Tarptautinė mokslininkų komanda pristatė rekordinį būdą, kaip iš užteršto vandens pašalinti vadinamąsias amžinąsias chemines medžiagas. Jų sukurta filtravimo technologija leidžia itin efektyviai surinkti didelius kiekius per- ir polifluoralkilinių medžiagų, dar vadinamų PFAS.
Pasak tyrimo autorių, naujasis metodas veikia maždaug 100 kartų greičiau nei komerciniai anglies filtrai. PFAS yra sintetinės medžiagos, naudojamos paviršiams apsaugoti nuo vandens, ugnies ir riebalų.
Jos gaminamos nuo XX amžiaus ketvirtojo dešimtmečio pabaigos ir naudojamos lietpalčiuose, apmušaluose, nepridegančiose keptuvėse, maisto pakuotėse, gaisrų gesinimo putose ir daugelyje kitų gaminių.
Šios medžiagos pasižymi išskirtiniu patvarumu. Jų molekulių pagrindą sudaranti anglies ir fluoro grandinė yra tokia stipri, kad PFAS aplinkoje gali nesuirti tūkstančius metų. Dėl to jų jau randama vandenyje, dirvožemyje, ore ir net žmogaus organizme.
Tai kelia rimtą susirūpinimą, nes bent dvi šios grupės medžiagos – PFOA ir PFOS – siejamos su vėžiu, širdies ir kraujagyslių ligomis, vaisingumo sutrikimais bei apsigimimais. Be to, rinkoje vis dar naudojama daugiau kaip 12 tūkst. kitų PFAS rūšių, kurių poveikis sveikatai daugeliu atvejų tebėra menkai ištirtas.
Taip pat skaitykite:
Vyriausybės ir pramonė jau deda pastangas spręsti šią problemą, tačiau dabartiniai valymo būdai yra lėti ir dažnai sukuria antrinių atliekų. Naujoji filtravimo technologija remiasi sluoksniuoto dvigubo hidroksido medžiaga, kurioje derinami varis, aliuminis ir nitratai.
„Šis LDH junginys PFAS sulaikė daugiau kaip 1000 kartų efektyviau nei kitos medžiagos“, – teigė pagrindinis tyrimo autorius Youngkunas Chungas.
„Jis taip pat veikė neįtikėtinai greitai – didelius PFAS kiekius pašalino per kelias minutes, tai yra maždaug 100 kartų greičiau nei komerciniai anglies filtrai“, – sakė Y. Chungas.
Unikali medžiagos struktūra susidaro iš vario ir aliuminio sluoksnių, kurių krūvis yra šiek tiek nesubalansuotas. Dėl to ji veiksmingai pritraukia PFOA molekules, kurios stipriai prisijungia prie filtro paviršiaus.
Kai adsorbcinė medžiaga prisotinama PFOA, mokslininkai ją kaitina ir prideda kalcio karbonato. Toks procesas leidžia išvalyti LDH medžiagą ir panaudoti ją pakartotinai, o kartu pašalinti iš PFOA fluoro pagrindą, taip iš esmės sunaikinant šią kenksmingą medžiagą.
Taip pat skaitykite:
Likusi fluoro ir kalcio medžiaga, pasak „Rice University“ inžinieriaus Michaelo Wongo, gali būti saugiai šalinama sąvartynuose.
„Mus labai džiugina šios unikalios LDH pagrindu sukurtos technologijos potencialas artimiausioje ateityje pakeisti PFAS užterštų vandens šaltinių valymą“, – teigė Michaelas Wongas.
Nors ši technologija dar tik ankstyvoje vystymo stadijoje, laboratoriniai tyrimai, ypač su PFOA, jau parodė labai daug žadančius rezultatus. Filtras buvo veiksmingas bandymuose su PFAS užterštu upių vandeniu, vandentiekio vandeniu ir nuotekų valymo įrenginių vandeniu. Tyrėjai tikisi, kad ateityje ši sistema galės būti lengvai pritaikoma geriamojo vandens ir nuotekų valymo įrenginiuose.
