Abbau von Dioxinen

Ein in New York City ansässiges Unternehmen glaubt, einen Weg gefunden zu haben, polychlorierte Schadstoffe wie Dioxine und polychlorierte Biphenyle (PCBs) sicher und kostengünstig zu entsorgen. Ihr Trick besteht darin, hochreaktive Verbindungen einzukapseln, von denen bereits bekannt ist, dass sie die Schadstoffe abbauen, aber für die praktische Anwendung bisher zu instabil waren.

Dioxine und PCB sind besonders persistente Chemikalien, die ihren Abbau und ihre Entsorgung erschweren. Kontrollierte Verbrennung ist das effektivste Mittel, um sie loszuwerden, sagt Greg Merrill, Geschäftsführer der Rat für Chlorchemie , ein Industrieverband, der Chlorhersteller vertritt und eine Abteilung des American Chemistry Council in Arlington, VA.

Aber während die Verbrennung bei hohen Konzentrationen kontaminierten Abfalls die Behandlung der Wahl ist, werden niedrigere Konzentrationen in der Regel auf Deponien für gefährliche Abfälle entsorgt, sagt er.



Es in der Erde zu vergraben, ist nicht ideal, sagt Paul Johnston, Leiter der Greenpeace Research Laboratories an der University of Exeter, Großbritannien. Und nur wenige Verbrennungsanlagen auf der Welt sind in der Lage, Dioxine und PCBs ohne die sekundäre Bildung von Dioxinen zu verbrennen.

So, SiGNa Chemie , das New Yorker Startup, hat eine Sanierungsmethode entwickelt, die Alkalimetalle, eine Gruppe elementarer Metalle, zu denen Natrium und Lithium gehören, verwendet, um mit den polychlorierten Schadstoffen zu reagieren und diese zu zerstören. Während solche Alkalimetalle für solche Anwendungen meist zu instabil sind – zum einen sind sie in Mischung mit Wasser explosiv – besteht der Trick von SiGNa Chemistry darin, sie in einem porösen Kieselgel einzukapseln, erklärt Michael Lefenfeld, Firmengründer und Chemiker an der Columbia University in New York City. Was die Technologie effektiv macht, ist, dass das resultierende Pulver die Reaktivität des Alkalimetalls beibehält, aber nicht seine Flüchtigkeit. Sie assoziieren mit [den Alkalimetallen], sie binden sich nicht chemisch daran, sagt Lefenfeld.

Nach Angaben der Environmental Protection Agency existieren andere chemische Behandlungen zum Aufbrechen von PCB; Sie arbeiten jedoch mit sehr niedrigen Temperaturen, was die Kosten in die Höhe treibt, sagt Lefenfeld. Wir machen alles bei Zimmertemperatur, sagt er. Durch das Filtern von Abfällen wie kontaminiertem Boden oder Schlamm durch eine Säule dieser Pulver haben sie gezeigt, dass es möglich ist, sie zu enthalogenieren. Durch Bindung an die Halogenatome – wie Brom, Chlor, Jod und Fluor –, die in den Dioxinen und PCBs enthalten sind, zerlegen die Behandlungsstoffe die giftigen Chemikalien in ihre ungefährlichen Bestandteile. Zum Beispiel binden die Alkalimetalle an die Chloratome, die einige Dioxine zusammenhalten, wodurch die Dioxine zerfallen.

Chemische Behandlung wäre eine viel attraktivere Option als Verbrennung, sagt Bob Krabbenbaum , Chemiker an der Yale University. Wenn andere Wissenschaftler die experimentellen Ergebnisse der SiGNa-Chemie reproduzieren können, könnte diese Methode der richtige Weg sein, sagt er.

Eine neue Methode zur chemischen Behandlung von Dioxinen wäre zu begrüßen, sagt Merrill vom Industrierat, spielt aber auch das Ausmaß des Problems herunter. Die Menge der produzierten Dioxine sei in den letzten zwei Jahrzehnten stark zurückgegangen, sagt er, aufgrund von Vorschriften, die sicherstellen, dass alternative Herstellungsverfahren eingeführt werden. Die ultimative Lösung, sagt Merrill, bestehe nicht darin, einen besseren Weg zur Entsorgung von Dioxinen zu finden, sondern ihre Produktion von vornherein zu stoppen.

Johnston von Exeter sagt jedoch, dass mit Dioxinen und PCB belastete Abfälle immer noch ordnungsgemäß entsorgt werden müssen. Es sind nicht nur die Vereinigten Staaten, die diese riesigen Vorräte an persistenten organischen Schadstoffen haben, sagt er, sondern auch Länder wie Afrika. Die kritische Frage ist, ob [diese neue Methode] mit anderen Entsorgungswegen konkurrieren kann, sagt Johnston. Es muss billiger sein als die Verbrennung, um die Leute dazu zu bringen, diesen Müll zu verbrennen, sagt er.

Es soll mit der Speicherung polychlorierter Schadstoffe und mit bestehenden chemischen Behandlungen dafür konkurrieren können, sagt SiGNA-Gründer Lefenfeld. Er räumt jedoch ein, dass die Behandlung nicht in der Lage sein wird, mit der Verbrennung mitzuhalten. Nichts sei billiger, als eine Flamme zu entzünden, sagt er.

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