Учёные испытали два новых способа уничтожения «вечных химикатов»

Немецкие исследователи экспериментально подтвердили два независимых и перспективных метода обезвреживания пер- и полифторалкильных соединений (ПФАС), которые совершенно не разлагаются в природе, накапливаются в организме и вызывают опасные заболевания. Согласно результатам, опубликованным в научных изданиях Чемикал Энгиниринг Джурнал Адванкес и Скиентифик Репортс, эти технологии направлены на разрыв чрезвычайно прочной углерод-фторной связи, а побочным продуктом становятся нетоксичные фторид-ионы. Об этом сообщает Иксбт.ком сообщает .

Гидродинамическая кавитация и её возможности

Первый подход, испытанный в рамках исследования, называется гидродинамической кавитацией. Метод основан на пропускании загрязнённой воды через узкое сопло: из-за перепада давления в потоке образуются паровые микропузырьки, которые затем схлопываются. В момент коллапса температура внутри пузырька резко повышается до нескольких тысяч градусов, а из воды высвобождаются высокореактивные гидроксильные радикалы.

Молекулы ПФАС, прикрепившиеся к поверхности пузырьков, одновременно подвергаются термическому и химическому воздействию. В экспериментах с перфтороктансульфонатом (ПФОС), одним из наиболее устойчивых веществ, за один цикл обработки разложилось около 37 процентов растворённого вещества. Сейчас учёные работают над повышением этого показателя выше 80 процентов.

Высокие результаты с помощью холодной атмосферной плазмы

Второй метод основан на использовании холодной атмосферной плазмы, которая непосредственно образуется на поверхности воды. При этом воздух продувается через жидкость и перемешивает её. Сольватированные электроны, окружённые молекулами растворителя, атакуют углерод-фторные связи и выступают основным разлагающим агентом.

Сообщается, что ПФОС с исходной концентрацией 5 мг/л в этом режиме разложился на 99,99 процента всего за 20 минут, а период полураспада вещества сократился с 13,4 до 1,6 минуты. При этом затраты энергии оказались значительно ниже, чем у традиционных методов, и составили 39 кВ·соат на кубический метр.

Традиционные технологии очистки, включая активированный уголь и ионообменные смолы, лишь концентрируют ПФАС в одном месте, создавая вторичные токсичные отходы. Разрабатываемые технологии кавитации и плазмы могут стать первым промышленным методом, который без дополнительных химических реагентов необратимо уничтожает «вечные химикаты».