Найден способ превратить токсичные химикаты в ценный материал: что предлагают ученые

Об этом пишет IFLScience.

Исследователи разработали решение, которое удаляет все вечные химикаты из воды, а затем преобразует их в ценный графен. Предполагается, что технология позволит перерабатывать вредные химикаты таким образом, чтобы производить минимум отходов и проблемных побочных продуктов.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Отметим, что вечные химикаты — общее название для пер- и полифторированных алкильных веществ (PFAS), которые представляют собой группу синтетических соединений, встречающихся во многих обычных предметах нашего обихода. С 1950-х годов эти химикаты славятся своими водо- и грязеотталкивающими свойствами. В результате их часто использовали в качестве покрытий в огромном количестве предметов, в том числе посуды, одежды, упаковки, мебели, электропроводки и пены для пожаротушения. Ученые также предполагают, что вечные химикаты также встречаются в некоторых биоразлагаемых объектах, например, бумажных соломинках.

Из-за длительного присутствия в окружающей среде и телах живых организмов вечные химикаты и получили свое название. По сути, они не распадаются естественным образом — простыми словами, могут сохраняться в течение столетий.

В последние годы появляется все больше свидетельств того, что вечные химикаты связаны с опасностью для человеческого организма. Исследователи полагают, что эти вещества связаны с повышенным риском развития рака и нарушениями иммунной системы. В результате ученые все чаще сосредотачивают свое внимание на том, чтобы решить проблему переработки вечных химикатов.

В новом исследовании команда из Университетов Райса, Хьюстона и Техаса разработали новый метод, способный решить эти проблемы. По словам ведущего автора исследования, профессора химии и материаловедения и наноинженерии Джеймса Тура, новая технология не просто уничтожает опасные химикаты, а превращает отходы в нечто ценное.

Авторы исследования предлагают перерабатывать отработанный углерод в графен с помощью процесса, который не только экологически выгоден, но также выгоден и экономически. В ходе исследования ученые использовали мгновенный джоулев нагрев. Ученые объединили гранулированный активированный уголь (GAC), насыщенный PFAS, и минерализующие агенты, такие как соли натрия и кальция, которые затем подвергли воздействию высокого напряжения, чтобы получить температуру более 3000 градусов по Цельсию менее чем за секунду.

Результаты указывают на то, что интенсивное тепло разрушает стабильные связи углерод-фтор в вечных химикатах, превращая их в инертные и нетоксичные фторидные соли. Таким образом гранулированный активированный уголь перерабатывается в графен — ценный материал, используемый в электронике и строительстве. Авторы исследования также отмечают, что их новая технология показывает невероятную эффективность — более 96%.