Efter att tusentals liter olja hällts ut i Stilla havet efter utsläppet den 2 oktober, byråer och frivilliga har arbetat dygnet runt för att mildra skadorna och stoppa spridningen.

Att göra detta, besättningar har anställt bommar, fysiska flytande barriärer som hjälper till att hindra oljan från att sträcka sig utåt. Skimmers används sedan inom bommens omkrets för att ta bort oljan från vattnet innan den sugs upp med en sandliknande blandning.

Det aktuella utsläppet är bara ett av många under de senaste 30 åren, och dess uppskattade 24 till 131 tusen gallon är relativt liten jämfört med de nästan 134 miljoner gallon som påverkade Mexikanska golfen efter Deep Water Horizon 2010.

Även om bommar har varit effektiva i detta senaste utsläpp, tidigare större spill har krävt ytterligare lindringstekniker som användning av dispergeringsmedel eller in situ -förbränning.

Efter Deepwater Horizon -utsläppet Carnegie Mellon Kemiteknikprofessorerna Shelley Anna och Lynn Walker gick med i Mexikanska golfens forskningsinitiativs (GoMRI) ansträngning för att bättre förstå effekterna av både utsläppet och de tekniker som används för att begränsa förödelsen av vilda djur och våtmarker.

Just då, Anna och Walker utvecklade redan ett verktyg som kallas mikrotensiometer för att mäta ytaktiva ämnens gränsyta och transportbeteende, kemiska ämnen som används för att skapa dispergeringsmedel. När den appliceras på en vätska, egenskaperna hos ytaktiva ämnen minskar ytspänningen, gör det möjligt för dem att sprida stora oljesamlingar till mindre droppar. Ett vanligt hushållsexempel på detta är diskmedel, som hjälper till att bryta upp fettet som samlats på kastruller och pannor under tillagningen.

"Diskmedel, som Dawn, är ett exempel på ett ytaktivt ämne som inte är skadligt för hud eller fjädrar, så det används ofta för att rensa oljan från fåglar och andra vilda djur efter ett spill, sa Walker.

Användningen av ytaktiva ämnen kan inte bara förhindra att oljeslip bildas, men enligt Anna de tillåter också att oljedroppar pressas ner i vattenpelaren så att naturliga oljätande mikrober kan börja bryta ner föroreningen. När oljedropparna blir mindre, deras ytor blir mer tillgängliga för dessa mikrober. Dock, även om processen verkar vara ett mer naturligt alternativ till att bränna oljan från vattenytan, Anna säger att alla begränsningstekniker har nackdelar och kan påverka ekosystemet och miljön avsevärt.

"När du sprider olja i havet, du främjar också tillväxten av bakterierna som äter den, sade Anna. Medan bakterierna är naturligt närvarande, den ökade oljan leder till att de växer i onaturliga takter och blir en dominerande art, helt förändra den mikrobiella sammansättningen."

"Till exempel, om du äter ohälsosam mat, du ändrar sminket i ditt tarmmikrobiom, och det kan ha många olika långsiktiga direkta och indirekta effekter. Vid ett oljeutsläpp, vi har ett enormt komplext system där du kanske tror att det är bra att bakterier äter oljan, men är det? Det stör också det bakteriella ekosystemet."

Anna och Walkers forskning betraktade också mer hållbara ytaktiva ämnen. Deras tidiga arbete präglade rhamnolipider, ett ytaktivt ämne som produceras av oljeätande bakterier, och hydrofobins vattenresistenta egenskaper, ett protein som finns på svampens yta. Även om alternativen har mindre miljöpåverkan än sina syntetiska motsvarigheter, den ekonomiska genomförbarheten kommer sannolikt att hindra antagandet av denna ansökan. Walker och andra arbetar nu på mer effektiva sätt att införliva hållbara ytaktiva ämnen i olika applikationer.

Enligt Allen Robinson, avdelningschef för Carnegie Mellons avdelning för maskinteknik, miljöskadorna av ett oljeutsläpp går långt utöver att bara påverka havets vatten. Medan många människor inte inser dess enorma inverkan på luftkvalitet och föroreningar, oljan avdunstas efter ett spill bidrar direkt till partiklar. När olja bränns bort från vattenytan, effekterna på atmosfären blir ännu mer betydande, eftersom den tjocka svarta röken är bevis på förbränning av mycket låg kvalitet.

"Lösningarna som finns där ute är i allmänhet komplicerade i den meningen att de har en inverkan på både negativa och positiva sätt, " sa Anna. "Den bästa lösningen är att försöka förhindra att dessa spill inträffar i första hand, så vi behöver inte brottas med den här typen av beslut."