Bilim insanları “sonsuz kimyasallar”ı yok etmenin iki yeni yöntemini test etti

Alman araştırmacılar, doğada tamamen parçalanmayan, organizmada birikerek tehlikeli hastalıklara yol açan per- ve polifloroalkil bileşiklerini (PFAS) etkisiz hâle getirmenin iki bağımsız ve umut vadeden yöntemini deneysel olarak doğruladı. Chemical Engineering Journal Advances ve Scientific Reports dergilerinde yayımlanan sonuçlara göre bu teknolojiler, son derece güçlü karbon-flor bağını parçalamayı hedefliyor ve atık olarak toksik olmayan florür iyonları oluşturuyor. Bu konuda Ixbt.com bildiriyor .

Hidrodinamik kavitasyon ve potansiyeli

Araştırma kapsamında test edilen ilk yaklaşım hidrodinamik kavitasyon olarak adlandırılıyor. Bu yöntem, kirli suyun dar bir seramik memeden geçirilmesine dayanıyor. Basınç farkı nedeniyle akışta buhar mikrokabarcıkları oluşuyor ve ardından bu kabarcıklar çöküyor. Çökme sırasında kabarcığın içindeki sıcaklık birkaç bin dereceye kadar hızla yükseliyor ve sudan yüksek reaktifliğe sahip hidroksil radikalleri açığa çıkıyor.

Kabarcıkların yüzeyine tutunan PFAS molekülleri aynı anda hem termal hem de kimyasal darbeye maruz kalıyor. En kararlı maddelerden biri olan perflorooktansülfonat (PFOS) ile yapılan deneylerde, tek bir işlem döngüsünde çözünmüş maddenin yaklaşık yüzde 37'sinin parçalandığı gözlendi. Bilim insanları şu anda bu oranı yüzde 80'in üzerine çıkarmak için çalışıyor.

Soğuk atmosferik plazma ile daha yüksek sonuçlar

İkinci yöntem ise su yüzeyinde doğrudan oluşturulan soğuk atmosferik plazmadan yararlanıyor. Bu süreçte sıvının içinden hava üflenerek karıştırma sağlanıyor. Solvent molekülleriyle çevrili solvatlanmış elektronlar, karbon-flor bağlarına saldırarak başlıca parçalayıcı ajan görevi görüyor.

Bildirildiğine göre başlangıç konsantrasyonu 5 mg/l olan PFOS, bu rejimde yalnızca 20 dakika içinde yüzde 99,99 oranında parçalandı ve maddenin yarı ömrü 13,4 dakikadan 1,6 dakikaya indi. Harcanan enerji miktarı geleneksel yöntemlere kıyasla oldukça düşük kaldı ve metreküp başına 39 kW·soat olarak ölçüldü.

Aktif karbon veya iyon değiştirici reçineler de dâhil olmak üzere geleneksel arıtma teknolojileri, PFAS maddelerini yalnızca tek bir yerde toplayarak ikincil toksik atıklar oluşturuyor. Geliştirilmekte olan yeni kavitasyon ve plazma teknolojileri ise ek kimyasal reaktifler kullanmadan “sonsuz kimyasallar”ı geri döndürülemez biçimde yok eden ilk endüstriyel ölçekli yöntem olabilir.