• بیشتر بدانید: درک اثرات زیست محیطی نانوذرات نقره به واسطه شکل و شیمی سطح
• مقاله مرتبط: نوآوری های دوستدار محیط زیست، نبرد علیه رنگ های سمی را متحول می کند

راه حلی جدید برای حذف مواد شیمیایی مضر از محیط زیست

 

در مواجهه با چالش‌های آلودگی جهانی، دانشمندان دانشگاه روچستر رویکردی نوآورانه برای مقابله با موضوع فراگیر «مواد شیمیایی برای همیشه» که محصولات مختلف را آلوده می‌کنند، از لباس گرفته تا فوم‌های آتش‌نشانی، توسعه داده‌اند.

به رهبری آسترید مولر، استادیار مهندسی شیمی، تحقیقات این تیم بر روش‌های الکتروشیمیایی پیشرفته برای رسیدگی به آلودگی ناشی از مواد پر و پلی فلوروآلکیل (PFAS) متمرکز است که در مطالعه اخیر مجله Catalysis شرح داده شده است.

این مواد، به ویژه سولفونات پرفلوئورواکتان (PFOS) که قبلاً در محصولات مقاوم در برابر لکه استفاده می شد، خطرات بهداشتی قابل توجهی را به همراه دارند و در محیط زیست باقی می مانند و بر منابع آب تأثیر می گذارند.

تیم مولر، از جمله دانشجویان دکترای علوم مواد، از یک تکنیک سنتز منحصربه‌فرد شامل لیزرهای پالسی در مایعات برای ایجاد نانوکاتالیست‌هایی با قابلیت هدف‌گیری PFOS استفاده کردند.

مولر توضیح می دهد: "با استفاده از لیزر پالسی در سنتز مایع، ما می توانیم شیمی سطح این کاتالیزورها را به روشی کنترل کنیم که در روش های شیمی مرطوب سنتی نمی توان انجام داد."

این رویکرد نوآورانه امکان کنترل دقیق اندازه نانوذرات را فراهم می‌کند که برای اثربخشی کاتالیزگر بسیار مهم است. سپس محققان این نانوذرات را به کاغذ کربن آبدوست متصل کردند و بستری مقرون به صرفه با سطح بالایی را ارائه کردند.

آنها با استفاده از هیدروکسید لیتیوم غلیظ به فلوئور زدایی کامل PFOS دست یافتند که نشان دهنده پیشرفت قابل توجهی در اصلاح آلودگی است.

مولر قابلیت و توانمندی روششان برای مقیاس پذیری و کارایی هزینه را مورد تاکید قرار میدهد و خاطرنشان می کند که می تواند جایگزین مناسبی برای درمان های فعلی و گران تر که به فلزات گرانبها نیاز دارند باشد.

اهداف آینده این تیم شامل بررسی دلایل اثربخشی لیتیوم هیدروکسید و یافتن مواد مقرون به صرفه تر برای کاهش بیشتر هزینه ها است.

مولر همچنین علاقه مند به استفاده از این روش برای سایر مواد شیمیایی PFAS است که علیرغم پیامدهای سلامتی آنها هنوز در حال استفاده هستند.

مولر بر اهمیت PFAS در کاربردهای مختلف، از جمله تکنولوژی‌های سبز را ضرورتی برای کاهش انتشار کربن تأکید می‌کند.

او از یک رویکرد متعادل برای مدیریت استفاده از PFAS دفاع می‌کند، "من استدلال می‌کنم که در پایان، بسیاری از تلاش‌های کربن‌زدایی از پمپ‌های حرارتی گرمایش زمین گرفته تا خنک سازی کارآمد برای سلول‌های خورشیدی به در دسترس بودن PFAS بستگی دارد."

او معتقد به استفاده پایدار از PFAS از طریق راه‌حل‌های الکتروکاتالیستی است که با خیال راحت پیوندهای مضر را بدون آسیب زیست محیطی می‌شکند.

اگرچه با تجاری‌سازی فاصله زیادی دارد، مولر این فناوری را با پشتیبانی URVentures به ثبت رسانده است و کاربرد آن را در تصفیه فاضلاب و اصلاح سایت توسط شرکت‌هایی که قبلاً مواد شیمیایی PFAS تولید می‌کردند، پیش‌بینی کرده است.

او همچنین بر ارتباط این روش با عدالت اجتماعی تاکید می کند، زیرا آلودگی به طور نامتناسبی بر مناطق کم درآمد در سطح جهان تأثیر می گذارد.

رویکرد الکتروکاتالیستی با ردپای کوچک و پتانسیل خود برای یکپارچه سازی انرژی خورشیدی، یک راه حل توزیع شده برای این مسئله فوری ارائه می دهد.

این تحقیق یک جهت امیدوارکننده را در مبارزه با آلودگی PFAS ارائه می‌کند که نوآوری علمی را با تعهد به پایداری و عدالت زیست محیطی ترکیب می‌کند.