Прорив в очищенні забрудненої води: новий фільтр видаляє небезпечні частинки в 100 разів швидше
Міжнародна група вчених розробила новий ефективний метод видалення класу шкідливих "вічних хімікатів" із забрудненої води. Автори стверджують, що новий фільтр справляється в 100 разів швидше, ніж вугільні фільтри.
Нове відкриття було зроблено міжнародною групою вчених під керівництвом інженера Енгкуна Чунга з Університету Райса в США. Вчені створили нову технологію фільтрації, яка здатна видаляти велику кількість пер- і поліфторалкальних речовин, також відомих як PFAS, приблизно в 100 разів швидше, ніж комерційні вугільні фільтри, що використовуються сьогодні, пише Science Alert.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Зазначимо, що PFAS — синтетичні речовини, які використовуються для захисту поверхонь від води, вогню і жиру. Ці речовини виробляються з 1940-х років і використовуються для виробництва дощовиків, оббивки меблів, антипригарних сковорідок, харчового пакування, протипожежних пін та багато іншого.
За словами вчених, "вічні хімікати", безумовно, виявилися довговічними — вуглецево-фторний ланцюжок у ядрі цих молекул настільки міцний, що для розкладання PFAS потрібні тисячі років. Це призвело до того, що сьогодні "вічні хімікати" вже присутні в ґрунті, воді, повітрі й навіть наших власних тілах.
Однак дослідження вже показали, що щонайменше два з цих матеріалів, PFOA і PFOS, пов'язані з раком, серцево-судинними захворюваннями, проблемами з фертильністю і вродженими дефектами. Водночас понад 12 000 інших варіантів все ще залишаються на ринку сьогодні, але їхній вплив на здоров'я значною мірою все ще невідомий.
Сьогодні уряди та промисловість по всьому світу докладають зусиль для розв'язання проблеми "вічних хімікатів", але наявні методи, на жаль, повільні й можуть створювати вторинні відходи.
За словами Чунга, у новому дослідженні вони з командою використовували шаруватий подвійний гідроксид (LDH), який поєднує мідь і алюміній з нітратом. Це поєднання вловлює "вічні хімікати" у понад 1000 разів краще, ніж інші матеріали. Ба більше, вчені виявили, що новий фільтр працює неймовірно швидко, видаляючи великі кількості PFAS за лічені хвилини, приблизно в 100 разів швидше, ніж комерційні вугільні фільтри.
Автори зазначають, що унікальна структура матеріалу утворюється з шарів міді та алюмінію з невеликим дисбалансом заряду, які всмоктують молекули PFOA, що зв'язуються з фільтром.
Після насичення адсорбційного матеріалу PFOA вчені нагріли його і додали карбонат кальцію, що дало змогу очистити LDH і повторно використовувати. Крім того, вчені змогли видалити з PFOA його фторвмісну основу, ефективно зруйнувавши його. За словами співавтора дослідження, інженера з Університету Райса Майкла Вонга, фтор-кальцієвий матеріал, що залишився, можна безпечно утилізувати на сміттєзвалищі.
Тепер учені вважають, що їхня нова технологія в майбутньому дасть змогу змінити підхід до очищення забруднених "вічними хімікатами" джерел води. Утім, варто зазначити, що технологія все ще перебуває на ранній стадії розвитку, проте вона показує чудові результати в лабораторних умовах.
Нагадаємо, раніше ми писали про те, що вічні хімікати виявилися не такими вже й вічними: розпадаються на 100% за одну ніч.
Раніше Фокус писав про те, що токсична злива наповнює хімікатами всі 5 Великих озер: вони очищаються з різною швидкістю.