«Предстоит проделать огромную работу по уничтожению,» – отмечает Паркер Бови из Cleantech Group, исследовательской и консалтинговой фирмы, кратко формулируя стоящую задачу.
Он имеет в виду PFAS (пер- и полифторалкильные вещества), широко известные как «вечные химикаты».
Эти синтетические соединения широко распространены в повседневных предметах, таких как водонепроницаемая одежда, посуда с антипригарным покрытием, косметика и упаковка для пищевых продуктов.
Их полезность заключается в их способности отталкивать жир и воду, но их устойчивость к разложению вызывает опасения, поскольку они связаны с неблагоприятными последствиями для здоровья, включая повышенный риск определенных видов рака и проблем с репродуктивной функцией.
Исключительная прочность их углерод-фторных связей позволяет им сохраняться в окружающей среде на протяжении десятилетий и даже столетий.
Хотя обнаружение и удаление PFAS из воды и почвы возможно, что приводит к образованию концентрированных отходов высокой концентрации, остается вопрос: какой метод утилизации является оптимальным?
В настоящее время используются либо дорогостоящее долгосрочное хранение, либо сжигание (часто неполное, приводящее к токсичным выбросам), либо захоронение на полигонах для опасных отходов.
Однако компании, занимающиеся экологически чистыми технологиями, в настоящее время внедряют инновационные методы, предназначенные для эффективного уничтожения этих стойких химических веществ.
Эти технологии проходят тщательное тестирование в рамках небольших пилотных проектов с потенциальными клиентами, в число которых входят промышленные производители, муниципальные очистные сооружения и даже армия США.
Г-н Бови подчеркивает «большой и растущий» рыночный потенциал для компаний, специализирующихся на уничтожении PFAS.
Хотя рынок в настоящее время сосредоточен в Соединенных Штатах, другие регионы начинают изучать эти решения, добавляет он.
В Великобритании водный регулятор Ofwat предоставил финансирование водным компаниям для изучения методов уничтожения PFAS, при этом Severn Trent Water возглавляет проект по оценке потенциальных технологий и поставщиков.
Ключевым фактором роста рынка в США является юридический риск. Были поданы многочисленные иски, утверждающие о загрязнении PFAS и причинении вреда, при этом крупные производители химикатов, такие как 3M, уже выплачивают миллиарды долларов в рамках коллективных исков.
Нормативно-правовая база также становится все более строгой во всем мире.
Юридические ограничения на содержание двух PFAS в питьевой воде должны вступить в силу в Соединенных Штатах в 2031 году.
Г-н Бови отмечает, что PFAS остается двухпартийным вопросом, и ожидается, что будущие правила США выйдут за рамки питьевой воды и охватят промышленные сбросы и другие источники.
В ЕС также действуют юридические ограничения на содержание PFAS в питьевой воде, которые государства-члены должны начать применять со следующего года.
Существуют различные технологии уничтожения PFAS, каждая из которых имеет свои преимущества и ограничения.
По словам г-на Бови, технология электрохимического окисления (EO) приближается к коммерческой готовности.
Этот метод включает в себя помещение электродов в воду, загрязненную PFAS, и применение электрического тока, который разрушает химические вещества.
Хотя EO требует больших затрат энергии, он не требует высоких температур или давления и относительно прост в эксплуатации и интеграции в существующие системы очистки для концентрирования PFAS, по словам Марка Ральфа, генерального директора канадского стартапа Axine Water Technologies.
После успешного пилотного проекта в прошлом году Axine Water Technologies продала свою первую промышленную установку производителю автомобильных компонентов в Мичигане. Система уже работает, и клиент планирует приобрести дополнительные системы для других объектов.
Сверхкритическое водное окисление (SCWO) – еще одна многообещающая технология.
SCWO включает в себя нагрев и повышение давления воды до сверхкритического состояния, что приводит к разрушению углерод-фторных связей в потоке отходов PFAS.
Крис Гэннон, генеральный директор компании 374Water из Северной Каролины, подчеркивает, что SCWO может перерабатывать как твердые, так и жидкие отходы PFAS.
Он заявляет, что их технология может даже уничтожать PFAS в пластмассах, если их измельчить.
Хотя системы SCWO могут быть дорогими в приобретении и обслуживании из-за интенсивного процесса, требующего сложного реактора и регулярной очистки, они могут быть более экономически эффективными, если PFAS концентрируются перед обработкой.
Город Орландо во Флориде в настоящее время тестирует технологию 374Water на своей крупнейшей станции очистки сточных вод.
Алан Ойлер, менеджер специальных проектов по коммунальному хозяйству города, объясняет, что они активно решают эту проблему.
Хотя уровни PFAS в осадке сточных вод в настоящее время не регулируются, он ожидает будущих правил.
Г-н Ойлер сообщает об удовлетворении наблюдаемыми до сих пор возможностями уничтожения, но ожидает дальнейших данных о надежности системы.
Текущий масштаб технологии 374Water ограничен, он обрабатывает лишь небольшую часть ежедневного производства влажного осадка на предприятии.
Тем не менее, компания расширяет свою деятельность, и г-н Ойлер ожидает, что в течение нескольких лет система сможет обрабатывать все материалы предприятия, «готовые к тому времени, когда этого потребуют правила».
Другие технологии, приближающиеся к коммерческой готовности, включают гидротермальную щелочную обработку (HALT), которая использует высокую температуру, высокое давление и щелочные химические вещества для уничтожения PFAS, и плазменную технологию, которая использует ионизированный газ для разложения молекул PFAS.
Однако Джей Мигода, профессор гражданского и экологического строительства в Технологическом институте Нью-Джерси, поднимает потенциальную проблему: образование вредных побочных продуктов разложения PFAS.
Например, EO может производить сильно коррозионные пары фтористого водорода. Он подчеркивает необходимость «полного исследования», учитывающего все входы и выходы каждой технологии.
Компании заявили, что они либо не производят продукты разложения PFAS, либо адекватно решают их проблему.
Министерство обороны США (DOD) является важным партнером для многих компаний, занимающихся уничтожением PFAS, предоставляя реальные условия для тестирования.
Загрязнение PFAS на военных объектах США является серьезной проблемой, в основном из-за использования старых составов противопожарной пены во время учебных занятий и чрезвычайных ситуаций, а также других путей, таких как очистка военной техники.
Известно или предполагается, что более 700 объектов загрязнены, что создает угрозу для окружающих населенных пунктов. Недавнее решение суда открыло путь для судебных исков о загрязнении PFAS и причинении вреда военным.
Усилия по очистке представляют собой возможность для компаний, занимающихся уничтожением, при этом на различных объектах ведутся или планируются проекты по оценке эффективности и рентабельности их решений.
Aquagga, стартап, специализирующийся на технологии HALT, недавно завершил демонстрационный проект для DOD, уничтожив противопожарную пенную смесь и другие концентрированные жидкости, содержащие PFAS.
Огромные объемы этой пены в настоящее время складируются в различных местах, не только на военных объектах.
Как и другие, Aquagga ожидает значительных возможностей в ближайшие годы для уничтожения пены и устранения экологического ущерба, связанного с ее использованием.
Помимо военных, появляется новый поток отходов PFAS: расширение внутреннего производства компьютерных чипов в США, процесс, который использует PFAS в больших количествах. «Мы можем это уничтожить», – говорит г-н Гэннон из 374Water.
Новые данные показывают, что крупнейшее озеро Англии имеет «плохое» качество воды в самые загруженные месяцы.
Панель мониторинга Swimfo публикует информацию о качестве воды в специально отведенных местах для купания.
Новая технология обещает дублировать фильмы и телепередачи на разные языки без потери качества исполнения.
Southern Water заявляет, что новый водосброс в Bewl позволит быстрее сливать воду из водохранилища.
FTI Consulting работает над планами действий в чрезвычайных ситуациях на случай банкротства Thames, но как она оказалась в таком состоянии?