Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Rice, με επικεφαλής τον καθηγητή James Tour, ανέπτυξαν μια μέθοδο που επιτρέπει την ανάκτηση του φθορίου από τα επικίνδυνα απόβλητα PFAS (όπως αυτά που βρίσκονται σε αφρούς πυρόσβεσης) και τη μετατροππή του σε φθοριούχο άργυρο, ένα χρήσιμο αντιδραστήριο για τη βιομηχανία.
PFAS: Από την εξουδετέρωση στην κυκλική αξιοPFAS ποίηση
Σε προγενέστερες μελέτες, η ομάδα είχε καταφέρει να δεσμεύσει τα PFAS σε ενεργό άνθρακα και να μετατρέψει το φθόριο σε ορυκτό φθοριούχο ασβέστιο. Αν και ασφαλές για το περιβάλλον, το προϊόν αυτό παρέμενε ένα άχρηστο υπόλειμμα.
Η νέα τεχνική, που ονομάστηκε «ταχεία εγκapsulated φθορίωση» (flash encapsulated fluorination), επιτρέπει την πλήρη επανάχρηση του φθορίου σε τομείς όπως η φαρμακευτική και η παραγωγή αγροχημικών προϊόντων.
Ο μηχανισμός της διεργασίας
Ο ενεργός άνθρακας με τα προσροφημένα PFAS αναμειγνύεται με νιτρικό άργυρο και υποβάλλεται σε σύντομους ηλεκτρικούς παλμούς, οι οποίοι ανεβάζουν ακαριαία τη θερμοκρασία στους αστερισμούς εκατοντάδων βαθμών Κελσίου. Το απελευθερωμένο φθόριο αντιδρά με τον άργυρο, σχηματίζοντας φθοριούχο άργυρο.
Διαδικασία
Η θερμή μάζα άνθρακα δημιουργούσε αναγωγικό περιβάλλον, το οποίο μετέτρεπε ξανά τον φθοριούχο άργυρο σε μεταλλικό άργυρο.
Εισήχθη ένα πορώδες φράγμα από ίνες χαλαζία που διαχωρίζει φυσικά τον άνθρακα από τον άργυρο. Τα αέρια μόρια φθορίου διαπερνούν το φράγμα, ενώ τα στερεά υλικά παραμένουν χωρισμένα.
Αποδοτικότητα και επανακτησιμότητα
Η μέθοδος απομακρύνει πάνω από το 99,9% του φθορίου των PFAS, συλλέγοντας το 90% σε μορφή φθοριούχου αργύρου. Παράλληλα, ο άργυρος μπορεί να ανακτηθεί μετά τη χρήση του στις οργανικές συνθέσεις και να επαναχρησιμοποιηθεί στον κύκλο επεξεργασίας.
