen en magnesiummeststoffen.
"In dit project wilden we een manier vinden om de concentratie kooldioxide te verhogen, dus gebruikten we nanobellen", merkte Samouei op. "Nu we een beter begrip hebben van hoe we de levensduur van nanobellen kunnen verlengen, zullen ze een belangrijk hulpmiddel worden in de pekelmijnbouw."
Samengesteld uit /scitechdaily