Учёные из Университета Райса разработали новую фильтрационную технологию, которая поглощает так называемые «вечные химикаты» (PFAS) в 100 раз быстрее, чем существующие методы. Это открытие может стать прорывом в борьбе с загрязнением окружающей среды, поскольку исследователи также нашли эффективный способ полностью уничтожать эти токсичные вещества.
Что такое PFAS и почему они опасны?
PFAS — это класс химических соединений, включающий более 16 000 веществ, которые широко используются для придания изделиям водоотталкивающих свойств и термостойкости. Их называют «вечными химикатами», поскольку они не разлагаются естественным образом и накапливаются в окружающей среде и организме человека.
Их связь с серьёзными заболеваниями научно доказана, включая:
-
онкологические заболевания и болезни почек;
-
проблемы с печенью и нарушения иммунной системы;
-
врождённые пороки развития.
PFAS повсеместно присутствуют в нашей повседневной жизни — от сковородок и водонепроницаемой одежды до косметики и упаковки фастфуда. Эти химические вещества обеспечивают долговечность и защищают изделия от воды и жира.
Однако именно эта долговечность и является основной проблемой. PFAS не поддаются биологическому разложению. Когда такие изделия попадают на свалки, дождь вымывает химикаты в почву, откуда они проникают в грунтовые воды и загрязняют окружающую среду.
Как работает новая технология и что она меняет?
Учёные Университета Райса создали специальный материал (LDH), состоящий из меди и алюминия. Принцип его работы прост: фильтр имеет положительный заряд, тогда как «вечные химикаты» (PFAS) — отрицательный. Между ними возникает сильное электростатическое притяжение. В результате устройство поглощает и накапливает токсичные вещества в 100 раз быстрее, чем другие фильтры.
Главное преимущество этого метода заключается в полном уничтожении химикатов. До сих пор существующие технологии лишь собирали PFAS. В новой системе собранные вещества нагреваются при низких температурах, что в конечном итоге разрушает химические связи между ними. В результате образуется безопасный остаток — фторид кальция, который столь же безвреден, как обычный песок.
С экономической точки зрения это открытие весьма практично, поскольку технологию можно интегрировать в существующие системы очистки воды. По словам учёных, данный метод позволяет значительно снизить затраты.
Однако главной задачей на сегодняшний день остаётся масштабирование этой технологии — от лабораторных условий до крупных промышленных установок. Это требует соблюдения сложных нормативных требований и стандартов безопасности.
