โรงงานบำบัดน้ำใช้ถ่านกัมมันต์เป็น "สถานที่กำจัดขั้นสุดท้าย" หรือไม่? ไม่ต้องใช้สารเคมีหรือความร้อนสูง — เทคโนโลยีใหม่ที่น่าตกใจในการ "บด" PFAS ให้หายไป

“ทำลายสารเคมีตลอดกาล” —— วิธีใหม่ในการย่อยสลาย PFAS

การย่อยสลาย PFAS ที่เรียกว่า "สารเคมีตลอดกาล" ที่อุณหภูมิและความดันปกติ โดยไม่ต้องใช้สารเคมีหรือความร้อนเพิ่มเติม——

วิธีที่เหมือนฝันนี้ได้รับการรายงานจากทีมวิจัยของมหาวิทยาลัยคลาร์กสันในสหรัฐอเมริกา เพียงแค่ใส่ถ่านกัมมันต์ที่ดูดซับ PFAS ลงในเครื่องบดลูกบอลสแตนเลสและหมุนไปมา วิธีที่เรียบง่ายจนทำให้สงสัยนี้สามารถทำให้ PFAS “หายไป” ได้จริง ๆ Phys.org

PFAS คืออะไร? ความสะดวกและความทนทานในสองด้าน

PFAS (สารเพอร์ฟลูออโรอัลคิล/โพลีฟลูออโรอัลคิล) เป็นสารเคมีสังเคราะห์ที่มีความทนทานต่อความร้อนและน้ำมัน และมีคุณสมบัติในการกันน้ำที่ยอดเยี่ยม มีมากกว่า 10,000 ชนิด ใช้ในเคลือบกันติดของกระทะ เสื้อผ้ากันน้ำ บรรจุภัณฑ์อาหารที่ทนต่อน้ำมัน และโฟมดับเพลิง เป็นต้น ซึ่งพบได้ในชีวิตประจำวันของเราCHEM Trust

แต่ในทางกลับกัน PFAS ไม่ย่อยสลายในธรรมชาติและสะสมในสิ่งแวดล้อมและร่างกายมนุษย์ มีการตรวจพบในเลือดและน้ำนมแม่บ่อยครั้ง และมีการวิจัยที่ชี้ให้เห็นถึงความสัมพันธ์กับการลดลงของระบบภูมิคุ้มกัน ความเสี่ยงของมะเร็ง ความเสียหายต่อตับและไต และภาวะมีบุตรยากสำนักงานสิ่งแวดล้อมยุโรป

ในยุโรป การปนเปื้อนของ PFAS กลายเป็นปัญหาสังคมที่รุนแรง ฝรั่งเศสได้ออกกฎหมายห้าม PFAS ในผลิตภัณฑ์เครื่องสำอางและสิ่งทอ และมีการจำกัดการใช้โฟมดับเพลิงในระดับสหภาพยุโรปReuters

ในญี่ปุ่นและทั่วโลก มีข่าวการตรวจพบ PFAS ในระดับสูงสุดในน้ำดื่ม ดิน และสัตว์ป่าอย่างต่อเนื่องAP News

"การดูดซับทำได้ แต่หลังจากนั้นล่ะ?" ดิลเลมาของการจัดการด้วยถ่านกัมมันต์

การดูดซับด้วยถ่านกัมมันต์ (GAC) เป็นวิธีที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการจัดการกับการปนเปื้อนของ PFAS ถ่านกัมมันต์มีรูพรุนมากมายที่สามารถดูดซับสารมลพิษอินทรีย์เช่น PFAS ได้จริงๆ ใช้ในโรงบำบัดน้ำและเครื่องกรองน้ำในบ้านหลายแห่งสำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อม

แต่มีปัญหาใหญ่หนึ่งข้อคือ "จะจัดการกับถ่านกัมมันต์ที่เต็มไปด้วย PFAS อย่างไร"

• หากฝังกลบไปเลย PFAS อาจซึมออกมาเมื่อเวลาผ่านไป

• การเผาด้วยอุณหภูมิสูงอาจช่วยย่อยสลายได้ แต่ต้องใช้พลังงานมาก และหากการย่อยสลายไม่สมบูรณ์ อาจเกิดสารอันตรายอื่นๆ

• วิธีการย่อยสลายด้วยสารเคมีมีปัญหาค่าใช้จ่ายของสารเคมีและการจัดการผลพลอยได้

เทคโนโลยีในการ "จับ" PFAS กำลังพัฒนา แต่ยังขาดวิธีการ "จัดการอย่างปลอดภัย" การวิจัยครั้งนี้เข้ามาแก้ไขปัญหานี้Phys.org

การบดด้วยเครื่องบดลูกบอล…แค่นั้น PFAS ก็หายไป?

ทีมวิจัยของมหาวิทยาลัยคลาร์กสันได้มุ่งเน้นไปที่เครื่องบดลูกบอลสแตนเลสที่ใช้ในการบดวัสดุ เครื่องนี้เป็นที่รู้จักกันดีในวงการเหมืองแร่และวิทยาศาสตร์วัสดุPhys.org

ในการวิจัย ถ่านกัมมันต์ที่ดูดซับ PFAS ถูกใส่ลงในเครื่องบดลูกบอลและหมุนไปพร้อมกับลูกบอลเหล็ก การเสียดสีระหว่างลูกบอลและถ่านกัมมันต์ทำให้เกิด "ไทรโบอิเล็กตรอน" ซึ่งเป็นอิเล็กตรอนที่ทำให้เกิดปฏิกิริยาระหว่างคาร์บอนและ PFAS ทำให้พันธะคาร์บอน–ฟลูออรีนที่แข็งแรงของ PFAS ถูกตัดและย่อยสลายPhys.org

สิ่งที่สำคัญคือ กระบวนการนี้เกิดขึ้นภายใต้เงื่อนไขดังต่อไปนี้

• ไม่ใช้สารเคมีเพิ่มเติม (ไม่มีสารเติมแต่ง)

• ไม่ต้องใช้ความร้อนหรือสารละลายพิเศษ ทำได้ที่อุณหภูมิห้อง

• สามารถใช้ถ่านกัมมันต์ที่มีอยู่แล้วเป็นวัตถุดิบในการจัดการ

ในการทดลอง มีการยืนยันการย่อยสลายเกือบสมบูรณ์ของ PFAS หลายชนิด รวมถึงชนิดสายยาวและสายสั้น และเมื่อทดสอบถ่านกัมมันต์หลังการจัดการในสภาพที่ใกล้เคียงกับ "การฝังกลบ" การละลายของ PFAS อยู่ต่ำกว่าขีดจำกัดการตรวจจับPhys.org

ทำไม "ความเรียบง่าย" ถึงเป็นข่าวใหญ่

การวิจัยการย่อยสลาย PFAS กำลังเป็นที่นิยมทั่วโลกในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการเสนอวิธีการที่ใช้พลาสมาพลังงานสูง อัลตราซาวด์ ตัวเร่งปฏิกิริยาแสง และสารลดพิเศษ แต่หลายวิธีต้องใช้เครื่องมือเฉพาะหรือมีค่าใช้จ่ายสารเคมีและความเสี่ยงจากผลพลอยได้เป็นข้อจำกัดSpringerLink

ความแข็งแกร่งของวิธีนี้คือความ "เรียบง่าย" อย่างยิ่ง

1. ความเข้ากันได้กับโครงสร้างพื้นฐานที่มีอยู่
   โรงบำบัดน้ำหลายแห่งมีอุปกรณ์จัดการ GAC อยู่แล้ว หลังจากดูดซับ PFAS แล้ว สามารถใส่ GAC ลงในเครื่องบดลูกบอลได้ ทำให้การเพิ่มกระบวนการนี้ค่อนข้างง่าย

2. อุปกรณ์ไม่ซับซ้อนเกินไป
   เครื่องบดลูกบอลไม่ใช่อุปกรณ์ทดลองพิเศษ แต่เป็นอุปกรณ์ที่ใช้กันทั่วไปในอุตสาหกรรมเหมืองแร่ ซีเมนต์ และวัสดุแบตเตอรี่ การขยายขนาดจึงเป็นไปได้ง่าย

3. ไม่มีสารเคมีและความกังวลเรื่องผลพลอยได้
   เนื่องจากไม่มีการเติมสารเคมี ความเสี่ยงที่ของแข็งหรือก๊าซที่ปล่อยออกมาหลังการจัดการจะมีผลพลอยได้ที่ไม่รู้จักในปริมาณมากจึงลดลง แน่นอนว่าต้องมีการประเมินอย่างละเอียดในอนาคต แต่แนวทาง "ไม่เติมอะไรเลย" นั้นน่าสนใจในฐานะเทคโนโลยีสิ่งแวดล้อม

นักวิจัยกล่าวว่าถ่านกัมมันต์หลังการจัดการสามารถทนต่อการฝังกลบได้ และอาจเป็นเส้นทางที่เรียบง่ายในการ "สิ้นสุด" ถ่านกัมมันต์ที่ปนเปื้อน PFAS อย่างปลอดภัยPhys.org

SNS มีปฏิกิริยาอย่างไร? ความหวัง ความสงสัย และความโกรธที่ปะทะกัน

เมื่อข่าวนี้ถูกเผยแพร่บน X (Twitter เดิม), Reddit, LinkedIn และ SNS อื่น ๆ มีปฏิกิริยาต่าง ๆ มากมาย ที่นี่เราจะเลือกเสียงที่เป็นตัวอย่างบางส่วน (ทั้งหมดเป็นการสรุปเนื้อหา)

1. ความยินดีว่า "ในที่สุดก็อาจไม่ 'ตลอดกาล' อีกต่อไป!"

"ข่าว PFAS มักจะเป็นเรื่องเศร้าเสมอ แต่ครั้งนี้เป็นครั้งแรกที่มีความหวัง"

"ถ้าไม่ต้องใช้ไฟฟ้าหรือสารเคมีมากนัก อาจนำไปใช้ในโรงบำบัดน้ำขนาดเล็กในท้องถิ่นได้"

ผู้ใช้หลายคนรู้สึกตื่นเต้นกับแนวทางที่ไม่คาดคิดในการบดทางกลไกที่อาจเป็นการตัดสินใจสำคัญต่อ PFAS ซึ่งเป็นสัญลักษณ์ของ "ไม่มีวันหาย" มานาน

2. ผู้ที่ระมัดระวังว่า "รอดูจนถึงระดับการพิสูจน์"

"เคยได้ยินเรื่อง 'ย่อยสลายสมบูรณ์' ในระดับห้องปฏิบัติการหลายครั้งแล้ว การจัดการในระดับอุตสาหกรรมจะเป็นอย่างไรเมื่อทำหลายตัน"

"การใช้พลังงานและการสึกหรอของอุปกรณ์ ค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษาถูกคำนวณอย่างถูกต้องหรือไม่?"

จากผู้เชี่ยวชาญด้านวิศวกรรมสิ่งแวดล้อมและธุรกิจน้ำ มีการวิพากษ์วิจารณ์อย่างเยือกเย็น การบดต้องใช้พลังงานพอสมควร และอาจมีปัญหาใหม่เช่นการปนเปื้อนโลหะจากการสึกหรอของลูกบอลและเครื่องบด

3. ความโกรธว่า "ควรหยุดผลิต PFAS ตั้งแต่แรก"

"ไม่ว่าจะมีเทคโนโลยี 'ทำลายได้' มากแค่ไหน ถ้าไม่ปิดก๊อกน้ำ อ่างก็