Zespół naukowców opracował przełomowy system filtracji wody, który może usuwać szkodliwe PFOS (substancje per- i polifluoroalkilowe) – tak zwane „wieczne chemikalia” – 100 razy szybciej niż dzisiejsze komercyjne filtry węglowe. Technologia opracowana przez naukowców z Rice University oferuje potencjalnie rewolucyjne rozwiązanie problemu powszechnych zanieczyszczeń, co rodzi pytania o to, jak szybko można zaktualizować istniejące wysiłki w zakresie oczyszczania.
Problem PFOS: dlaczego to ma znaczenie
Substancje per- i polifluoroalkilowe (PFOS) to związki syntetyczne stosowane od dziesięcioleci w produktach, począwszy od naczyń kuchennych z powłoką zapobiegającą przywieraniu i pianek gaśniczych, po opakowania żywności i odzież wodoodporną. Ich trwałość – ta właśnie cecha, która uczyniła je użytecznymi – jest obecnie źródłem narastającego kryzysu. PFOS nie ulega biodegradacji w środowisku, dlatego zyskał przydomek „wieczne chemikalia”.
Te chemikalia gromadzą się w wodzie, glebie, powietrzu, a nawet w organizmach ludzkich. Narażenie wiąże się z poważnymi skutkami zdrowotnymi, w tym nowotworami, chorobami układu krążenia i zaburzeniami rozwojowymi. Chociaż istnieją pewne przepisy, obecnie nadal w użyciu jest ponad 12 000 wariantów PFOS, a wiele z ich długoterminowych skutków pozostaje nieznanych.
Nowa metoda filtracji: jak to działa
Nowy system wykorzystuje warstwowy podwójny wodorotlenek (LDH) łączący miedź, aluminium i azotany. Związek ten skutecznie wychwytuje cząsteczki PFOS z szybkością znacznie większą niż inne materiały.
- Unikalna struktura LDH, z niewielkimi brakami równowagi ładunków, przyciąga PFOA (szczególnie szkodliwą odmianę PFOS).
- Po nasyceniu materiał można podgrzać węglanem wapnia w celu zniszczenia PFOS, usuwając jego szkielet zawierający fluor.
- Pozostałe odpady można bezpiecznie składować na wysypiskach, w przeciwieństwie do niektórych istniejących metod, które prowadzą do wtórnego zanieczyszczenia.
Według głównego autora Youngkoona Chunga związek LDH wychwytuje PFOS „ponad 1000 razy lepiej” niż inne materiały, usuwając duże ilości w ciągu kilku minut.
Co dalej? Skalowanie do rzeczywistego użytku
Metoda filtracji wykazała dobre wyniki w badaniach laboratoryjnych z użyciem zanieczyszczonej wody z rzek, wodociągów i oczyszczalni ścieków. Naukowcy pracują obecnie nad zintegrowaniem tej technologii z istniejącymi oczyszczalniami ścieków.
„Jesteśmy podekscytowani potencjałem tej wyjątkowej technologii opartej na LDH w zakresie zmiany sposobu uzdatniania źródeł wody zanieczyszczonej PFOS w najbliższej przyszłości” – powiedział inżynier Michael Wong.
Chociaż rozwój jest wciąż na wczesnym etapie, szybkość i skuteczność tego nowego filtra sugeruje znaczący krok naprzód w rozwiązaniu problemu PFOS. Obecnym wyzwaniem jest zwiększenie skali produkcji i wdrożenia, aby zaradzić powszechnemu zanieczyszczeniu, zanim wystąpią dalsze skutki dla zdrowia.
