Najnowsze badania naukowców z USA pokazują, iż skuteczne i tanie oczyszczanie wody ze związków PFAS może być w zasięgu ręki. Stworzono materiał, który nie tylko działa lepiej niż w tej chwili stosowane metody, ale także może być produkowany masowo.
Zespół badaczy z Uniwersytetu Stanu Nowy Jork w Buffalo, przy wsparciu amerykańskiej Narodowej Fundacji Nauki (NSF), opracował nowy materiał oparty na organicznych nanoklatkach, który skutecznie wychwytuje i dezaktywuje choćby 90 proc. zanieczyszczeń PFAS z wody gruntowej i 80 proc. z nieoczyszczonych ścieków. Odkrycie może okazać się przełomem w walce z tzw. wiecznymi chemikaliami.
Czym tak adekwatnie są substancje PFAS?
PFAS, czyli substancje per- i polifluoroalkilowe, to syntetyczne związki chemiczne znane ze swojej wyjątkowej trwałości. Właśnie dlatego nazywa się je potocznie wiecznymi chemikaliami. Od dekad stosowane są w takich produktach codziennego użytku, jak nieprzywierające naczynia, wodoodporna odzież, opakowania spożywcze czy kosmetyki. Największym problemem jest jednak ich odporność na degradację – nie rozkładają się w środowisku ani biologicznie, ani chemicznie, przez co z łatwością kumulują się w wodach gruntowych, organizmach ludzi i zwierząt.
Coraz więcej badań wskazuje, iż ekspozycja na PFAS może mieć poważne skutki zdrowotne: od zaburzeń hormonalnych i odpornościowych po zwiększone ryzyko niektórych nowotworów. Właśnie dlatego opracowanie skutecznych i bezpiecznych metod usuwania tych związków z wody pitnej stało się jednym z istotniejszych wyzwań współczesnej chemii środowiskowej.
Jak działa nowy materiał?
Jak czytamy w oficjalnym komunikacie NSF, porfirynowe nanoklatki zostały zaprojektowane z myślą o selektywności, trwałości w wodzie i szybkim wychwytywaniu zanieczyszczeń. Ich struktura pozwala na precyzyjne wyłapywanie cząsteczek PFAS bez naruszania pozostałych składników wody. Co istotne, materiał okazał się skuteczniejszy od węgla aktywnego, zwłaszcza w przypadku silnie zanieczyszczonych ścieków.
W badaniu przetestowano 38 typów PFAS, w tym GenX, czyli substancję obecną w popularnych powłokach nieprzywierających. Efektywność nanoklatek sięgnęła 90 proc., co stawia je w czołówce potencjalnych technologii oczyszczania wody. Naukowcy podkreślają również niską toksyczność materiału oraz możliwość modyfikowania klatek do konkretnych zanieczyszczeń.
Czysta woda dostępna dla wszystkich?
Jednym z największych atutów nowej technologii jest jej potencjalna dostępność na dużą skalę. Materiał można produkować masowo, a jego budowa pozwala precyzyjnie wychwytywać i neutralizować choćby najtrwalsze zanieczyszczenia. Dzięki niższym kosztom w porównaniu z tradycyjnymi metodami, takimi jak węgiel aktywny czy filtry odwróconej osmozy, rozwiązanie może znaleźć zastosowanie nie tylko w oczyszczalniach w krajach rozwiniętych, ale także w regionach, gdzie brakuje dostępu do bezpiecznej wody pitnej.
Co ważne, nanoklatki mogą również poprawić jakość wody w środowiskach naturalnych. Jest to zatem istotne wsparcie dla ochrony dzikiej fauny oraz ograniczania negatywnych skutków ekologicznych zanieczyszczeń. Choć temat filtrów do wody nie należy do najbardziej medialnych, to właśnie takie innowacje mogą zrewolucjonizować jakość życia miliardów ludzi. Nanoklatki nie tylko usuwają niebezpieczne związki z wody, ale dają nadzieję na tanie i bardziej zrównoważone technologie oczyszczania.
*Źródło zdjęcia głównego: Sergey Mironov/shutterstock.com
