Tribologiczna metoda remediacji środowiska
Obecne metody uzdatniania wody, takie jak stosowanie chloru czy promieniowania UV, nastręczają kilku problemów – prowadzą do powstawania niepożądanych produktów ubocznych, są skuteczne tylko miejscowo, a ich działanie zależy od składu wody. Co więcej, ich uniwersalne zastosowanie do szerokiego zakresu mikroorganizmów wciąż jest przedmiotem dyskusji. Ponadto rozwiązanie problemu rozkładu trwałych zanieczyszczeń organicznych, takich jak polichlorowane bifenyle (PCB), wymaga opracowania strategii dążącej do wykorzystania pełnego potencjału dostępnych metod. Finansowany przez Unię Europejską projekt triboREMEDY miał na celu osiągnięcie tych dwóch odrębnych celów, jakimi są inaktywacja mikroorganizmów w wodzie i degradacja PCB, za pomocą podobnej taktyki – metody tribologicznej nazwanej tribolizą. Metoda ta koncentruje się na kontrolowaniu zjawisk tarcia i zużywania zachodzących na styku dwóch powierzchni podczas wzajemnej interakcji, a jej celem jest uzyskanie bardziej optymalnych wyników.
Zastosowanie nowych strategii tribologicznych do uzdatniania wody
Zespół projektu triboREMEDY opracował system, który jest w stanie zapewnić bezpieczną wodę, a jednocześnie podczas pracy zużywa mało energii, nie wykorzystuje materiałów ani chemikaliów, jest łatwy w utrzymaniu i konserwacji, a także można go instalować w regionach oddalonych. Powstały w ramach projektu prototyp wykazuje zdolność do generowania ekstremalnych warunków tribologicznych – takich jak wysoka szybkość ścinania prowadząca do zahamowania procesu namnażania się bakterii i wirusów – a jednocześnie jest dodatkowo wspierany dzięki efektom wtórnym, takim jak wytwarzanie ciepła podczas eksploatacji. Mimo że inaktywacja nie była tak samo skuteczna w przypadku wszystkich rodzajów drobnoustrojów, wykazano, że jej skala była porównywalna z wynikami osiąganymi przez konkurencyjne technologie, przy czym niewątpliwą zaletą badanej metody jest fakt, że do działania nie wymaga żadnych chemikaliów ani dodatkowych materiałów. Jednak w celu dalszego zwiększenia wydajności i szerszego zastosowania rozwiązania zespół zamierza przetestować je w jeszcze trudniejszych warunkach pracy.
Ciągły problem z przechowywaniem
W ramach projektu koncepcję tribologiczną wykorzystano również w celu zahamowania rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń z nieprzetworzonych zapasów PCB. Chociaż zaprzestano produkcji PCB w większości krajów świata, sprzęt i materiały zawierające lub zanieczyszczone PCB nadal istnieją – zwłaszcza w krajach rozwijających się. Materiały są traktowane jako odpady niebezpieczne, jeśli zawartość PCB wynosi zaledwie 500 ppm (mg/kg). Miliony ton takich odpadów wciąż czekają na opracowanie technologii, która umożliwi przetwarzanie szczególnie wysokich stężeń PCB, aby zapobiec wyciekom podczas przechowywania i uniknąć ryzyka podczas transportu do spalarni, co mogłoby skutkować uwolnieniem jeszcze bardziej szkodliwych związków chemicznych, jakimi są dioksyny. „Udało nam się wykazać, że zakładane w naszej hipotezie reakcje tribologiczne mogą być wywoływane w modelowych związkach podobnych do PCB”, wyjaśnia koordynator projektu Francesco Pagano. „Całkowite odchlorowanie docelowej cząsteczki uzyskano po rozcieńczeniu w zanieczyszczonym oleju podobnym do węglowodorów lub w czystej postaci, takiej jak skoncentrowane zapasy PCB”.
Metody oczyszczania środowiska przyszłości
Technologia związana z dehalogenacją PCB może być również stosowana do usuwania innych trwałych zanieczyszczeń organicznych z grupy chlorowców lub ogólnie trudnych do remediacji odpadów chlorowcowanych, co stanowi przyszły cel partnerów projektu. Reaktor tribologiczny pozwolił na udowodnienie słuszności koncepcji w warunkach laboratoryjnych, jednak do wdrożenia tej technologii na poziomie przemysłowym potrzebna jest dalsza optymalizacja i zwiększenie skali. Konsorcjum projektu nie ustanie w wysiłkach, aby osiągnąć ten cel.
Słowa kluczowe
triboREMEDY, uzdatnianie wody, bezpieczna woda, zdrowie ludzi, zdrowie środowiskowe, remediacja wody, triboliza
