Các kỹ sư hóa học tại Đại học British Columbia đã phát triển một phương pháp xử lý mới có thể bẫy và xử lý các chất PFAS - thường được gọi là "hóa chất vĩnh cửu" - trong một hệ thống tích hợp duy nhất.
Trong ảnh: Pani Rostami, sinh viên nghiên cứu kỹ thuật hóa học của UBC. Tín dụng: UBC Applied Science/Paul Joseph
Nghiên cứu này được công bố trên tạp chí Nature Communications Engineering.
Các chất per- và polyfluoroalkyl (PFAS) được sử dụng rộng rãi trong sản xuất hàng tiêu dùng như quần áo chống thấm nước do khả năng chống nhiệt, nước và vết bẩn. Tuy nhiên, chúng cũng là chất gây ô nhiễm, thường kết thúc ở bề mặt và nước ngầm trên toàn thế giới, nơi chúng có liên quan đến ung thư, tổn thương gan và các vấn đề sức khỏe khác.
"PFAS nổi tiếng là khó phân hủy, dù chúng ở trong môi trường hay trong cơ thể con người", Tiến sĩ Johan Foster, phó giáo sư kỹ thuật hóa học và sinh học tại khoa khoa học ứng dụng, giải thích. "Hệ thống của chúng tôi sẽ giúp loại bỏ và tiêu hủy các chất này trong nguồn nước trước khi chúng có thể gây hại cho sức khỏe của chúng ta".
Bắt và tiêu diệt
Hệ thống UBC kết hợp bộ lọc than hoạt tính với chất xúc tác đặc biệt được cấp bằng sáng chế có tác dụng bẫy các hóa chất độc hại và phân hủy chúng thành các thành phần vô hại trên vật liệu lọc. Các nhà khoa học gọi quá trình bẫy các thành phần hóa học này là hấp phụ.
"Toàn bộ quá trình diễn ra khá nhanh, tùy thuộc vào lượng nước bạn xử lý", Tiến sĩ Foster cho biết. "Chúng tôi có thể đưa một lượng nước lớn qua chất xúc tác này, và nó sẽ hấp thụ PFAS và phá hủy nó trong một quá trình hai bước nhanh chóng. Nhiều giải pháp hiện có chỉ có thể hấp thụ trong khi những giải pháp khác được thiết kế để phá hủy các hóa chất. Hệ thống chất xúc tác của chúng tôi có thể thực hiện cả hai, biến nó thành giải pháp lâu dài cho vấn đề PFAS thay vì chỉ trì hoãn vấn đề".
Không có ánh sáng? Không vấn đề gì
Giống như các phương pháp xử lý nước khác, hệ thống UBC cần có tia cực tím để hoạt động, nhưng không cần nhiều tia cực tím như các phương pháp khác.
Trong quá trình thử nghiệm, chất xúc tác UBC luôn loại bỏ được hơn 85% PFOA (axit perfluorooctanoic, một loại hóa chất tồn tại mãi mãi) ngay cả trong điều kiện ánh sáng yếu.
"Chất xúc tác của chúng tôi không bị giới hạn bởi các điều kiện lý tưởng. Hiệu quả của nó dưới các cường độ ánh sáng UV khác nhau đảm bảo khả năng ứng dụng trong nhiều bối cảnh khác nhau, bao gồm các khu vực có ít ánh sáng mặt trời", Tiến sĩ Raphaell Moreira, giáo sư tại Universität Bremen, người đã tiến hành nghiên cứu trong khi làm việc tại UBC, cho biết.
Ví dụ, một thành phố phía bắc có ít ánh nắng mặt trời vẫn có thể được hưởng lợi từ giải pháp PFAS này.
Tiến sĩ Moreira giải thích: "Trong khi các thí nghiệm ban đầu tập trung vào các hợp chất PFAS, tính linh hoạt của chất xúc tác cho thấy tiềm năng loại bỏ các loại chất gây ô nhiễm dai dẳng khác, mang đến giải pháp đầy hứa hẹn cho các vấn đề cấp bách về ô nhiễm nước".
Từ nước sạch đô thị đến dọn dẹp công nghiệp
Nhóm nghiên cứu tin rằng chất xúc tác này có thể là giải pháp hiệu quả, chi phí thấp cho hệ thống nước sạch đô thị cũng như các dự án công nghiệp chuyên biệt như dọn dẹp dòng nước thải.
Họ đã thành lập công ty ReAct Materials để khám phá các lựa chọn thương mại cho công nghệ của họ.
"Chất xúc tác của chúng tôi có thể loại bỏ tới 90% hóa chất vĩnh cửu trong nước chỉ trong vòng ba giờ—nhanh hơn đáng kể so với các giải pháp tương tự trên thị trường. Và vì nó có thể được sản xuất từ chất thải của rừng hoặc trang trại, nên nó tiết kiệm và bền vững hơn so với các phương pháp phức tạp và tốn kém hơn hiện đang được sử dụng", Tiến sĩ Foster cho biết.
Mời các đối tác xem hoạt động của Công ty TNHH Pacific Group.
FanPage: https://www.facebook.com/Pacific-Group
YouTube: https://www.youtube.com/@PacificGroupCoLt
