Ultrazvuková Recyklácia: "Večné" Chemikálie na Nový Život

Nový objav využíva ultrazvuk na premenu fluórovaných polymérových membrán, ktoré obsahujú perzistentné PFAS chemikálie, na opätovne využiteľné zdroje.

Content: Londýn, TASR – Prelomová technológia, využívajúca silu ultrazvuku, umožňuje efektívnu separáciu recyklovaných materiálov a zabraňuje tak šíreniu nebezpečných látok do životného prostredia. Informuje o tom TASR s odvolaním sa na štúdie publikované vo vedeckých časopisoch RSC Sustainability a Ultrasonic Sonochemistry, ako aj na portáli Tech Xplore.

Výskumníci z University of Leicester dosiahli významný pokrok v oblasti recyklácie palivových článkov. Vyvinuli účinný postup na oddelenie katalyzátorom potiahnutých membrán (CCM) na hodnotné katalytické materiály a fluórované polymérové membrány. Detaily tohto inovatívneho procesu boli publikované v spomínaných vedeckých žurnáloch.

Fluórované polymérové membrány obsahujú perfluórované a polyfluórované alkylsulfonáty (PFAS), známe ako „večné chemikálie“. Tieto látky, ktorých existuje približne 4000 druhov, predstavujú vážne zdravotné riziko. Môžu ovplyvňovať imunitnú odpoveď na očkovanie, zvyšovať hladinu cholesterolu a sú spájané s rôznymi typmi rakoviny a obezitou. Ich pomenovanie „večné chemikálie“ vyplýva z ich schopnosti hromadiť sa v tele bez možnosti vylúčenia. Kráľovská chemická spoločnosť (RSC) preto apeluje na vládu, aby prijala konkrétne opatrenia na zníženie koncentrácie PFAS vo vode.

Palivové články a elektrolyzéry, kľúčové komponenty vodíkových palivových systémov, ktoré poháňajú automobily, autobusy a vlaky, obsahujú drahé kovy platinovej skupiny (platina, irídium, paládium). Silná priľnavosť medzi katalytickými vrstvami a PFAS membránami doteraz komplikovala ich recykláciu. Nová ultrazvuková technológia však prekonáva túto prekážku a prispieva k rozvoju obehového hospodárstva, znižuje tak finančné, materiálové a environmentálne náklady spojené s výrobou komponentov pre systémy využívajúce čistú energiu.

Technológia vyvinutá vedcami z University of Leicester je škálovateľná a využíva kombináciu namáčania v organickom rozpúšťadle a pôsobenia ultrazvuku na vodu na efektívnu separáciu materiálov.

Nadväzujúca štúdia predstavila proces kontinuálnej delaminácie, v ktorom vznikajú bubliny, ktoré následne praskajú pod vysokým tlakom. Vysokofrekvenčný zvuk, generovaný špeciálne navrhnutou sonotródou (ultrazvukovou sondou), urýchľuje rozklad membrán. Separácia katalyzátora prebieha už za niekoľko sekúnd pri izbovej teplote, čím je proces udržateľný a ekonomicky životaschopný a otvára cestu pre rozsiahle priemyselné využitie.

„Palivové články sú dlhodobo považované za prelomovú technológiu pre získavanie čistej energie, no ich rozšírenie bránila vysoká cena kovov platinovej skupiny. Obehové hospodárstvo s týmito kovmi posúva túto prelomovú technológiu o krok bližšie k realite,“ hovorí Dr. Jake Yang z University of Leicester.