Chemické zlúčeniny zo skupiny PFAS sú v priemysle mimoriadne obľúbené, no pre životné prostredie predstavujú nočnú moru. Ich stabilita je spôsobená extrémnou pevnosťou väzieb medzi uhlíkom a fluórom, kvôli čomu dostali prezývku „večné chemikálie“. Keď sa raz dostanú do vodných tokov, príroda si s nimi nedokáže poradiť desaťročia.

Aktuálny výskum odborníkov z Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) prináša nádej na zmenu. Tím vedcov totiž vyplynulo z najnovších zistení, že existujú dva sľubné spôsoby, ako tieto látky rozložiť skôr, než stihnú napáchať ďalšie škody v ekosystémoch či našich zdrojoch pitnej vody.

Kavitácia ako drvič väzieb

Prvou metódou je takzvaná hydrodynamická kavitácia. Princíp je geniálne jednoduchý: kontaminovaná voda prechádza zúžením, kde vznikajú drobné parné bubliny. Keď sa voda dostane za túto prekážku, tlak prudko stúpne a bubliny sa začnú násilne zrútiť. V tom momente vznikajú lokálne teplotné špičky dosahujúce tisíce stupňov Celzia, ktoré dokážu roztrhnúť odolné väzby v molekulách PFAS.

Vedci pri testoch zamerali pozornosť na PFOS, jednu z najviac rozšírených látok v tejto skupine. Výsledky ukázali, že kavitácia dokázala rozložiť približne 37 % molekúl. Okrem toho sa v procese mineralizoval organicky viazaný fluór, čo je jasným dôkazom toho, že chemikália sa skutočne rozpadá a nezmizne len z dohľadu.

Freepik (Úprava redakcie)

Plazma ako rýchlejší, no energeticky náročnejší nástroj

Druhý prístup, ktorý skúmal environmentálny inžinier Amit Kumar, využíva studenú atmosférickú plazmu v kombinácii s rozptyľovaním plynu. V tomto prípade sa plazma generuje priamo na povrchu vody, kam bubliny plynu vynášajú kontaminanty. Na hladine sú potom PFAS bombardované reaktívnymi časticami, čo vedie k ich veľmi rýchlej degradácii.

Hoci je tento proces výrazne rýchlejší ako kavitácia, má svoju daň – vysokú spotrebu elektrickej energie. Vedci navyše upozorňujú, že pri tomto procese vznikajú aj vedľajšie produkty, ktorých vplyv na zdravie musia ešte podrobne preskúmať.

Pohľad do budúcna

Budúcnosť čistenia vody vidí nemecký tím v kombinácii oboch metód. Spojením hydrodynamickej kavitácie a plazmy chcú získať systém, ktorý bude efektívny, rýchly a energeticky únosný. Ide o ambiciózny cieľ, ktorý je súčasťou nemeckej národnej vodnej stratégie. Problémy s neznámymi vplyvmi na vodu či životné prostredie sú celosvetovou témou a nájdenie spôsobu, ako „večné“ látky trvalo zlikvidovať, môže byť kľúčom k ochrane zdravia budúcich generácií.

Výskum bol čiastočne financovaný z prostriedkov Európskej únie a daňových príjmov schválených saským parlamentom.

Čítajte viac z kategórie: Novinky