Istraživači su pronašli novi način filtriranja i uništavanja PFAS hemikalija 100 puta brže od trenutno postojećih sistema.

Nova tehnologija filtracije koju je razvio Univerzitet Rajs može apsorbovati neke „vječne hemikalije“ PFAS, 100 puta brže nego što je to ranije bilo moguće, što bi moglo dramatično da poboljša kontrolu zagađenja i ubrza sanaciju.

Istraživači takođe kažu da su pronašli način da unište PFAS, iako se obje tehnologije suočavaju sa velikim izazovom primjene u industrijskim razmjerama.

Novi recenzirani rad detaljno opisuje slojeviti materijal dvostrukog hidroksida (LDH) napravljen od bakra i aluminijuma koji apsorbuje dugolančane PFAS do 100 puta brže od sistema filtracije koji se uobičajeno koriste.

„Ovaj materijal će biti važan za pravac istraživanja uništavanja PFA uopšte“, rekao je Majkl Vong, direktor Instituta za vodu Univerziteta Rajs, istraživačkog centra za PFAS.

PFAS su klasa od najmanje 16.000 jedinjenja koja se često koriste da bi proizvodi bili otporniji na vodu, mrlje i toplotu. Nazivaju se „vječne hemikalije“ jer se prirodno ne razgrađuju i ne akumuliraju u životnoj sredini, a povezane su sa ozbiljnim zdravstvenim problemima kao što su rak, bolesti bubrega, problemi sa jetrom, poremećaji imuniteta i urođene mane.

Trenutna tehnologija filtracije poput granuliranog aktivnog uglja, reverzne osmoze ili jonske izmene apsorbuje PFAS u vodi, a hemikalije uhvaćene u filteru moraju da se skladište u postrojenjima za opasni otpad ili uništavaju. Uništavanje hemikalija obično uključuje termički proces koji ih izlaže visokoj temperaturi, ali koji ostavlja toksične nusproizvode, ili u suštini razbija veće PFAS na manje PFAS. Ne postoji tehnologija koja u potpunosti uništava PFAS u industrijskim razmjerama.

Vong je rekao da netermički proces Instituta Rajs funkcioniše tako što upija i koncentriše PFAS na visokim nivoima, što omogućava njihovo uništavanje bez visokih temperatura.

LDH materijal koji je istitut razvio je varijacija sličnih materijala koje su ranije koristili, ali su istraživači zamijenili neke atome aluminijuma atomima bakra. LDH materijal je pozitivno naelektrisan, a dugolančani PFA su negativno naelektrisani, što uzrokuje da materijal privlači i apsorbuje hemikalije, objašnjava Vong.

„Eto ga – jednostavno ga upija reda veličine 100 puta brže od drugih materijala koji postoje“, dodao je Vong.

PFA su praktično neuništive jer su njihovi atomi ugljenika vezani fluoridom, ali je Institut Rajs otkrio da se veze mogu prekinuti ako se hemikalije u materijalu zagriju na 400-500°C – relativno nisku temperaturu. Fluorid se zarobljava u LDH materijalu i vezuje se za kalcijum. Preostali kalcijum-fluoridni materijal je bezbjedan i može se odložiti na deponiju, navodi Vong.

Proces funkcioniše sa nekim dugolančanim PFA koje su među najčešćim zagađivačima vode, a takođe je apsorbovao i neke manje PFAS koje su uobičajene. Vong je rekao da je uvjeren da se materijal može koristiti za apsorpciju širokog spektra PFAS, posebno ako su negativno naelektrisane.

Većina novih sistema za eliminaciju PFAS ne funkcioniše u industrijskim razmjerama. Vong je rekao da novi materijal ima prednost, jer je njegova stopa apsorpcije toliko jaka da se može koristiti više puta i da je u „materijalu za kapljice“, što znači da se može koristiti sa postojećom infrastrukturom za filtraciju. To eliminiše jednu od glavnih prepreka troškovima.

Laura Orlando, istraživač perftoriranih anhidridnih kiselina u neprofitnoj organizaciji "Just Zero" i građevinski inženjer koja radi na projektovanju upravljanja otpadom, rekla je da je uvijek bila skeptična prema tvrdnjama o potpunom uništenju perftoriranih anhidridnih kiselina i novim tehnologijama filtracije, jer su procesi toliko složeni u realnim uslovima. Moraće se razmotriti i drugi izazovi kao što su bezbjednost na radu, ili propisi i izdavanje dozvola.

„Potrebno nam je da pronađemo što više tehnologija da bismo se nosili sa perftoriranim anhidridnim kiselinama u vodi za piće, i ako ovo funkcioniše u velikoj mjeri i na otpadnim vodama, onda bi to zaista bilo nešto na šta treba obratiti pažnju“, rekla je Orlando.