Các nhà nghiên cứu dùng thử nhựa từ tính để loại bỏ PFAs

Một loại nhựa từ được phát minh tại Đại học Queensland sẽ được thử nghiệm tại các nhà máy xử lý nước thải để loại bỏ ‘hóa chất mãi mãi’ để thoát nước có thể được tái sử dụng một cách an toàn làm phân bón.

Chất hấp thụ Được phát triển bởi Tiến sĩ Cheng Zhang tại Viện công nghệ sinh học và nano của Úc (Aibn) đã cho thấy hứa hẹn là một công cụ lọc an toàn và hiệu quả về chi phí để loại bỏ các chất per- và polyfluoroalkyl (PFA) khỏi nước.

Zhang sẽ lãnh đạo một dự án trị giá 7 triệu đô la với đồng nghiệp AIBN, Tiến sĩ Zicheng Su và một nhóm các đối tác thương mại do Viridau dẫn đầu để cho thấy nhựa từ tính của mình cũng có thể loại bỏ PFA khỏi nước thải bán rắn.

Tập đoàn có kế hoạch thử nghiệm và mở rộng nhựa tại các nhà máy điều trị của Úc trong ba năm tới bằng cách sử dụng 5 triệu đô la từ các đối tác thương mại và một khoản tài trợ của Dự án Trung tâm Nghiên cứu Hợp tác (CRC-P) trị giá 2 triệu đô la.

Cấm Úc có khoảng 700 nhà máy xử lý nước thải và chúng là một trong những tuyến phòng thủ cuối cùng mà chúng tôi có khi nói đến PFA, theo ông Zh Zhang. Tuy nhiên, việc loại bỏ hoàn toàn các PFA khỏi các vật liệu mà chúng tôi xả xuống cống – đặc biệt là chất hữu cơ nặng hơn – không phải là một nhiệm vụ đơn giản.

Những gì chúng tôi đã tạo ra là một sản phẩm bảo vệ sức khỏe con người và môi trường mà không cần thiết lập lại hoàn toàn các hệ thống đã có.

Công nghệ hai mục đích

Các công nghệ điều trị sinh học hiện tại cho PFA bao gồm nhiệt phân và đốt cháy nhiệt độ cao, cả hai đều sử dụng nhiều năng lượng và tạo ra các chất ô nhiễm thứ cấp.

Zhang cho biết nhựa sẽ loại bỏ PFA thông qua kỹ thuật trao đổi ion từ tính hoạt động ở nhiệt độ phòng.

Biosolids được xử lý bằng nhựa từ tính của Zhang sau đó có thể được sử dụng lại an toàn làm phân hữu cơ không có PFAS cho các ứng dụng nông nghiệp và cảnh quan.

Tiết Úc đã sản xuất hơn một triệu tấn thuốc sinh học ướt mỗi năm để phục hồi đất và nông nghiệp, theo ông Zh Zhang. Tuy nhiên, PFA rất phổ biến đến nỗi các chất sinh học được bán dưới dạng phân bón vẫn có thể kích hoạt các mối quan tâm về môi trường và quy định.

Do đó, vẻ đẹp của công nghệ của chúng tôi là trong mục đích kép của nó: bảo vệ môi trường khỏi PFA – và bảo vệ việc sử dụng phân hữu cơ và các sản phẩm nông nghiệp.

Các chất hấp thụ polymer từ tính (polymer@ionps) đã được chuẩn bị để loại bỏ nhanh chóng, chọn lọc và hiệu quả của nhiều chất per- và polyfluoroalkyl (PFA) từ vùng nước bị ô nhiễm thực sự ở nồng độ liên quan đến môi trường. Sự phục hồi từ tính nhanh của chất hấp thụ trong vòng 30 giây đã đạt được. Tái tạo chất hấp thụ để sử dụng lặp đi lặp lại đã được chứng minh trong bốn chu kỳ. Công nghệ này hứa hẹn cho việc thực hiện chiếm PFA quy mô lớn.

Zhang cho biết mục đích của dự án CRC-P ba năm là sản xuất một sản phẩm có thể mở rộng, đặt Úc đi đầu trong quản lý PFAS toàn cầu.

Khi các quy định toàn cầu về phóng điện PFA thắt chặt – đặc biệt là ở châu Âu và Mỹ – sẽ có một nhu cầu ngày càng tăng đối với các giải pháp khắc phục nâng cao, theo ông Zh Zhang. Công nghệ của chúng tôi sẽ không chỉ cải thiện việc tuân thủ các tiêu chuẩn quốc tế, mà còn cung cấp quyền truy cập an toàn hơn vào các sản phẩm để tưới và quản lý đất đai.

Công nghệ hấp thụ PFAS của Zhang đã được cấp bằng sáng chế bởi Uniquest ARM thương mại hóa UQ.

Viện công nghệ sinh học và công nghệ nano của Úc đang tổ chức năm 2025 Hội thảo PFAS quốc gia Từ ngày 25 tháng 9.

Chú thích hình ảnh: PFAS Tech VNR từ tính – Tiến sĩ Cheng Zhang. Hình ảnh: Cung cấp.