新しい濾過技術は、Pfas「永遠の化学物質」の除去において革新をもたらす可能性がある | Pファス

ライス大学が開発した新しいろ過技術は、一部の Pfas の「永久化学物質」をこれまでの 100 倍の速度で吸収する可能性があり、これにより汚染管理が劇的に改善され、修復が加速される可能性があります。

研究者らはまた、Pfasを破壊する方法も発見したと述べているが、どちらの技術も産業規模で導入するには大きな課題に直面している。

査読済みの新しい論文では、一般的に使用されている濾過システムよりも最大 100 倍の速さで長鎖 Pfas を吸収する、銅とアルミニウムで作られた層状複水酸化物 (LDH) 材料について詳しく説明しています。

「この物質は、一般的にPfas破壊に関する研究の方向性にとって重要になるだろう」とPfas研究センターであるライス水研究所所長のマイケル・ウォン氏は述べた。

PFA は、製品の耐水性、汚れ、熱への耐性を高めるためによく使用される少なくとも 16,000 種類の化合物です。これらは自然に分解されず環境中に蓄積されないため、「永遠の化学物質」と呼ばれ、がん、腎臓病、肝臓疾患、免疫障害、先天性欠損症などの深刻な健康問題に関連しています。

粒状活性炭、逆浸透、イオン交換などの現在のろ過技術は水中の Pfas を吸収するため、フィルターに捕集された化学物質は有害廃棄物施設に保管するか、廃棄する必要があります。化学物質の破壊には通常、化学物質を高熱にさらす熱プロセスが含まれますが、その際に有毒な副産物が残るか、本質的に大きな Pfa が小さな Pfa に分解されます。 Pfas を産業規模で完全に破壊する技術はありません。

ウォン氏は、ライスの非熱プロセスはPfasを高レベルで吸収して濃縮することで機能し、これにより高温を使わずにPfasを破壊することが可能になると述べた。

ライス氏が開発した LDH 材料は、以前に使用されていた同様の材料のバリエーションですが、研究者らは一部のアルミニウム原子を銅原子に置き換えました。 LDH 材料は正に帯電し、長鎖 Pfas は負に帯電しているため、材料が化学物質を引きつけて吸収する原因となる、とウォン氏は述べた。

「ほら、世の中にある他の素材よりも100倍の速さで浸透するんです」とウォン氏は付け加えた。

PFA は炭素原子がフッ化物と結合しているため事実上破壊されませんが、ライス氏は、材料中の化学物質が 400 ～ 500 ℃ (比較的低い温度) に加熱されると結合が壊れる可能性があることを発見しました。フッ化物はLDH材料に捕捉され、カルシウムと結合します。残ったフッ化カルシウム材料は安全であり、埋め立て地に処分できるとウォン氏は述べた。

このプロセスは、最も一般的な水質汚染物質の 1 つであるいくつかの長鎖 Pfa に作用し、一般的ないくつかのより小さな Pfa も吸収します。ウォン氏は、この材料が、特に負に帯電している場合、広範囲の Pfa を吸収するために使用できると確信していると述べた。

新しい Pfas 除去システムのほとんどは、産業規模では機能しません。ウォン氏は、この新素材には吸収率が非常に高く、繰り返し使用でき、「ドロップイン素材」であるため、既存のろ過インフラストラクチャで使用できるという利点があると述べた。これにより、大きなコスト障壁の 1 つが解消されます。

非営利団体ジャスト・ゼロのPfas研究者であり、廃棄物管理設計に携わる土木技師でもあるローラ・オーランド氏は、現実世界の状況ではプロセスが非常に複雑であるため、Pfasの完全破壊や新しいろ過技術に関する主張には常に懐疑的だと語った。労働安全、規制や許可などの他の課題も考慮する必要があります。

「飲料水中のPfasに対処するには、できる限り多くの技術が必要になるでしょう。もしこれが廃水の規模拡大に効果があるなら、本当に注目すべきことになるでしょう」とオーランド氏は語った。