Группа ученых разработала прорывную систему фильтрации воды, способную удалять вредные ПФОС (пер- и полифторалкильные вещества) – так называемые «вечные химикаты» – в 100 раз быстрее, чем современные коммерческие угольные фильтры. Технология, разработанная исследователями из Райсского университета, предлагает потенциально революционное решение проблемы широко распространенного загрязнения, поднимая вопросы о том, как быстро существующие усилия по очистке могут быть обновлены.
Проблема ПФОС: Почему Это Важно
Пер- и полифторалкильные вещества (ПФОС) – это синтетические соединения, которые десятилетиями использовались в самых разных продуктах, от антипригарной посуды и противопожарной пены до упаковки для пищевых продуктов и водонепроницаемой одежды. Их долговечность – именно то свойство, которое сделало их полезными – теперь является источником растущего кризиса. ПФОС не разлагаются в окружающей среде, что и дало им прозвище «вечные химикаты».
Эти химические вещества накапливаются в воде, почве, воздухе и даже в человеческих телах. Воздействие связано с серьезными последствиями для здоровья, включая рак, сердечно-сосудистые заболевания и нарушения развития. Несмотря на то, что некоторые правила существуют, более 12 000 вариантов ПФОС до сих пор используются, и многие из их долгосрочных эффектов остаются неизвестными.
Новый Метод Фильтрации: Как Он Работает
Новая система использует слоистый гидроксид двойного типа (LDH), сочетающий в себе медь, алюминий и нитраты. Это соединение эффективно захватывает молекулы ПФОС со скоростью, значительно превосходящей другие материалы.
- Уникальная структура LDH, с небольшими дисбалансами зарядов, притягивает ПФОА (особенно вредный вариант ПФОС).
- После насыщения материал можно нагреть с карбонатом кальция, чтобы разрушить ПФОС, удалив его фторсодержащий каркас.
- Оставшиеся отходы безопасны для захоронения на полигонах, в отличие от некоторых существующих методов, которые приводят к вторичному загрязнению.
По словам ведущего автора Юнгкуна Чунга, соединение LDH захватывало ПФОС «более чем в 1000 раз лучше», чем другие материалы, удаляя большие объемы за считанные минуты.
Что Дальше? Масштабирование для Реального Использования
Метод фильтрации продемонстрировал сильные результаты в лабораторных испытаниях с использованием загрязненной воды из рек, водопроводных источников и очистных сооружений. Исследователи сейчас работают над интеграцией технологии в существующие очистные сооружения.
«Мы рады потенциалу этой уникальной LDH-основанной технологии, которая может изменить способы очистки источников воды, загрязненных ПФОС, в ближайшем будущем», – заявил инженер Майкл Вонг.
Несмотря на то, что разработка все еще находится на ранней стадии, скорость и эффективность этого нового фильтра предполагают значительный шаг вперед в решении проблемы ПФОС. Задача сейчас – масштабировать производство и внедрение, чтобы справиться с широко распространенным загрязнением до того, как возникнут дальнейшие последствия для здоровья.
