«Існує багато руйнування, яке необхідно здійснити», — так підсумовує Паркер Бове з Cleantech Group, дослідницької та консалтингової фірми.
Він має на увазі PFAS (перфлуороалкіл і полифлуороалкіл субстанції), також відомі як «вічні хімікати».
Ці штучні хімікати можна знайти в таких речах, як водонепроникний одяг, антипригарні каструлі, помади та упаковка для їжі.
Вони використовуються через свою стійкість до жиру та води, але не розкладаються швидко і пов’язані зі здоров’ям, такими як вищі ризики певних видів раку та репродуктивних проблем.
Надзвичайно сильні вуглецево-фторні зв’язки, що вони містять, надають їм здатність зберігатися в природі десятиліттями або навіть століттями.
PFAS можна виявити та видалити з води та ґрунту, а потім зконцентрувати в менших обсягах небезпечних відходів.
Але що робити з цими відходами?
Наразі зосереджені PFAS відходи або поміщаються на довгострокове зберігання, що є дорогим, або спалюються (часто неповно, що призводить до токсичних викидів), або відправляються на звалища для небезпечних відходів.
Але зараз компанії чистих технологій впроваджують методи, які можуть їх знищити.
Ці методи протестовані в маломасштабних пілотних проектах з потенційними клієнтами, включаючи деякі промислові виробники, комунальні очисні споруди та навіть військові США.
«Існує велика та зростаюча» ринкова можливість для компаній знищення PFAS, зазначає пан Бовее.
Хоча наразі це переважно зосереджено в США, інші країни також починають вивчати це питання.
У Великій Британії було надано фінансування для водопровідних компаній для дослідження знищення PFAS, а компанія Severn Trent Water очолила проект, щоб вивчити потенційні технології та постачальників.
Один з чинників, що рухає ринок вперед у США, — це юридичний ризик. Тисячі позовів, що стосуються забруднення і шкоди, пов’язаних з PFAS, були подані до деяких великих виробників хімічних речовин, зокрема 3M, які вже сплатили мільярди в справах колективного позову.
Регулювання також починає посилюватися в усьому світі.
Юридичні межі для двох PFAS у питній воді тепер мають набути чинності в США в 2031 році.
PFAS залишається спільною проблемою, каже пан Бовее, і багато хто очікує, що майбутнє регулювання США розшириться за межі питної води, щоб охопити промислові викиди та інші джерела.
ЄС також має юридичні межі для PFAS у питній воді, які держави-члени повинні почати виконувати з наступного року.
Існує безліч технологій для знищення PFAS — кожна з своїми перевагами та обмеженнями.
За словами пана Бовее, одна технологія, яка майже готова до комерційного використання, — це технологія електрохімічного окислення (EO).
Електроди поміщаються у воду, забруднену PFAS, і через них пропускається струм, що призводить до розкладання хімікатів.
Хоча вона є енергоємною, не вимагає високих температур або тиску і легко інтегрується в існуючі системи очищення для зосередження PFAS, зазначає Марк Ралф, генеральний директор канадської компанії Axine Water Technologies.
Минулого року, після успішного пілотного проекту, компанія продала свою першу комерційну одиницю виробнику автомобільних компонентів у штаті Мічиган. Вона наразі працює, і клієнт планує придбати додаткові системи для інших об’єктів.
Ще одна технологія, яка не відстає, — це надкритична водна окислення (SCWO).
Вона ґрунтується на нагріванні та нагнітанні води до такого ступеня, що вона переходить у новий стан речовини: так званий надкритичний стан. Коли в відходи PFAS вводять, зламуються вуглецево-фторні зв’язки.
Однією з переваг є те, що вона може обробляти як тверді, так і рідкі PFAS відходи, каже Кріс Ганнон, генеральний директор компанії 374Water, що базується в Північній Кароліні.
За його словами, його технологія навіть може знищити PFAS у пластмасах, якщо їх подрібнити.
Вона може бути дорогою у придбанні та обслуговуванні — процес є таким інтенсивним, що потребує складного реактора та регулярного очищення. Але вона може бути економічно вигіднішою, якщо PFAS спочатку зосереджуються перед входом у процес.
Наразі місто Орландо у Флориді тестує технологію 374Water на своєму найбільшому очисному спорудженні.
Місто намагається випередити криву, пояснює Алан Ойлер, менеджер спеціальних проектів з громадських робіт.
Рівні PFAS у стічних сланцях наразі не регулюються, але він очікує, що в майбутньому це зміниться.
Поки що пан Ойлер задоволений можливостями знищення, які він спостерігав, але також чекає на те, наскільки надійною буде система.
Обсяг технології 374Water наразі малий: вона може обробити лише частину тонни вологих сланців, які виробляє об’єкт щодня.
Але компанія вже працює над масштабуванням, і пан Ойлер передбачає, що через кілька років вона зможе обробити весь матеріал обʼєкта «готовий, коли це вимагатимуть регулювання».
Інші технології, які наближаються до комерційної готовності, включають гідротермальне лужне оброблення (HALT), яке використовує високу температуру, високий тиск та лужну хімію для знищення PFAS; та технологію плазмового знищення, яка передбачає створення іонізованого газу (плазми), щоб атакувати та розкладати молекули PFAS.
Проте одна з потенційних проблем із технологіями, які зараз з’являються, каже Джей Мігода, професор цивільної та екологічної інженерії в Нью-Джерсі, — це неприємні побічні продукти розкладу PFAS.
Наприклад, у випадку EO, це може бути дуже корозійна пара фтороводню. Кожна з цих питань вимагає «повного вивчення», яке враховує всі їхні вхідні та вихідні дані, говорить він.
Компанії стверджують, що вони або не виробляють побічні продукти розкладу PFAS, або адекватно їх обробляють.
Одним із важливих партнерів для багатьох компаній знищення PFAS у тестуванні своїх технологій у реальному світі став Міністерство оборони США (DOD).
Забруднення PFAS на військових обʼєктах США є великою проблемою, прихованою від уваги. Це пов’язано, зокрема, з використанням старих формулювань вогнетривкої піни, яка використовувалася, наприклад, під час навчальних заходів чи в надзвичайних ситуаціях, а також з інших шляхів, таких як очищення військової техніки.
Більше ніж 700 об’єктів відомі або підозрюються у забрудненні, що становить загрозу для навколишніх громад. Суд нещодавно дозволив продовжити позови про забруднення PFAS та шкоду проти армії.
Зусилля з очищення є тим, де компанії знищення можуть зайнятись, і на різних об’єктах вже проводяться проекти для оцінки продуктивності та економічної ефективності багатьох їхніх рішень.
Одна з компаній-стартапів, Aquagga, яка спеціалізується на технології HALT, нещодавно завершила демонстраційний проект для DOD, який передбачав знищення суміші вогнегасної піни серед інших концентрованих рідин, що містять PFAS.
Величезні обсяги піни в даний час накопичуються не лише на військових об’єктах.
Як і інші, Aquagga бачить велику можливість у найближчі кілька років як для знищення піни, так і для відновлення екологічних збитків, пов’язаних із її використанням.
І поза військовими, існує привабливий новий потік відходів PFAS на горизонті. США активно розширюють власне виробництво комп’ютерних чіпів — процес, який використовує PFAS у величезних обсягах. «Ми можемо це знищити», — говорить пан Ганнон з 374Water.
