Tribologiczna metoda remediacji środowiska
Obecne metody uzdatniania wody, takie jak stosowanie chloru czy promieniowania UV, nastręczają kilku problemów – prowadzą do powstawania niepożądanych produktów ubocznych, są skuteczne tylko miejscowo, a ich działanie zależy od składu wody. Co więcej, ich uniwersalne zastosowanie do szerokiego zakresu mikroorganizmów wciąż jest przedmiotem dyskusji. Ponadto rozwiązanie problemu rozkładu trwałych zanieczyszczeń organicznych(odnośnik otworzy się w nowym oknie), takich jak polichlorowane bifenyle(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (PCB), wymaga opracowania strategii dążącej do wykorzystania pełnego potencjału dostępnych metod. Finansowany przez Unię Europejską projekt triboREMEDY(odnośnik otworzy się w nowym oknie) miał na celu osiągnięcie tych dwóch odrębnych celów, jakimi są inaktywacja mikroorganizmów w wodzie i degradacja PCB, za pomocą podobnej taktyki – metody tribologicznej nazwanej tribolizą(odnośnik otworzy się w nowym oknie). Metoda ta koncentruje się na kontrolowaniu zjawisk tarcia i zużywania zachodzących na styku dwóch powierzchni podczas wzajemnej interakcji, a jej celem jest uzyskanie bardziej optymalnych wyników.
Zastosowanie nowych strategii tribologicznych do uzdatniania wody
Zespół projektu triboREMEDY opracował system, który jest w stanie zapewnić bezpieczną wodę, a jednocześnie podczas pracy zużywa mało energii, nie wykorzystuje materiałów ani chemikaliów, jest łatwy w utrzymaniu i konserwacji, a także można go instalować w regionach oddalonych. Powstały w ramach projektu prototyp wykazuje zdolność do generowania ekstremalnych warunków tribologicznych – takich jak wysoka szybkość ścinania prowadząca do zahamowania procesu namnażania się bakterii i wirusów – a jednocześnie jest dodatkowo wspierany dzięki efektom wtórnym, takim jak wytwarzanie ciepła podczas eksploatacji. Mimo że inaktywacja nie była tak samo skuteczna w przypadku wszystkich rodzajów drobnoustrojów, wykazano, że jej skala była porównywalna z wynikami osiąganymi przez konkurencyjne technologie, przy czym niewątpliwą zaletą badanej metody jest fakt, że do działania nie wymaga żadnych chemikaliów ani dodatkowych materiałów. Jednak w celu dalszego zwiększenia wydajności i szerszego zastosowania rozwiązania zespół zamierza przetestować je w jeszcze trudniejszych warunkach pracy.
Ciągły problem z przechowywaniem
W ramach projektu koncepcję tribologiczną wykorzystano również w celu zahamowania rozprzestrzeniania się zanieczyszczeń z nieprzetworzonych zapasów PCB. Chociaż zaprzestano produkcji PCB w większości krajów świata, sprzęt i materiały zawierające lub zanieczyszczone PCB nadal istnieją – zwłaszcza w krajach rozwijających się. Materiały są traktowane jako odpady niebezpieczne, jeśli zawartość PCB wynosi zaledwie 500 ppm (mg/kg). Miliony ton takich odpadów wciąż czekają na opracowanie technologii, która umożliwi przetwarzanie szczególnie wysokich stężeń PCB, aby zapobiec wyciekom podczas przechowywania i uniknąć ryzyka podczas transportu do spalarni, co mogłoby skutkować uwolnieniem jeszcze bardziej szkodliwych związków chemicznych, jakimi są dioksyny. „Udało nam się wykazać, że zakładane w naszej hipotezie reakcje tribologiczne mogą być wywoływane w modelowych związkach podobnych do PCB”, wyjaśnia koordynator projektu Francesco Pagano. „Całkowite odchlorowanie docelowej cząsteczki uzyskano po rozcieńczeniu w zanieczyszczonym oleju podobnym do węglowodorów lub w czystej postaci, takiej jak skoncentrowane zapasy PCB”.
Metody oczyszczania środowiska przyszłości
Technologia związana z dehalogenacją PCB może być również stosowana do usuwania innych trwałych zanieczyszczeń organicznych z grupy chlorowców lub ogólnie trudnych do remediacji odpadów chlorowcowanych, co stanowi przyszły cel partnerów projektu. Reaktor tribologiczny pozwolił na udowodnienie słuszności koncepcji w warunkach laboratoryjnych, jednak do wdrożenia tej technologii na poziomie przemysłowym potrzebna jest dalsza optymalizacja i zwiększenie skali. Konsorcjum projektu nie ustanie w wysiłkach, aby osiągnąć ten cel.
