Дослідники з Університету Рай розробили новий фільтруючий матеріал, який може поглинати шкідливі PFOS («вічні хімікати») зі швидкістю, яка в 100 разів перевищує існуючі технології. Розробка, детально описана в новому рецензованому дослідженні, також описує процес нетермічної деградації, який може нарешті запропонувати життєздатне рішення для усунення цих стійких забруднювачів, хоча збільшення виробництва залишається значною перешкодою.
Проблема ПФОС: чому це важливо
ПФОС, або пер- та поліфторалкільні речовини, — це клас із понад 16 000 сполук, які містяться в повсякденних продуктах, від антипригарного посуду до протипожежної піни. Їх називають «вічними хімікатами», тому що вони не розкладаються природним шляхом і накопичуються в навколишньому середовищі та організмі людини. Вплив ПФОС пов’язаний із серйозними проблемами зі здоров’ям, включаючи рак, імунні розлади та вроджені дефекти.
Проблема полягає в тому, що існуючі методи фільтрації лише вловлюють PFOS, що вимагає дорогого та небезпечного зберігання відходів або неефективного термічного знищення, яке часто створює токсичні побічні продукти. Поки не існує жодного промислового методу, який міг би повністю знищити ці хімікати.
Як працює нова технологія: покращене поглинання міддю
Команда Університету Рай створила шаруватий подвійний гідроксид (LDH), що складається з міді та алюмінію. Цей матеріал діє завдяки електростатичному тяжінню: позитивно заряджена ЛДГ швидко поглинає негативно заряджені молекули ПФОС.
«Це просто — він поглинає їх у 100 разів швидше, ніж інші матеріали на ринку», — сказав Майкл Вонг, директор Райсового водного інституту.
Важливо відзначити, що швидкість поглинання настільки висока, що концентрований ПФОС може бути знищений за допомогою процесу відносно низької температури (400-500°C). Фторид вловлюється та зв’язується з кальцієм, утворюючи нешкідливий побічний продукт, придатний для утилізації на звалищі.
Шлях до впровадження: можливість підключити та працювати
Що відрізняє цю технологію від інших систем видалення ПФОС, що розробляються, так це її потенціал для бездоганної інтеграції. Матеріал розроблено як рішення «підключи і працюй», тобто його можна адаптувати до існуючої інфраструктури фільтрації, зменшуючи витрати та бар’єри для впровадження. Дослідження показують, що матеріал може працювати з широким спектром сполук ПФОС, особливо з негативно зарядженими.
Проблеми масштабування та застереження експерта
Незважаючи на обнадійливі результати, промислове впровадження стикається з перешкодами. Лаура Орландо, дослідниця PFOS у некомерційній організації Just Zero, залишається обережно оптимістичною. Вона підкреслює складність умов реального світу, включаючи питання здоров’я та безпеки, вимоги щодо отримання дозволів та невід’ємні проблеми масштабування нових екологічних технологій.
«Нам знадобиться якомога більше технологій для боротьби з ПФОС у питній воді, і якщо ця технологія працює в промислових масштабах з очищенням стічних вод, тоді варто розглянути її», — сказав Орландо.
Інновація Rye University є значним кроком вперед у боротьбі із забрудненням PFOS. Незважаючи на проблеми, що залишаються, поєднання швидкого поглинання та ефективного знищення пропонує життєздатний шлях до усунення цих «назавжди хімічних речовин» із нашого водопостачання.
