Єлісей Ходоловський | Воду, забруднену перфторалкільними сполуками (PFAS), можна буде очищув...

Воду, забруднену перфторалкільними сполуками (PFAS), можна буде очищувати електронами високої енергії, йдеться у дослідженні.PFAS, які ще називають «вічними хімікатами», за їх стійкість до розкладання, є зростаючою екологічною проблемою. Інноваційний підхід до очищення води та ґрунту, забруднених PFAS, тепер походить з фізики прискорювачів: електрони високої енергії можуть розщеплювати молекули PFAS на нешкідливі компоненти за допомогою процесу, який називається радіолізом.Дослідження, опубліковане в PLOS One, показує, що прискорювач, розроблений у Берлінському центрі матеріалів і енергії ім. Гемгольца (Helmholtz-Zentrum Berlin), може забезпечити електронний пучок потрібної потужності.Сполуки PFAS тепер можна виявити багато де в навколишньому середовищі. Ці штучно створені хімічні речовини накопичуються у воді та ґрунті, звідки вони потрапляють у харчовий ланцюг.Через свої надзвичайно стабільні вуглець-фторові зв'язки вони майже не розкладаються природними процесами. Деякі PFAS вважаються шкідливими для здоров'я. Наприклад, територія навколо колишнього аеропорту Тегель у Берліні сильно забруднена PFAS, які потрапили в ґрунт та підземні води в результаті попередніх навчань з гасіння пожеж (пожежна піна містить багато цих речовин).Фізика прискорювачів тепер пропонує новий підхід до вирішення цієї проблеми. У дослідженні доцільності команда під керівництвом професора доктора Торстена Кампса показала, що прискорювач, розроблений у HZB на основі раніше сконструйованого фотоінжектора SRF для ядерної фізики, може забезпечити необхідний для цієї мети електронний пучок.Цей електронний пучок повинен мати певну енергію та високу середню потужність. Фотоінжектор SRF – це нова концепція прискорювача, яка використовує надпровідний радіочастотний резонатор з високочастотними електромагнітними полями для прискорення електронів. Оскільки поле прискорення може бути завжди увімкненим, можна генерувати високу середню потужність пучка, як того вимагає електронно-променева обробка води.«Концепція фотоінжектора SRF є дуже гнучкою та ідеально підходить для подальшого розвитку обробки води на основі PFAS. Це дозволяє нам з'ясувати, які параметри пучка дають нам розщеплення конкретних сполук PFAS», – каже Таша Шпор, провідний автор дослідження.У цьому тематичному дослідженні команда порівняла систему фільтрації, яка зараз використовується для видалення PFAS на території, де був аеропорт Тегель, із запропонованою концепцією прискорювача.«З точки зору експлуатаційних витрат, ми могли б бути конкурентоспроможними з традиційними технологіями протягом наступних років», – каже Кампс.«Ми продемонстрували, що фізика прискорювачів — це не лише інструмент для прикладних фундаментальних досліджень, але й може запропонувати нові технології для вирішення нагальних суспільних проблем».Кінцевою метою є виготовити компактний прискорювач електронів, який поміщається в контейнер. Його можна використовувати в осередках забруднення, таких як Тегель, з потенційно нижчими витратами та меншими зусиллями, ніж традиційні технології відновлення з використанням фільтрувальних систем.Хоча до практичного впровадження ще потрібні дослідницькі роботи, дослідження показує, що фотоінжектор SRF є придатною платформою для систематичної оптимізації переваг, ефективності та витрат на такі системи.