ヒ素は強力な発がん物質であり、特に数百万人が地下水を通じて暴露されている南アジアでは、世界で最も危険な飲料水汚染物質の一つです。地下水から毒素を除去することは公衆衛生の保護に役立ちますが、ヒ素が含まれた汚泥が残り、適切に処分するには費用がかかり危険です。
デンマークの研究者たちは、この状況を変える方法を発見しました。 有毒廃棄物を価値のあるものに変える：高純度の元素状ヒ素グリーンエレクトロニクスとバッテリーの需要が高まる材料（科学。上級 2025、DOI:10.1126/sciadv.adz5816)。
2 つのボトル、1 つは赤いスラッジで満たされ、もう 1 つは液体中の黒い金属懸濁液で満たされています。ヒ素地下水処理から生成された生汚泥 (左) と完全に変換された純粋な金属ヒ素懸濁液。クレジット: GUES – デンマークおよびグリーンランド地質調査所
「私の知る限り、水処理からのヒ素を含む廃棄物を純粋な金属ヒ素に直接変換することはこれまで実証されたことがありません」と、この研究には関与していないブリティッシュコロンビア大学の環境工学者タマラ・エトマンスキーは言う。
このプロセスでは、通常の結晶金属ではなく非晶質の形でヒ素が生成されるため、その違いがプラスになる可能性があります。非晶質ヒ素は化学的に均一であり、取り扱いが容易です。結晶性ヒ素のように容易に酸化したり凝集したりしない安定した粉末を形成します。その安定性により、保存、輸送、原材料としての使用が容易になります。また、アモルファス形態は反応性が高く、他の化合物や薄膜に変換しやすいため、電子材料や光学材料を製造するためのより良い原料となる可能性があります。
ヒ素は欧州連合と米国では重要な原料とみなされており、世界の供給量のほとんどは中国から来ている。一方、世界中の水処理施設は、ヒ素を多く含む廃棄物の処理に多額の費用を費やしています。 「私たちはこの汚染物質を商品に変えました」とヴァン・ゲヌクテン氏は言う。
研究者らはライフサイクル評価を実施し、使用された化学物質を考慮した後でも、この方法でヒ素を回収する方が、人体への毒性と環境への影響の両方の点で、新しい物質を採掘したり廃棄物を投棄したりするよりもクリーンであることを示した。この方法はリン酸塩も回収できるためコスト効率が高く、廃棄物を処理コストを相殺する価値のある製品に変える可能性があります。
このアプローチはまだ実験室規模であり、試薬のスケールアップとリサイクルには課題が残っています。 「主な課題には、スペースや既存の流れシステムとの統合など、サイト固有のエンジニアリング上の制約が含まれます」とエトマンスキー氏は言います。 「しかし、重要な原材料の回収をめぐる政治的および業界の機運が高まっていることを考慮すると、このようなイノベーションのタイミングは素晴らしいと言えます。」
この技術を経済的に導入できれば、浄水場を小規模な製油所に変えて、公衆衛生上の危険を一掃すると同時に、グリーン技術にとって重要な要素の供給を確保できる可能性があります。
化学および工学ニュース ISSN 0009-2347 Copyright © 2025 American Chemical Society
1760714859
#下水汚泥からのヒ素の回収
2025-10-17 15:13:00