研究者らは、水中の最も一般的な「永久化学物質」の 1 つを濾過できる小さなブロック構造またはモノリスを 3D プリンティングを使用して設計しました。
英国のバース大学のチームは、酸化インジウムと呼ばれる特殊な材料を使用し、3D プリンティングによって表面積を最大化し、小さなモノリスを作成するための格子を作成しました。
モノリスは 3 時間で、PFAS とも呼ばれる最も一般的な永久化学物質の 1 つであるペルフルオロオクタン酸 (PFOA) の 53 パーセントを除去しました。
さらに、モノリスを 500°C で加熱して 3 回再利用することにより、研究者らは少なくとも 75 パーセントの PFOA が除去されたことを観察しました。
彼らはその結果を化学工学ジャーナル。
「PFAS、つまり「永遠の化学物質」は、水処理と公衆衛生において大きな焦点となっています。私たちは、多くのエネルギーを使わずにこれらの化学物質を水から除去する効率的な方法を開発しました」とバース大学化学工学部の研究員であり、研究著者の一人であるリアナ・ゾンプーリ博士は声明で述べた。
「3D プリントを使用してモノリスを作成するのは比較的簡単ですが、これはプロセスが拡張可能である必要があることも意味します。 3D プリントを使用すると、表面積の大きなオブジェクトを作成できますが、これがプロセスの鍵となります」と彼女は付け加えました。
長さ 4 センチメートルの構造は、セラミック酸化インジウムを含む特殊なインクを使用して印刷されます。酸化インジウムは、PFOA と結合することにより、PFOA を水から除去します。
著者らは、3 時間というタイミングは既存の水処理システムと互換性があると指摘しました。
「現在、英国では飲料水中のこれらの化学物質は厳しく規制されていませんが、ガイドラインはあり、近いうちに政策が変更されると予想されます。水道会社はそれらに対処するためのシステムの統合を検討している可能性が高い」と研究論文の著者の一人であるダビデ・マッティア教授は付け加えた。
「出版物によると、これは良好な効率です」と、汚染防止会社ヴァルゴでPFASを専門とするプロジェクトマネージャーのヒューゴ・キャロニエ氏は、この新しい技術についてユーロニュース・ネクストに語った。
研究には参加していないカロニエ氏は、「これは有望だ。現在は実験室規模なので、今後どのように発展するか見ていく必要がある」と付け加えた。
同氏は、研究者らが解決しなければならない主な問題は、フィルターが多数のPFASに効果があるかどうか、そして研究者がフィルターの「収量と吸収速度」を高め、廃棄物生成のリスクを管理できるかどうかであると述べた。
Valgo が開発したバイオフォーム分別と呼ばれる他の除去技術では、PFAO の除去率が 98 ～ 99 パーセントに達しています。
化学物質が健康に与える永遠の影響に対する懸念の高まり
PFAS は環境中で簡単に分解されないため、永遠の化学物質と呼ばれています。
当初は非粘着性と撥水性を目的として使用されていた PFAS は、調理器具から消火泡、衣類、化粧品に至るまで、数え切れないほどの製品に広く使用されています。
PFAS は、廃水の排出、埋立地、大気への排出など、さまざまな経路を通じて環境中に侵入します。
PFAS は生態系と人間の健康の両方に重大な脅威をもたらし、腎臓および精巣がん、肝臓障害、甲状腺疾患、免疫系の低下、生殖問題と関連しています。
