4/4/2025
Χωρίς σημαντική δαπάνη και σε σύντομο χρονικό διάστημα τα PFAS που ανιχνεύονται και στο πόσιμο νερό μπορούν να μετατραπούν σε πολύτιμο υλικό.
Επιστημονική ομάδα από το Πανεπιστήμιο Ράις στο Τέξας ανέπτυξε μία καινοτόμα μέθοδο χάρη στην οποία οι υπερφθοριωμένες αλκυλιωμένες ουσίες (PFAS), τα γνωστά «παντοτινά χημικά», όχι μόνο μπορούν να ανακυκλωθούν, αλλά και να αξιοποιηθούν.
Οι ουσίες είναι εξαιρετικά ανθεκτικές και όταν απελευθερωθούν στο περιβάλλον μπορούν να διεισδύσουν σε νερό, έδαφος και οργανισμούς, ενώ συνδέονται με προβλήματα υγείας, από διαταραχές του ανοσοποιητικού έως καρκίνο. Το γεγονός δε, ότι ανιχνεύονται σε αποθέματα νερού – για παράδειγμα στις ΗΠΑ εντοπίζονται σε ποσοστό 45% στα αποθέματα πόσιμου νερού – προκαλεί ανησυχία.
Ερευνητές από το αμερικανικό πανεπιστήμιο, με επικεφαλής τον καθηγητή Χημείας Τζέιμς Τουρ, παρουσίασαν μία οικονομική και βιώσιμη προσέγγιση για τον περιορισμό του προβλήματος, καθώς όπως αναφέρουν, οι συμβατικοί τρόποι διάθεσης των PFAS είναι δαπανηροί, ενεργοβόροι και συχνά παράγουν δευτερογενείς ρύπους.
Η μέθοδός τους, ωστόσο, όχι μόνο δεν απαιτεί σημαντική δαπάνη, αλλά αξιοποιεί τις ουσίες και τους χαρίζει μία δεύτερη ζωή.
Η ομάδα προσάρμοσε τη θέρμανση με αντίσταση (Τζάουλ) αναπτύσσοντας τη μέθοδο flash joule heating (FJH), η οποία περιλαμβάνει τη διέλευση ηλεκτρικού ρεύματος μέσω ενός υλικού, όπου η αντίσταση του ίδιου του υλικού μετατρέπει την ηλεκτρική ενέργεια σε θερμική ενέργεια με αποτέλεσμα να αυξάνεται γρήγορα η θερμοκρασία.
«Συνδυάζοντας κοκκώδη ενεργό άνθρακα (GAC) κορεσμένο με PFAS και παράγοντες όπως άλατα νατρίου ή ασβεστίου, οι ερευνητές εφάρμοσαν υψηλή τάση για να δημιουργήσουν θερμοκρασίες που υπερβαίνουν τους 3.000 βαθμούς Κελσίου σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο. Η έντονη θερμότητα διασπά τους ισχυρούς δεσμούς άνθρακα-φθορίου στα PFAS, μετατρέποντάς τα σε αδρανή, μη τοξικά άλατα φθορίου», αναφέρουν οι ειδικοί στην έκθεση που δημοσιεύθηκε στο Nature Water. Ταυτόχρονα, το GAC ανακυκλώνεται σε γραφένιο, ένα πολύτιμο υλικό που χρησιμοποιείται σε βιομηχανίες για την παρασκευή ηλεκτρονικών, αλλά και για κατασκευές.
«Ταυτόχρονα, ο άνθρακας ανακυκλώνεται σε γραφένιο, αντισταθμίζοντας το κόστος επεξεργασίας κατά 60-100 δολάρια ανά κιλό. Αυτή η μέθοδος χωρίς διαλύτες και καταλύτες μειώνει σημαντικά τη χρήση ενέργειας, τις εκπομπές αερίων θερμοκηπίου και τα δευτερεύοντα απόβλητα. Μια τεχνοοικονομική αξιολόγηση υπογραμμίζει την επεκτασιμότητα και τα περιβαλλοντικά οφέλη, προσφέροντας μια γρήγορη (μικρότερη του 1 δευτερολέπτου), οικονομική λύση για την αποκατάσταση του PFAS και την ανακύκλωση των αποβλήτων άνθρακα σε προϊόντα υψηλής αξίας», προσθέτουν στην έκθεσή τους.
Έπειτα από τη διεξαγωγή της έρευνας, διαπιστώθηκε ότι σε ποσοστό μεγαλύτερο του 96% καταγράφηκε αποφθορίωση και κατά 99,98% σημειώθηκε αφαίρεση του υπερφθοροοκτανοϊκού οξέος (PFOA), ενός από τους πιο κοινούς ρύπους PFAS.Επιπλέον, από τη διαδικασία δεν ανιχνεύθηκαν ποσότητες επιβλαβών πτητικών οργανικών φθοριδίων, ένα κοινό υποπροϊόν από την απόρριψη των PFAS, ενώ παράλληλα εξαλείφονται τα απόβλητα που μπορεί να προκύψουν από τις συμβατικές μεθόδους διάθεσης, όπως η αποτέφρωση.
«Η μέθοδός μας δεν καταστρέφει απλώς αυτά τα επικίνδυνα χημικά, αλλά μετατρέπει τα απόβλητα σε κάτι πολύτιμο. Με την ανακύκλωση του χρησιμοποιημένου άνθρακα σε γραφένιο, δημιουργήσαμε μια διαδικασία που δεν είναι μόνο περιβαλλοντικά ωφέλιμη αλλά και οικονομικά βιώσιμη, συμβάλλοντας στην αντιστάθμιση του κόστους αποκατάστασης», εξήγησε ο Τουρ, σύμφωνα με δημοσίευση του Πανεπιστημίου Ράις.
Οι ερευνητές τονίζουν ότι η διαδικασία δεν αφορά μόνο στα πιο μελετημένα PFAS (PFOA και υπερφθοροοκτάνιο σουλφονικό οξύ), αλλά επεκτείνεται και στον πιο ανθεκτικό τύπο, το Teflon R.
Χάρη στα ευρήματά τους μπορεί να ανοίξει ο δρόμος για νέες μορφές επεξεργασίας του νερού και της διαχείρισης αποβλήτων.
Πηγή: https://www.newmoney.gr
Πηγή φωτογραφίας: https://secure.gravatar.com
