サンディアのチームは水から PFAS を除去する濾過システムの開発に取り組んでいます

May 16, 2023

クレイグ・フリッツ/サンディア国立研究所

ライアン・デイビス氏（左）とアンドリュー・ナイト氏は、PFAS汚染の問題についてサンディア国立研究所で働く様子をシミュレーションしている。 写真提供者: クレイグ・フリッツ

サンディア国立研究所のチームは、水から PFAS 化学物質を除去する濾過システムの開発に取り組んでいます。

「（PFAS化学物質の）ユニークな点は、それらが炭素フッ素結合を持っていること、そしてその炭素フッ素結合が非常に強いことである。したがって、それを容易に破壊するものは多くない」とサンディアの化学者アンドリュー・ナイト氏はNMポリティカルのインタビューで語った。報告。

この強い結合により、PFAS は「永遠の化学物質」というニックネームが付けられました。

近年、PFAS 化学物質の潜在的な健康への影響についての知識が深まるにつれて、PFAS 化学物質の蔓延に対する注目が高まっています。

PFAS を摂取する方法の 1 つは飲料水です。

そこでサンディア氏のチームは、水からPFASを除去する材料を設計することで暴露を遮断したいと考えている。

ナイト氏と、環境化学の背景を持つ材料科学の専門家であるライアン・デイビス氏は、解決策を求めて協力し、有望な結果を確認しました。

「ここ数年、私たちはPFASの修復に重点を置く戦略を特定することに取り組んできました」とナイト氏は語った。

ナイト氏とデイビス氏が取り組んでいる資料は、ナイト氏が大学院在学中に調査したものと似ています。 同氏は、大学院に通っていたとき、ウランを分離したり引き付けたりするための材料の使用を検討する研究に携わっていたと語った。

ナイト氏は、会話や文献の検討を通じて、この材料がPFAS化学物質との結合を可能にする特性を持っている可能性があるようだと述べた。 これにより、家庭などの小規模な濾過システムでも、水処理施設のような大規模な濾過システムでも使用できるようになります。

「私たちは、他の用途に効果を発揮してきた材料を持っており、この用途にも役立ちそうな気がしました。」と彼は言いました。

ナイトとデイビスは最近、材料がどの程度機能するかを示すデータを構築するために、サンディア技術成熟プログラムから 10 万ドルの資金を受け取りました。

ナイト氏は、資金提供は、それをより効果的にするために何ができるかを学ぶのにも役立つ可能性があると述べた。

デイビス氏は、予備調査での資料の効果の高さに驚いたと語った。

彼は、その容量がどれくらいであるか、つまり材料に含まれる PFAS の量を確認するための実験を行っている間、溶液にどんどん追加し続けたと言いました。

「PFASはすべて吸い取られた」と彼は言った。 「私は、水から PFAS を吸い出すという点で、この少量の物質がどれだけの量の物質を保持できるかに衝撃を受けました。」

しかし、まだ調査が必要な領域の 1 つは、水から PFAS を吸い取った後の物質を適切に処分する方法です。

「これは商業的にどのように効果があるかを判断する上で重要な問題だ」とナイト氏は語った。

Brita フィルターなどの市販の浄水フィルターは、通常の埋立地のゴミとして廃棄できます。

サンディアはこの技術を開発するための研究を行っていますが、最終的にはその技術を商業市場に投入することに関心のある企業と提携する必要があります。

ナイト氏は、PFASを含む物質を処分するために何ができるかを検討することがプロセスの重要な次のステップであると述べた。

ナイト氏は、研究中のもう一つの分野は、PFASを人間の健康や環境に害を及ぼさない形に分解する方法であると述べた。

早産のリスク増加、高コレステロール、免疫系の低下、肝臓の問題、がんなど、PFAS の危険性を証明する新しい研究が定期的に発表されているため、これらすべてが重要です。

今週ジャーナル『Environment Health Perspectives』に発表された研究では、妊娠中の人がPFASに曝露されると、子供が肥満になる可能性が高くなることが判明した。

PFAS 問題の解決策を模索しているのはサンディアだけではありません。 カリフォルニア大学リバーサイド校は、PFASを浄化するために2種の細菌を使用できる可能性を検討した研究を5月に発表した。 カリフォルニア大学リバーサイド校は、水から PFAS を除去するために水素と紫外線を使用することも検討しています。 イリノイ大学アーバナシャンペーン校の別のチームは、特定のPFAS化学物質を引き寄せ、捕捉し、破壊するために電極を使用することを研究している。

サンディア社が濾過システムに使用している材料のユニークな点の 1 つは、それらが比較的シンプルであるにもかかわらず、粒状活性炭やイオン交換などの他の従来の方法よりも特異性が少し向上し、より多くの処理能力が得られることであるとナイト氏は述べました。

同氏は、ニーズに合わせて拡張でき、検討されている他の方法と比べてコストを低く抑えられる可能性があると述べた。

「非常に効果的でありながら、すぐに導入できるものの中間点を見つけようとしているのです」と彼は言う。

すべての投稿を表示