जल शोधन संयंत्र की सक्रिय कार्बन "अंतिम निपटान स्थल" में? रसायनों और उच्च तापमान की आवश्यकता नहीं — PFAS को "पीसकर" समाप्त करने की नई तकनीक का चौंकाने वाला प्रभाव

“हमेशा के लिए रासायनिक” को कुचलें——PFAS विघटन में एक नया कदम

"हमेशा के लिए रासायनिक" के रूप में जाने जाने वाले PFAS को, सामान्य तापमान और दबाव पर, बिना किसी अतिरिक्त रसायन या गर्मी के नष्ट करना——।

ऐसी सपने जैसी विधि को अमेरिकी क्लार्कसन विश्वविद्यालय की एक शोध टीम द्वारा रिपोर्ट किया गया है। स्टेनलेस स्टील की बॉल मिल में PFAS को सक्रिय कार्बन पर सोखने के बाद, उसे घुमाना ही काफी है। यह तरीका इतना सरल है कि संदेह होता है, लेकिन यह वास्तव में PFAS को “मिटा” सकता है।Phys.org

PFAS क्या है? "सुविधा" और "दृढ़ता" के दो पहलू

PFAS (पेरफ्लूरोएल्किल/पॉलीफ्लूरोएल्किल पदार्थ) कृत्रिम रासायनिक पदार्थों का एक समूह है जो गर्मी प्रतिरोध, जल प्रतिरोध और तेल प्रतिरोध में उत्कृष्ट होते हैं, और कहा जाता है कि इनकी संख्या 10,000 से अधिक है। ये नॉन-स्टिक पैन कोटिंग्स, जल प्रतिरोधी आउटडोर कपड़े, तेल प्रतिरोधी खाद्य पैकेजिंग, फोम अग्निशामक जैसे दैनिक जीवन में उपयोग किए जाते रहे हैं।CHEM Trust

हालांकि, दूसरी ओर, यह स्पष्ट हो गया है कि PFAS प्राकृतिक रूप से लगभग विघटित नहीं होते हैं और पर्यावरण और मानव शरीर में जमा होते रहते हैं। रक्त और स्तन के दूध से इनका पता लगने के कई उदाहरण हैं, और प्रतिरक्षा प्रणाली के कमजोर होने, कैंसर के जोखिम में वृद्धि, यकृत और गुर्दे को नुकसान, और बांझपन के साथ संबंध की ओर इशारा करने वाले अध्ययन लगातार सामने आ रहे हैं।यूरोपीय पर्यावरण एजेंसी

यूरोप में PFAS प्रदूषण एक गंभीर सामाजिक समस्या बन गई है, और फ्रांस ने कॉस्मेटिक्स और टेक्सटाइल उत्पादों को लक्षित करते हुए व्यापक PFAS प्रतिबंध कानून पारित किया है। अग्निशामक फोम के लिए भी EU स्तर पर चरणबद्ध उपयोग प्रतिबंध प्रगति पर है।Reuters

जापान सहित दुनिया भर में, पेयजल, मिट्टी, और वन्यजीवों से "अब तक के उच्चतम स्तर" के PFAS का पता चलने की खबरें लगातार आती रहती हैं।AP News

"सोखना संभव है, लेकिन उसके बाद क्या?" सक्रिय कार्बन उपचार का दुविधा

PFAS प्रदूषण के उपाय के रूप में वर्तमान में व्यापक रूप से उपयोग की जाने वाली विधि ग्रैन्यूलर सक्रिय कार्बन (GAC) द्वारा सोखना है। सक्रिय कार्बन में असंख्य छिद्र होते हैं और यह PFAS जैसे कार्बनिक प्रदूषकों को सतह पर चिपकाकर हटा सकता है। वास्तव में, कई जल शोधन संयंत्रों और घरेलू जल शोधन उपकरणों में इस प्रणाली का उपयोग किया जाता है।पर्यावरण संरक्षण एजेंसी

हालांकि, एक बड़ी चुनौती है: "PFAS से भरे हुए उपयोग किए गए सक्रिय कार्बन का क्या करें?"

• यदि इसे सीधे लैंडफिल किया जाता है, तो समय के साथ PFAS के रिसाव की संभावना होती है।

• उच्च तापमान पर जलाने से विघटन होता है, लेकिन इसके लिए बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और यदि विघटन अधूरा है, तो अन्य हानिकारक पदार्थ उत्पन्न हो सकते हैं।

• रासायनिक विघटन विधियों में, रासायनिक लागत और उप-उत्पादों का प्रबंधन एक समस्या बन जाता है।

PFAS को "पकड़ने" की तकनीक विकसित हो रही है, लेकिन "सुरक्षित रूप से निपटान" के लिए समाधान अभी भी निर्णायक नहीं है। इस संदर्भ में, यह शोध एक नया दृष्टिकोण प्रस्तुत करता है।Phys.org

बॉल मिल में घुमाएं… और PFAS गायब हो जाए?

क्लार्कसन विश्वविद्यालय की शोध टीम ने स्टेनलेस स्टील की बॉल मिल पर ध्यान केंद्रित किया, जो सामग्री को पीसने के लिए उपयोग की जाती है। यह एक सिलेंडर के आकार का उपकरण है जिसमें कुछ सेंटीमीटर आकार की स्टील की गेंदें लुढ़कती हैं और एक-दूसरे से टकराती हैं, जिससे अंदर की सामग्री को बारीक पीसा जाता है। यह खनन और सामग्री विज्ञान के क्षेत्रों में एक परिचित मशीन है।Phys.org

शोध में, PFAS को सोखने वाले ग्रैन्यूलर सक्रिय कार्बन को इस बॉल मिल में डाला गया और स्टील की गेंदों के साथ घुमाया गया। इससे गेंदों के बीच और गेंदों और कंटेनर के बीच, और सक्रिय कार्बन के बीच "ट्राइबोइलेक्ट्रॉन" नामक इलेक्ट्रॉन उत्पन्न हुए, जो कार्बन और PFAS के बीच प्रतिक्रिया को प्रेरित करते हैं। परिणामस्वरूप, PFAS अणुओं के मजबूत कार्बन–फ्लूरिन बंधन टूट गए और धीरे-धीरे विघटित हो गए।Phys.org

महत्वपूर्ण यह है कि यह प्रक्रिया निम्नलिखित शर्तों के तहत सफल रही:

• बिल्कुल भी अतिरिक्त रसायन का उपयोग नहीं (एडिटिव-फ्री)

• विशेष गर्मी या विलायक की आवश्यकता नहीं, कमरे के तापमान पर संभव

• पहले से व्यापक रूप से उपयोग किए जा रहे ग्रैन्यूलर सक्रिय कार्बन को सीधे कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जा सकता है

प्रयोग में, लंबी श्रृंखला और छोटी श्रृंखला सहित विभिन्न प्रकार के PFAS के लिए लगभग पूर्ण विघटन की पुष्टि की गई, और उपचार के बाद सक्रिय कार्बन को "लैंडफिल की स्थिति" के करीब परीक्षण करने पर PFAS का रिसाव पता लगाने की सीमा से नीचे था।Phys.org

क्यों "सरलता" एक बड़ी खबर है

PFAS विघटन पर शोध पिछले कुछ वर्षों में दुनिया भर में सक्रिय रूप से किया जा रहा है। उच्च ऊर्जा प्लाज्मा, अल्ट्रासाउंड, फोटोकैटलिस्ट, विशेष रिड्यूसिंग एजेंट आदि को मिलाकर विधियाँ प्रस्तावित की गई हैं, लेकिन इनमें से कई के लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है, और रासायनिक लागत और उप-उत्पादों का जोखिम एक बाधा बन जाता है।SpringerLink

इस विधि की ताकत यह है कि यह अत्यधिक "सरल" है।

1. मौजूदा बुनियादी ढांचे के साथ संगतता
   कई जल शोधन संयंत्र पहले से ही GAC उपचार सुविधाओं से लैस हैं। PFAS को सोखने के बाद, उस GAC को बॉल मिल में डालना अपेक्षाकृत सरल है।

2. उपकरण अत्यधिक विशेषीकृत नहीं है
   बॉल मिल स्वयं कोई विशेष प्रयोगात्मक उपकरण नहीं है, बल्कि खनन, सीमेंट, बैटरी सामग्री आदि जैसे विभिन्न उद्योगों में सामान्य रूप से उपयोग किया जाता है। इसे स्केल अप करने की कल्पना करना आसान है, जो एक बड़ा लाभ है।

3. रसायन रहित और उप-उत्पादों की चिंता कम
   रसायनों को नहीं जोड़ने के कारण, उपचार के बाद के ठोस या निकास गैस में अज्ञात उप-उत्पादों की बड़ी मात्रा में उपस्थिति का जोखिम कम हो जाता है। हालांकि विस्तृत मूल्यांकन की आवश्यकता है, "जितना संभव हो कुछ नहीं जोड़ने" की नीति पर्यावरणीय तकनीक के रूप में आकर्षक है।

शोधकर्ताओं ने दिखाया कि उपचार के बाद का सक्रिय कार्बन लैंडफिल निपटान का सामना कर सकता है, और कहा कि "PFAS से दूषित सक्रिय कार्बन को सुरक्षित रूप से 'समाप्त' करने के लिए एक सरल मार्ग बन सकता है।"Phys.org

सोशल मीडिया ने कैसे प्रतिक्रिया दी? आशा, संदेह, और गुस्सा

जब यह खबर सामने आई, तो X (पूर्व में ट्विटर), रेडिट, लिंक्डइन जैसे सोशल मीडिया पर विभिन्न प्रतिक्रियाएँ आईं। यहाँ कुछ विशिष्ट आवाज़ों को प्रस्तुत किया गया है (सभी का सारांश)।

1. "शायद अब 'हमेशा के लिए' नहीं रहेगा!" की खुशी

"PFAS की खबरें हमेशा उदास होती थीं, लेकिन यह उम्मीद की किरण है।"

"अगर बिजली और रसायनों की ज़रूरत नहीं है, तो छोटे स्थानीय जल शोधन संयंत्र भी इसे अपना सकते हैं।"

लंबे समय से "कैसे भी गायब नहीं होगा" का प्रतीक रहे PFAS के लिए, यांत्रिक पीसने का अप्रत्याशित दृष्टिकोण निर्णायक साबित हो सकता है, इस विचार से कई उपयोगकर्ता उत्साहित थे।

2. "पहले इसे बड़े पैमाने पर देखना होगा" की सतर्कता

"लैब स्तर पर 'पूर्ण विघटन' की बातें कई बार सुनी हैं। औद्योगिक पैमाने पर टनों को संसाधित करने पर क्या होगा, यह देखना महत्वपूर्ण है।"

"ऊर्जा खपत, उपकरण की घिसावट, रखरखाव लागत की गणना की गई है?"

पर्यावरण इंजीनियरिंग और जल व्यवसाय में शामिल पेशेवरों से कई ठंडे तर्क भी आए। पीसने के लिए पर्याप्त ऊर्जा की आवश्यकता होती है, और स्टील की गेंदों और मिल की घिसावट से धातु प्रदूषण जैसी नई चुनौतियाँ भी हो सकती हैं।

3. "PFAS का उत्पादन बंद करना चाहिए" का गुस्सा

"भले ही 'विघटन' तकनीकें आ रही हैं, अगर नल बंद नहीं किया गया तो टब भरता रहेगा।"

"प्रदूषण की कीमत हमेशा करदाताओं और निवासियों को चुकानी पड़ती है। PFAS निर्माताओं को उपचार लागत वहन करने की व्यवस्था होनी चाहिए।"

PFAS के संदर्भ में