Нова технологија филтрације – прекретница у уклањању вечних ПФАС хемикалија

Нова технологија филтрације коју је развио Универзитет Рајс може апсорбовати неке „вечне хемикалије“ ПФАС 100 пута брже него што је то раније било могуће, што би могло драматично да побољша контролу загађења и убрза санацију.

Истраживачи такође кажу да су пронашли начин да униште ПФАС, иако се обе технологије суочавају са великим изазовом примене у индустријским размерама.

Нови рецензирани рад детаљно описује слојевити материјал двоструког хидроксида (ЛДХ) направљен од бакра и алуминијума који апсорбује дуголанчане ПФАС до 100 пута брже од система филтрације који се уобичајено користе.

„Овај материјал ће бити важан за правац истраживања уништавања ПФА уопште“, рекао је Мајкл Вонг, директор Института за воду Универзитета Рајс, истраживачког центра за ПФАС.

ПФАС су класа од најмање 16.000 једињења која се често користе да би производи били отпорнији на воду, мрље и топлоту. Називају се „вечне хемикалије“ јер се природно не разграђују и не акумулирају у животној средини, а повезане су са озбиљним здравственим проблемима као што су рак, болести бубрега, проблеми са јетром, поремећаји имунитета и урођене мане.

Тренутна технологија филтрације попут гранулираног активног угља, реверзне осмозе или јонске измене апсорбује ПФАС у води, а хемикалије ухваћене у филтеру морају да се складиште у постројењима за опасни отпад или уништавају. Уништавање хемикалија обично укључује термички процес који их излаже високој температури, али који оставља токсичне нуспроизводе, или у суштини разбија веће ПФАС на мање ПФАС. Не постоји технологија која у потпуности уништава ПФАС у индустријским размерама.

Вонг је рекао да нетермички процес Института Рајс функционише тако што упија и концентрише ПФАС на високим нивоима, што омогућава њихово уништавање без високих температура.

ЛДХ материјал који је иститут развио је варијација сличних материјала које су раније користили, али су истраживачи заменили неке атоме алуминијума атомима бакра. ЛДХ материјал је позитивно наелектрисан, а дуголанчани ПФА су негативно наелектрисани, што узрокује да материјал привлачи и апсорбује хемикалије, објашњава Вонг.

„Ето га – једноставно га упија реда величине 100 пута брже од других материјала који постоје“, додао је Вонг.

ПФА су практично неуништиве јер су њихови атоми угљеника везани флуоридом, али је Институт Рајс открио да се везе могу прекинути ако се хемикалије у материјалу загреју на 400-500°C – релативно ниску температуру. Флуорид се заробљава у ЛДХ материјалу и везује се за калцијум. Преостали калцијум-флуоридни материјал је безбедан и може се одложити на депонију, наводи Вонг.

Процес функционише са неким дуголанчаним ПФА које су међу најчешћим загађивачима воде, а такође је апсорбовао и неке мање ПФАС које су уобичајене. Вонг је рекао да је уверен да се материјал може користити за апсорпцију широког спектра ПФАС, посебно ако су негативно наелектрисане.

Већина нових система за елиминацију ПФАС не функционише у индустријским размерама. Вонг је рекао да нови материјал има предност јер је његова стопа апсорпције толико јака да се може користити више пута и да је у „материјалу за капљице“, што значи да се може користити са постојећом инфраструктуром за филтрацију. То елиминише једну од главних препрека трошковима.

Лаура Орландо, истраживач перфторираних анхидридних киселина у непрофитној организацији "Just Zero" и грађевински инжењер која ради на пројектовању управљања отпадом, рекла је да је увек била скептична према тврдњама о потпуном уништењу перфторираних анхидридних киселина и новим технологијама филтрације, јер су процеси толико сложени у реалним условима. Мораће се размотрити и други изазови као што су безбедност на раду, или прописи и издавање дозвола.

„Потребно нам је да пронађемо што више технологија да бисмо се носили са перфторираним анхидридним киселинама у води за пиће, и ако ово функционише у великој мери и на отпадним водама, онда би то заиста било нешто на шта треба обратити пажњу“, рекла је Орландо.