Μια πρωτοποριακή τεχνολογία που μπορεί όχι μόνο να απομακρύνει αλλά και να καταστρέφει τις PFAS από το νερό, με φιλικό προς το περιβάλλον τρόπο, ανέπτυξαν επιστήμονες του Πανεπιστημίου Ράις (Rice) στις Ηνωμένες Πολιτείες, σε συνεργασία με ερευνητές από τη Νότια Κορέα.
Το νέο υλικό, βασισμένο σε διπλά υδροξείδια μετάλλων (LDH), απορροφά τις PFAS δεκάδες φορές πιο αποδοτικά από τα φίλτρα ενεργού άνθρακα. Όταν θερμαίνεται, οι επιβλαβείς ενώσεις αποδομούνται, ενώ το ίδιο το υλικό παραμένει άθικτο και μπορεί να επαναχρησιμοποιηθεί. Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό «Advanced Materials», θεωρείται ορόσημο στην παγκόσμια μάχη κατά των πιο ανθεκτικών και διαδεδομένων ρύπων.
Τα επικίνδυνα “παντοτινά χημικά”
Οι PFAS (υπερ- και πολυφθοροαλκυλικές ενώσεις) είναι συνθετικές χημικές ουσίες που δημιουργήθηκαν τη δεκαετία του 1940 — αρχικά με το τεφλόν — και χρησιμοποιούνται μέχρι σήμερα σε αντικολλητικά σκεύη, αδιάβροχα υφάσματα και συσκευασίες τροφίμων. Είναι ανθεκτικές στη θερμότητα, στο νερό και στα έλαια, γεγονός που τις καθιστά πολύτιμες στη βιομηχανία, αλλά εξαιρετικά τοξικές για το περιβάλλον και τον άνθρωπο.
Έχουν εντοπιστεί σε ύδατα, εδάφη και ακόμη και στον ανθρώπινο οργανισμό, ενώ σχετίζονται με ηπατικές βλάβες, διαταραχές του ανοσοποιητικού, προβλήματα αναπαραγωγής και μορφές καρκίνου. Η ανθεκτικότητά τους τούς έχει χαρίσει το όνομα «αιώνια χημικά».
Οι υφιστάμενες τεχνολογίες καθαρισμού, όπως ο ενεργός άνθρακας και οι ρητίνες ιοντοανταλλαγής, έχουν περιορισμένη αποτελεσματικότητα, είναι αργές και δημιουργούν απόβλητα που χρειάζονται επιπλέον διαχείριση.
Η νέα τεχνολογία του Πανεπιστημίου Ράις
Η καινοτομία βασίζεται σε ένα νέο τύπο διπλού υδροξειδίου μετάλλων (LDH), αποτελούμενο από χαλκό και αλουμίνιο. Σύμφωνα με τον καθηγητή Κιμ Κιον-Χαμ (Keon-Ham Kim) και τους ερευνητές Γιονγκ-Κουν Τσουνγκ (Youngkun Chung) και Μάικλ Γουόνγκ (Michael Wong), η παρουσία νιτρικών ιόντων στη δομή του LDH ενισχύει σημαντικά την προσρόφηση των PFAS, με μεγάλες ποσότητες να απομακρύνονται μέσα σε λίγα λεπτά.
Η μοναδική δομή του υλικού — με στρώσεις χαλκού και αλουμινίου και εναλλασσόμενο ηλεκτρικό φορτίο — δημιουργεί ιδανικές συνθήκες για ταχεία και ισχυρή δέσμευση των μορίων PFAS. Οι δοκιμές σε ποτάμια, νερό βρύσης και λύματα έδειξαν ότι η απόδοση του υλικού παραμένει υψηλή τόσο σε στατικά όσο και σε συστήματα συνεχούς ροής, γεγονός που ενισχύει τη δυνατότητα εφαρμογής του σε μονάδες καθαρισμού και βιομηχανίες.
Από την παγίδευση στην καταστροφή
Η ομάδα συνεργάστηκε με τους καθηγητές Πέδρο Άλβαρεζ (Pedro Alvarez) και Τζέιμς Τουρ (James Tour), αναπτύσσοντας μια διεργασία θερμικής αποικοδόμησης που καταστρέφει πάνω από το 50% των PFAS χωρίς να παράγει τοξικά παραπροϊόντα.
Θερμαίνοντας το υλικό μαζί με ανθρακικό ασβέστιο, πέτυχαν αποδόμηση των PFAS και ανακύκλωση του υλικού για τουλάχιστον έξι κύκλους χρήσης, χωρίς απώλεια της αποτελεσματικότητας.
Οι ερευνητές τονίζουν ότι το επόμενο βήμα είναι η κλιμάκωση της μεθόδου, ώστε να καταστεί πραγματική λύση για την αντιμετώπιση της κρίσης των PFAS. Η ανακάλυψη αυτή αλλάζει τα δεδομένα στην περιβαλλοντική τεχνολογία, προσφέροντας ελπίδα για καθαρότερο νερό και πιο βιώσιμο μέλλον.
Βρείτε μας στο Google News. Πατήστε εδώ!